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《中国煤化工》
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持续推进煤矿自动化智能化建设
作者:薄红贞 | 来源:阳泉日报 | 时间:2020-07-06

6月12日,阳煤集团新元公司距离地面534米的矿井下,由新华社策划主导,利用5G网络进行的井下直播受到海内外媒体、网友的普遍关注,引起了热烈反响。这是全球首次利用5G网络进行的井下直播,画面流畅、音质清晰的直播向海内外传递了5G技术在我国更广泛领域的应用。

阳煤集团新元公司井下5G网络建设是由阳煤集团携手中国移动、华为公司,克服5G技术矿井工业应用种种困难而建成的全国首个5G煤矿专网。作为该公司“5G+智能矿井”建设团队的总负责人,阳煤集团新元公司副总经理王海钢担负着5G网络建设的重任,从5G井下覆盖测试到确定组网方案及应用场景,再到项目实施、一期应用建设,每一个环节他都亲力亲为、精益求精。6月23日上午,在新元公司实验室,王海钢正与团队人员就5G拓扑进行交流。指着书写板上的手绘图,王海钢为记者讲述了新元公司5G网络在煤矿安全生产和管理、智能化矿井建设中的应用。

今年37岁的王海钢毕业于中国矿业大学,2007年参加工作,历任新元公司机电动力部副部长、部长职务。机械工程及自动化专业的学习经历,让王海钢对智能化矿井建设格外关注。结合多年工作实际,他主持编制了《新元公司智能化矿井建设标准技术规范V1.0(试行版)》,规划了11个信息化基础系统、18个监控与自动化系统和22个安全生产经营管理信息系统的建设,致力于打造全省智能化示范矿井。依照建设标准,他带领团队人员,持续推进综采自动化技术应用升级,完成多个综采工作面自动化设备的安装、调试工作,积极组织协调多方技术力量,保证31004工作面国家项目各项功能的试验应用,目前已实现了中部自动跟机、“三机”和皮带的智能监测。继续拓展机电系统集控,部分煤采区皮带实现远程集控和沿线语音视频功能,配电室实现远程集中监控,实现无人值守。

一分耕耘一分收获,由他主持完成的《煤矿采区水仓自动化控制与地面集中监控系统研究与应用》《煤矿井下综合管网实时监测及故障诊断系统研究与应用》科技项目获阳煤集团2017年度科技进步奖三等奖。《井下电网监控数据采集分析在煤矿供电系统的研究与应用》科技项目获2018年度阳煤集团科技进步奖三等奖。

作为煤与瓦斯突出矿井,安全生产是头等大事。从担任机电动力部部长开始,王海钢主动扛起安全主体责任,强化机电系统队干跟班带班上岗制度,停送电、零星工程作业要求跟班队干必须盯在现场。他提倡机电管理把关前移,持续有效推进安全生产标准化,坚决杜绝失爆和无计划停风、停电,并有效管控专业化队伍的机电、局扇管理。2019年,他主持编制了《新元公司机电管理制度》《新元公司井下电气设备防失爆专项整治行动方案》《新元公司机电专业技术专项检查活动实施方案》等,制度上墙、执行监督到位,机电系统至今保持安全生产零事故。

王海钢介绍,随着煤矿自动化、智能化开采技术的应用,井下设备会产生大量数据,但受网络带宽的限制,井下作业不能实时监控,就像“雾里看花”,难以真正“身临其境”。在煤矿布局5G,是煤矿智能化建设提出的新要求。2019年9月,阳煤集团与中国移动、华为公司共同成立5G通信煤炭产业应用创新联盟,以阳煤集团新元公司为试点,推进5G矿用进程。

建设过程中,三方技术人员多次研究论证、优化设计,克服了5G技术矿井工业应用与民用场景技术要求不同、井下条件复杂、设备防爆要求高等各种困难。同时,结合井下特点,对5G网络在煤矿工业应用做了三方面创新:针对井下无法使用卫星定位系统进行精准授时的问题,采用网络授时技术,完成了高精度同步授时;结合井下监测数据上传量大、指令下传量小的特点,将传统的大下载8∶2时隙比转化为大上传1∶3时隙比;完成了“独立组网+边缘计算”整体部署,实现了主数据处理不出矿,确保了数据安全,降低了数据传输时延。

5G煤矿专网建成后,新元公司实现了井上园区,井下机电硐室、综采和掘进工作面的一体化5G网络覆盖,井下基站数据实时上传。王海钢介绍,5G网络的应用,带来了明显的3个转变,第一是通过5G网络实现地面对井下的远程安全精准操控,实现了综采、掘进这两个煤矿重要应用场景的无人操作。第二是通过5G网络的研究应用,由巡检机器人代替人在井下巡检,机电硐室由无人值守、有人巡检变为无人值守、无人巡检。第三是逐步实现井下减人、少人,最终实现煤矿安全生产和效益双赢。“这项应用在国内煤矿领域属于首次,对煤矿产业升级、矿山机械制造和其他基础设施的建设及工业的改进都有非常大的倒逼作用,在倒逼中实现煤矿智能化开采。” 王海钢补充道。

5G专网的建设应用,为新元公司提档升级、向智能化矿井迈进注入了“数字动力”,也为王海钢和他的团队指明了努力方向。他表示,下一步,将按照阳煤集团公司要求,带领团队人员,以建设“5G+智能化”标杆矿井为目标,打造透明化、可视化采掘工作面,推进“无人值守”系统建设,逐步实现“采掘面无人操作、机电硐室无人巡检、运输车辆无人驾驶”,巩固综采自动化技术应用成果,努力打造省级智能化示范综采工作面,实现公司安全、高效、绿色、智能发展。
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