忻州市华鹿阳坡泉煤矿 5G 无线通信系统建设项目
所在地市:山西省忻州市
参与单位:山西华鹿阳坡泉煤矿有限公司、中国移动通信集团山西有限公司、华为技术有限公司、上海山源电子科技股份有限公司、中移数智科技有限公司
技术特点:建设1套矿用5G 无线通信系统，部MEC 保证数据不出园，部署融合通信系统实现，部署视频监控系统实现煤矿井下高清视频智能监测。
应用成效:提升安全管理效率。
1、企业基本情况
山西华鹿阳坡泉煤矿有限公司 (以下简称阳坡泉煤矿 )为忻州地方煤矿，目前正在建设智慧矿山的试点矿井，需要通过 5G 站点建设，实现井下 5G 网络覆盖。企业的经营范围为:矿产资源开采:煤炭开采;煤炭洗选加工及销售。
2、“5G+工业互联网”应用情况
本项目解决方案包括 4/5G 无线网、SPN 工业环网、核心网、配套电源、网管系统、5G 终端模组以及智能管理平台等内容，建设井上井下 5G 移动通信系统，在井上井下实现 5G无线网络协同覆盖，利用 5G 的大带宽、低时延技术实现移动设备的自动化、智能化控制。通过井下 5G 智能手机通讯有效地解决矿方井下运维人员不足的问题;通过 5G“超千兆上行”带宽，实现了高清视频无线回传，满足了全景工作面应用视频数据实时上传的需求;利用 5G 低时延特性，实现地面对工作面采煤机等设备的远程操作，实现工作面监控数据、视频回传等应用。
阳坡泉煤矿深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略和新发展理念，以能源革命综合改革试点为弓领，以智能装备和大数据为手段，以人工智能为核心，以产业政策支持为保障，以效率变革和生产方式变革为目标，实现安全、高效、智能开采，促进全省煤炭行业高质量发展。智慧煤矿是一项复杂的系统工程，涉及现代信息、自动控制、可视化和虚拟现实技术，以及采矿、地质、测绘、系统工程等多学科，实现对生产、职业健康与安全、后勤保障等作业进行主动感知、自动分析、快速处理。矿山的数字化信息化是智慧煤矿建设的前提和基础。
1、项目实施方案
本项目主要为华鹿阳坡泉煤矿构建智能矿山信息高速传输及融合通信一张网，打造忻州阳坡泉智慧煤矿新一代高速、智能基础通信设施与云平台，满足未来可持续的智能化提升与信息化需求。
(1)网络方案
基于 5G 网络的智能煤矿管理系统整体架构主要包括设备终端、网络层(接入网络、工业网络)、管理平台三部分由于井下 5G 专网由数据隔离、专网专用等需求，通常采用尊享网络架构，有客户独享的基站建设。实现煤矿二采区变电所、辅运大巷、中央水泵房、中央变电所、西、南翼辅运大巷、10301 切面、10301 运输顺槽、10110 切面、10110运输顺槽 5G网络覆盖，实现煤矿井下高清视频智能监测、高时效性、高准确性信息传递:依托 5G 网络特性，结合 MEC技术，实现矿山智能化对无线网络的应用需求，推动人工智能、远程控制等智能化业务发展。
并下无线网络部分采取矿用 5G 双模大增益、定向外置天线+分体式隔爆化 RRU 作为基础的 5G 分站覆盖单元，来满足“5G(NR2.6G)”网络协同覆盖。BBU和RRU 之间通过矿用阻燃光缆进行连接，单路设计不大于 3 级级联。MEC 在矿方独立部署、独立使用，满足数据不出矿及超低时延控制类业务需求。通过内置防火墙，保证网络的绝对安全。井上、井下各部署两台 PTN，形成 PTN 环形组网双路由进行保护，保障专网高可靠稳定运行。
(2)应用场景
1)高清视频监控：视频监视广泛应用于煤矿井下工作场所，主要包括皮带机的中部、机头尾、落煤点、受煤点，机电室的配电室、配电点、泵房、排水点，瓦斯抽采钻场车场的前部、中部、后部，采掘工作面的架载视频、采煤机机载视频，机器人等巡检设备的机载视频，井下重要场所的场景智能识别，以及其它应用场景。本项目改造原有 40 个1080P 视频摄像头接入 5G 网络回传，同时在综采面新增4个4K 摄像头，实现高清视频智能监控，提升安全管理效率。
2)融合通信：通过井下的 4/5G 基站覆盖及融合通信平台建设，实现井下4G、5G 移动通信、广播、监控、有线等各通信系统统一调度，井上下高效率协同作业
2、项目价值
(1)项目效益
该项目基于 5G 专网，实现了煤矿井下井上超高清视频交互应用，同时满足煤矿智能化采掘工作网络传输带宽需求和低延迟控制需求;利用 5G 专网的 SPN 传送网为煤矿搭建了可靠的冗余工业骨干环网，基于 5G 与云技术的相结合建设了云网融合通信平台，助力煤矿实现融合通信智能调度，满足了煤矿未来可持续的智能化提升与信息化需求，构建智能矿山信息高速传输及融合通信一张网。为以后的工作面智能化、掘进智能化、远程实施控制、远程协同运维以及井下巡检和安防等应用场景的适用奠定了坚实的网络技术。
(2)项目可推广性
本项目是忻州市第一个 5G 智慧矿山项目，具备较大的社会和行业影响力。依托领先的 5G 网络技术，打造契合矿方实际需求的井下 5G 网络覆盖方案,落地 5G 高清视频回传融合通信等应用场景，为采矿安全生产、高效管理等带来新方法、新方式，推动 5G、物联网、云计算、大数据等一系列新技术与煤炭行业的深度融合，推进煤矿智能化、无人化。通过实施本项目，将为我公司在全市推进 5G 智慧煤矿奠定良好基础。
