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5G煤矿井下专网项目
牵头单位:中国移动通信集团山西有限公司
合作单位:阳煤集团、华为公司、中煤协会、中煤科工集团、中移集团上海研究院
所属领域:能源、矿山
获奖类型:第三届“绽放杯”5G应用征集大赛总决赛一等奖
5G煤矿井下专网项目从2019年起,在5G下井无先例、无经验、无标准、无产品的“技术空白”情况下,由山西移动、阳煤集团、中煤协会等5家单位共同组建“5G智慧矿山联创实验室”,通过在阳煤集团新元煤矿实施驻矿研发、关键技术探索、模拟实验环境、现场验证等工作,先后完成5G矿用基站、煤矿网络架构、井下环网、超千兆上行5G、煤矿专网安全等5大全国首发技术创新,实现了5G下井。其中“超千兆上行5G”为行业独家解决方案,并同步获得“工业场景自适应5G上下行速率配比的装置及系统”等4项发明专利。
项目目前在井下5G专网开通基础上,同步研发矿用5G摄像头、矿用5G手机、5G瓦斯监测、矿用CPE等5G矿用终端,并完成端到端的5G煤矿应用对通调试,落地5G井上井下协同、智能综采、智能掘进、无人巡检、矿用物联网等5项应用,被新闻联播作为“新动能推动新发展”案例,与5G登珠峰共同成为中国科技创新代表。
目前新元矿通过落地5大煤矿5G智能化应用,实现了井下视频的5G回传、设备5G实时控制、传感器免布线部署,初步实现煤矿综采、掘进工作的减人、少人化,固定岗位的无人值守,提升了煤矿的生产安全性;通过减人、减故障提升了煤矿的生产效益;并有望减少后续环网、定位系统的新增信息系统投资。
目前5G智能煤矿整体解决方案目前已作为中国移动集团井工煤矿标杆推广至全国,目前全国已推广复制10个以上,未来将带动山西900余座煤矿,全国8000余座煤矿的5G应用建设,提升煤矿安全生产性,提高煤矿生产效益。
第一,5G超千兆上行技术,通过新上下行时隙配比提升上行速率。第二,5G矿用网络架构,满足井下网络安全、信息安全。第三,矿用5G基站、传输环网设备防爆改造,获得5G安标认证。第四,5G双模大增益定向天线,有效减少多径干扰,提升有效覆盖距离。第五,矿山应用5G端到端链路,实现低时延、高可靠控制应用。
5G安标矿用基站单站覆盖距离大于600米,边缘速率>20Mbps,井下运行可靠性>99.999%。
矿用MEC网络架构实现井下端到端应用控制时延7~15ms,传输保障性>99.999%,信息不出矿。
矿用SPN主干传输网带宽达到100Gbps,全网双环保护。
超千兆上行实现了上行带宽最大1Gbps,单站平均有效上行覆盖距离提升了30%,支持单站同时回传60路4K高清视频。
部署5G巡检机器人、5G综采机远程控制、5G掘进机远程控制、5G井上井下AR\VR通话,5G-NB物联网传感器回传。

