龙煤鸡西矿业城山煤矿5G+智慧矿山

城山煤矿5G+智慧矿山项目是由鸡西矿业集团与黑龙江鸡西联通公司、华为、中煤科工集团沈阳研究院联手打造。该项目构建起“一张网、一朵云、一平台、N个子系统”的5G智能矿山体系，通过“5G+万兆工业环网+超融合服务器”，完成智能化数据中心建设和智能综合管控平台搭建，将子系统和安全管控系统等数据统一接入，建设14类21个“5G+工业互联网”应用场景帮助煤矿实现了矿井少人化、自动化、可视化运行。该项目助力城山煤矿向智能化、安全化迈进，为安全决策提供依据，为安全生产筑牢网络根基，实现安全、高效、绿色、智能开采，促进煤炭行业高质量发展。

在传统矿山开采模式中，设备依赖人工操作，开采效率低下，且各生产环节协同性差，导致资源浪费严重。5G+智慧矿山项目的出现，彻底打破了这一困境。通过5G网络连接各类智能设备，实现了开采、运输、洗选等环节的自动化和智能化。

矿山作业环境复杂，安全风险高，传统的安全监测手段难以实时、全面地掌握井下情况。5G+智慧矿山项目构建了全方位的安全监测体系，利用5G网络实时传输井下设备运行数据、人员位置信息以及环境参数。一旦出现异常，系统能立即发出预警，为及时采取措施提供有力支持，保障了矿工的生命安全。

矿用5G通信网络由5G边缘计算（MEC）、核心路由器（NE8000-M8）、基带控制单元（BBU）、远端数据汇聚单元（RHUB）、微型射频拉远单元（pRRU）等系统构成。MEC部署在煤矿边缘，NE8000-M8作为核心路由器，将MEC与外部网络及煤矿内部其他子网连接，实现数据的高速转发和路由选择，使本地处理需求在MEC完成，需与外部交互的数据经NE8000-M8转发。RHUB作为数据汇聚点，每个RHUB下联井下巷道、工作面等位置的多个pRRU，将多个pRRU的数据汇聚后传输给BBU。

场景类型1：生产单元模拟

通过5G技术与三维可视化数字孪生，模拟采煤工作面割煤、刮板输送机运输和拉架全过程。

对采煤机、刮板输送机、液压支架组成的“三机配套”系统进行模拟，可预演采煤流程、测试设备联动逻辑，提前发现卡顿、碰撞等问题，优化割煤路径。

场景类型2：协同研发设计

智能综合管控平台运用过程中，不同专业的设计人员无论在井上还是井下，或是不同地区，通过5G根据不同的用户权限都能实时共享设计数据、图纸和模型等信息，以便及时调整设计方案。同时利用5G实现平台数据交互与更新时，可以不断根据现场实际情况和各种监测数据调整设计，通过手机APP可以随时随地查看。

场景类型3：柔性生产制造

在生产过程中，市场对煤质要求随时可能发生变化，洗煤厂按照市场需求随时调整煤质，通过5G网络自动调整介质密度以及选煤设备的工作参数和工艺流程，实现生产与市场需求的精准对接。

场景类型4：远程设备操控

1.采煤机、液压支架、掘进机上搭载高清摄像头与各类传感器，通过5G网络，将采煤机（掘进机）截割煤层的实时画面、运行参数及位置信息，以超低延迟传输至地面控制中心。操作人员依据这些实时数据，远程操控采煤机（掘进机）前进、后退以及调节截割速度与深度，采煤机（掘进机）能够精准执行指令，高效采掘。

2.带式输送机远程控制：操作人员在地面通过5G网络远程控制带式输送机的启动、停止与紧急制动。

3.远程供电：在煤矿各个变电所安装了大量智能保护器，借助5G网络的高速率，能把电流、电压、功率等数据，快速传输到地面供电监控中心。当井下某个区域用电需求变化，或是出现供电异常，工作人员能在地面通过5G网络，远程调整开关、变压器等设备的停送电状态和设备运行参数，保证供电系统安全运行。

4.远程排水：在井下不同水平的水仓、泵房，布置水位传感器和流量传感器，利用5G网络低延迟特性，实时将水位、涌水量数据传输到控制中心。地面操作人员能通过5G网络，远程操控排水设备，开启备用泵、切换排水管路，及时排除积水，保障矿井安全。

5.提升机远程操作：提升机运行过程中，5G网络将提升容器位置、速度、钢丝绳张力等关键数据，实时传输至地面监控室。操作人员远程监控提升机运行状态，根据井下煤炭产量和人员、物料运输需求，精准控制提升机的加速、匀速、减速与停车。

场景类型5：设备协同作业

1.采煤机、刮板输送机、液压支架三机智能联动：采煤机开启作业，切割煤层时，利用5G网络把速度、截割深度等运行参数及位置信息，迅速传输给刮板输送机和液压支架。刮板输送机收到信号，依照采煤机落煤量，自动调节运输速度；液压支架依据采煤机位置，及时移架、支护顶板，三者紧密配合，采煤流程一气呵成。

2．掘进机、皮带运输机协同作业：掘进机向前掘进，5G将其工作数据实时传递给皮带运输机。皮带运输机根据掘进机出矸量，调整输送速度，高效运输矸石，确保巷道掘进顺利进行。

3.胶带输送机群联动：井下多条胶带输送机组成运输网络，5G实现各输送机数据实时交互。上游输送机煤量变化时，通过5G迅速将信息传递给下游输送机，下游输送机自动调速，保障整个运输系统稳定运行，大幅提升煤炭运输效率。

场景类型6：精准动态作业

掘进机通过程序设置能够随时改变施工巷道的参数，借助5G网络将地质与水温探测仪传回的数据回馈给主机，主机控制系统实时调整深度和角度，精准定位、自动截割，实现精准动态作业。

场景类型7：现场辅助装配

5G智能矿灯具有拍照、视频录制、语音通话和视频通话多种功能。通过5G网络，智能矿灯可将井下实时画面和工人位置信息回传至地面指挥中心，便于地面人员实时掌握井下生产状况，及时进行调度指挥。同时，遇到紧急情况时，工人可通过智能矿灯一健呼救，提升应急响应速度。

场景类型8：工艺合规校验

在煤矿井下安装高清摄像头，利用5G的大带宽特性支持高清视频的流畅传输，将井下作业场景、设备运行情况等实时视频画面传输到地面。监管人员通过AI视频融合平台的建设，对煤矿进行合规作业检查，如检查工人是否按操作规程作业、设备是否定期维护等，进一步提升矿山安全管理水平。

场景类型9：设备故障诊断

基于5G的高速率和大带宽特性，故障诊断系统可实时采集设备运行数据，并快速上传至地面数据分析中心。当设备出现异常时，能迅速定位故障部件和故障类型。

场景类型10：设备预测维护

1、钢丝绳检测系统是利用5G技术结合先进的传感器，对煤矿钢丝绳进行实时在线监测和智能分析的一种检测方式。利用传感器捕获钢丝绳缺陷产生的泄漏磁场信号，通过5G通信技术将数据快速传输到管理平台。能够精准识别信号，对钢丝绳的损伤进行定性、定位和定量判断，生成检测报告，并对钢丝绳剩余寿命和未来安全性做出预测。

2、智能检测系统基于5G技术，通过AI人工智能图像识别技术，代替人工视觉去监测皮带的隐患，根据系统实时在线监测的特点，系统对皮带带面损伤进行分级告警，检修人员根据告警等级提前对带面进行维护，避免了断带风险及各类异常未能及时发现而造成的重大安全生产事故。

场景类型11：无人智能巡检

基于5G通信系统，城山煤矿共投用了5台巡检机器人，巡检机器人包括一水平中央变电所巡检机器人、皮带道巡检机器人、绞车道预警机器人、主井绞车巡检机器人、选煤厂磁选车间巡检机器人。巡检机器人通过采集现场图像、声音、红外热像及温度数据等参数的对运行的设备故障超前预判、预警。

场景类型12：生产现场监测

依托5G网络，城山煤矿建设了各类生产现场监测系统，包括顶板离层、瓦斯、风速、一氧化碳、人员定位和生产现场监控，地面指挥中心能够掌握井下各个工作面实时生产情况和各项数据，为生产决策提供依据。

场景类型13：生产能效管理

5G+智能远程电量采集系统，通过5G网络将用电数据上传至地面主机，采集后的电量数据经分析和计算后与市场化软件对接，对小班进行电能核算，按比例奖罚到个人。数据采集分析清晰、公开、透明，提高了用电、管电、节电的智能化管理水平，实现降成增效目标。

场景类型14：全域物流监测

电机车定位系统通过5G网络将车辆运行的实时位置和车载监控画面传至地面，调度人员能够随时掌握人员和物料的位置信息，同时通过车载监控能够监视运输沿线巷道与线路状况，规范电机车司机的安全操作，有效地防止和减少运输事故，保障列车行车安全，提高运输效率。

1.经济价值：提高生产效率,减少人工操作环节，优化流程，提升整体产能；降低运营成本,提前预测故障，推动煤矿少人化、无人化，降低人力成本；减少安全事故损失,5G与安全监测系统结合，实现精准监测和快速预警，减少因事故造成的设备损坏、停产损失等，降低安全事故经济损失。

2.社会价值：提升安全形象,减少井下人员作业，降低事故发生率，提升煤矿行业整体安全形象，增强社会对煤矿行业的认可度;带动产业升级,促进煤炭产业与信息技术深度融合，推动行业整体转型升级；助力可持续发展,通过优化资源利用、减少环境污染，实现煤炭资源绿色开发，符合社会可持续发展要求。