5G赋能 领跑智能矿山和智慧矿山建设
内蒙准格尔旗的冬天，滴水成冰。在近零下30度的环境中，200余辆无人矿卡不惧严寒，在繁杂的矿坑中穿行，与电铲、推土机等设施高效协同；矿区另一边，工人坐在温暖如春的*控室里，紧抓屏幕，有条不紊地*作着遥控杆……这一幕，不是影片，不是临时演示，而是准能集团正在努力实施的智能化转型。
对于我们煤矿行业而言，5G可谓是雪中送炭。这句话道破了打造5G智能矿山和智慧矿山的意义所在。今天，以国家能源集团准能集团公司为代表的煤矿领军企业，抢先一步应用5G、大数据、人工智能等新一代信息通信技术建设智慧矿山，彻底颠覆传统矿山的生产作业方式，大幅提升生产效率和安全水平，让曾是“黑领”的煤矿工人，变成了“白领”，实现绿色低碳高质量发展
“1549”，树立智慧矿山标杆
当前，数字经济时代全面打开，数字化转型变成许多企业拥抱数字浪潮，提升竞争力的手段。作为国内领先的煤矿企业，建设智能矿山和智慧矿山，已是“必选题”。在全国诸多的智能矿山和智慧矿山中，“智慧准能”尤其引人注目，被称作行业“五星标杆”，这主要是因为“智慧准能”做到了“1549”。
“‘1549’是四个数字，代表准能集团的四大能力，同时也代表着集团在打造智能矿山和智慧矿山上的四大创新。”准能集团公司副总经理曹勇解释。
具体来说，“1”是指准能集团是全国产能第一的露天煤矿，目前准能集团下的两大矿区年产量可以达到6900万吨煤，如果转换变成耗电量，能够满足深圳全市3年用电。
“5”有两层含义，一方面是指智慧准能应用了5G技术，同时准能5G智能矿山和智慧矿山项目投资金额也高达5个亿，其中5G网络建设投资1.06亿，无人矿卡投资3.9亿。如同曹勇所说：“5个亿的投资总额，充分体现了准能集团在推进智能矿山和智慧矿山建设上的决心”。
假如说“1”和“5”代表准能集团的实力，那么“4”则充分体现了准能集团的创新力。“9”代表增效带来的成本下降。在“智慧准能”的建设中，准能集团成功打造了四大创新方案，解决了无人驾驶业务需求量化、5G基站精确规划、5G应用协同、高效运维管理等关键问题。
准能5G智能矿山和智慧矿山建成后，提质增效效应突显。统计数据显示，基于当前的经营成果计算，准能5G智能矿山和智慧矿山将降低800名矿卡驾驶员，生产效率提升了25%，5年可节约成本9亿元。
“准能5G智能矿山和智慧矿山建设，是一个**工程，我们将在未来几年中持续推进相关工作的落地，加快整个集团的数字化转型脚步。”曹勇介绍，准能集团在“5G+无人驾驶”上制定了三步规划：2021年5G先行，完成5G基站建设和39套矿卡无人驾驶改造上线；2022年完成全部矿卡智能化改造。
5G赋能，打造世界领先实践
“4G改变生活，5G改变社会”。业内广泛认为，5G高速度、大带宽、低时延的特征，也为传统产业的数字化转型强势赋能。然而对于许多矿山企业而言，怎样建设真正面向需要的5G网络？怎样充分发挥5G的技术特点？如何将5G真正融进智能矿山和智慧矿山生产、管理是巨大挑战。
为了找到以上问题“正解”，让5G赋能煤矿数字化转型，准能集团和我国电信***分公司强强联合，精准聚焦困扰、需求，总结了四大5G创新方案，彻底解决了大型露天矿山5G网络建设问题，而也正是基于在5G创新应用上的突显实践。在日前落下帷幕的第四届“绽放杯”5G应用征集大赛上，“准能集团5G智能矿山和智慧矿山应用实践”荣获二等奖，将5G+露天矿山的应用实践推向了一个新的高度。
“大型露天矿5G网络建设首先要解决的问题是怎样精确量化无人驾驶业务对5G需求。”准能集团科学技术研究院院长武国平透露，准能5G智能矿山和智慧矿山建设团队对生产流程、终端、情景等进行了全面梳理总结，开创性地使用了我国电信推荐的数字建模技术，将业务对网络的实际需求精确量化。以矿卡举例，团队构建了矿卡3D模型，分析车载终端组网，利用**I帧撞击模型和等效容量算法计算出无人驾驶矿卡的网络SLA需求。同时，将矿卡模型导入矿山3D高精度地图中，动态复原无人驾驶矿卡业务路线，精确导出整网网络需求。
拖拽式可升降的5G基站
明确了需求，下一步便是网络规划。相比较城市，大型露天矿区的环境繁杂很多，而且分布着上千个设备，矿坑内部也凹凸不平，深度达180米，相当于60层高楼。更加特别的是，随着工程进度推移，矿坑每个月要往前推动40米，基站需频繁**。显然，传统的方法难以解决以上问题，我国电信和华为集团联合创新性地使用了智能矿山和智慧矿山3D地图模拟**，打造厘米级精度、信道级覆盖、比特等速度的规划方法。“相比人工规划的方式，我们将矿坑里的基站扇区降低27%，节省资金近500万，且覆盖率提高19%。”我国电信***分公司负责准能集团项目经理刘**阐述。
规划结束后，5G网络与运用的协同变成重中之重。准能无人驾驶涉及5G+**感知、5G-V2X结合应用、5G架控双模式三类主要情景，含有**、控制、管理、状态四种数据，需按照业务优先级别分类施策、分级保障。因此，准能5G智能矿山和智慧矿山在业内创新性地提出了车里组网与车外5G协同的方案，根据3D建模整理车里组网，将四类数据隔离成四种切片，目的性满足不同数据对于带宽、可靠性和安全性的需求，真正达成运用和5G深度规模适配。
“还有一个问题不可忽视，那便是运维。完成了智能矿山和智慧矿山5G网络的规划和建设，大量设备及网络的高效运维是难点。”准能集团企业信息中心负责人戚振明介绍，准能5G智能矿山和智慧矿山再一次实现技术突破，率先尝试将管理触点延伸到车辆终端，将矿卡健康管理平台与5G网络自管理平台适配，实现双护航端到端管理。
今天，在“双碳”目标的引领下，智能矿山和智慧矿山的绿色低碳高质量发展势在必行，利用5G等新理念、新技术已成为必要方式。下一步，准能集团将持续加强5G赋能，全力推进生产智能化、运营数字化、创新自主化、管理智能化，“让矿工更安全工作”。
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