地下534米,全世界最深的5G网络在做什么

2021-08-24 09:54:10 | 来源: | 参与: 0 | 作者:崔爽 刘莉

  多年来,矿井下通常只有隔一两百米一处的固定电话,人一下井就失联,地面上天塌了也通知不到个人。孙继平举了个例子,电钳工下井维修A点的事故,就算50米外的B点需要他一并解决也无法通知,只能另派一人,时间人力大量浪费。

  退一万步,即使解决了布线难、信号抗干扰能力弱等问题,传输的延时也是矿山“无人化”过不去的坎。

  地下几百米处,采煤机碰到岩石,采煤机司机会调节割截滚筒高度,但远程操控场景下,因为信号传输延迟、地面指令无法第一时间传来,采煤机将继续“硬碰硬”,从而造成大型设备的磨损。

  “采煤行业不可能没有,也不可能永远这样。”中国矿业联合会会长彭齐鸣说,煤炭一直都是我国能源供应的主力,采煤行业难以替代,但是必须转型升级,用现代技术装备替代传统工作模式,用智能化实现无人值班、无人巡检、配置减员。

  用煤矿信息化老兵孙继平的话说,对于别的行业,5G技术是锦上添花,而对于采煤行业来说,5G技术是雪中送炭,只有它可以满足智能煤矿的大带宽、实时性和可靠性要求,把人解放出来,井下要减人直到无人,最难的问题留给了5G。

  第一座5G煤矿

  “我现在所在的是井下机电硐室,信号很好,设备运行一切正常。”

  山西省晋中市寿阳县。潞安化工新元公司综采队技术员郗书博正在井下534米的采煤面上与调度中心视频连线。小屏里,巡检机器人在他身边灵活地进行着360度音视频采集回传。

  这种如今每天可见的场景,在几年前是不可想象的。

  在阳煤集团、中国移动、华为公司的联手努力下,2019年6月18日,阳煤集团新元煤矿成为全国第一座5G煤矿。这里部署了147个5G基站,有全世界最深的5G网络。人在井下,可以随时随地打电话、通视频。实时信号在五百米纵深的岩石间以可以忽略不计的时延穿梭。

  2019年9月,新元煤矿井下5G网络开始研发。

  11月,井下打通第一个5G电话。

  潞安化工新元公司党群部部长乔鸿波说,如今井下设备出现故障后,视频电话甚至可以直接打到远在北京的设备商,请人“远程诊断”,很快修好复产。同样情况下,以前可能动辄停工几天。

  在5G网络的加持下,井下的水泵房、中央变电所、基电硐室等固定岗位的工作,也已经逐渐被摄像头、传感器等替代,数据实时回传,“蓝领”矿工变“白领”,在窗明几净的调度中心远程操控,肩头卸下危险。

  孙继平说,目前井下固定岗位的减人已经没有任何技术障碍,全国三百万煤矿工人,如果可以全部实现固定岗位的机械化、智能化替代,约有三分之一可以告别矿井。

  从有人岗到无人岗,新元煤矿的井下作业人数已经减少了三百多。

  井下交错的巷道中,掘进机、采煤机、皮带机、液压支架等大量机械设备兢兢业业地进行采掘、运输、生产辅助等作业,作业数据实时传输到调度中心,井下风吹草动,地上一看便知。

  人的反应时间是200毫秒,而5G网络下,井下画面传到地面的延迟只有20毫秒。在新元煤矿,“一头(掘进头)一面(采煤面)一硐室(机电硐室)”的每一台设备都可以做到“令行禁止”,地面的操作员下达指令后,井下设备闻令而动,远程实时操控成为现实。

  矿业与通信的“拉郎配”

  信息化如此有为,各方投注顺理成章。

  今年4月,华为成立“煤炭军团”。外界眼里,这个组织成军神速、神秘高级。按照任正非的公开解释,军团模式是把基础研究的科学家、技术专家、销售专家等全都汇聚在一个部门。煤炭是华为第一个采用军团模式的领域。

  把最强的通信技术与古老的煤矿“捆绑”,这一设想2016年起就在孙继平笔头打转。但以当时的技术条件,从Wi-Fi网络、有线网络到工业以太网,都无法满足远程监控对带宽、时延和可靠性的要求,想也白想。

  改变出现在2018年。孙继平随科技部和煤炭协会组织的高新技术进企业活动来到阳煤集团,二十几个专家坐一起,讨论煤矿行业的出路。

  减人是方向,也是共识。但要想把人留下的工作交给机器,实时通信是绕不过的问题。“人命关天,你不可能在地面上看井下几分钟以前的画面。”孙继平说。

  当时距离5G商用还有一年多,但高带宽、低时延、高可靠的5G网络,给远程操控带来希望。

  当着新元煤矿上属华阳集团董事长翟红的面,孙继平提出5G下井的建议。

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