安徽省积极推动5G与新兴产业深度融合，加快5G应用场景构建，以行业示范应用引领全省5G场景应用加快推广。截至2023年11月，累计建成5G基站11.8万座，排名攀升至全国第9位；行业应用场景拓展至690个，累计建成“5G+工业互联网”应用场景近300个，拥有5G工厂数量位居全国第四位，5G+工业互联网稳步发展为进一步推动“5G+工业互联网”融合创新发展，加快“5G+工业互联网”规模应用，打造5G全连接工厂高水平示范标杆，发挥典型示范和辐射效应。在安徽省经济和信息化厅的指导下，安徽省5G产业发展联盟自2020年以来，连续四年在世界制造业大会上发布全省“5G+工业互联网”创新应用，形成《安徽省“5G+工业互联网”创新应用汇编》。创新应用主要聚焦在采矿、家电制造、汽车制造、装备制造、原材料加工、消费品制造、电力等领域，具有较强的技术创新性、行业代表性和示范推广性。
本文摘编其中矿业类相关案例进行分享。
安徽矿机5G助力煤机装备“四化”升级
安徽省矿业机电装备有限责任公司
中国联合网络通信有限公司淮北市分公司
中国联合网络通信有限公司安徽省分公司
联通数字科技有限公司
1、项目背景
安徽省矿业机电装备有限责任公司(以下简称“安徽矿机”)需在现有煤机装备业务的基础上，拓展环保设备、再制造等业务，进一步延伸产业链条，逐步实现由低端制造向中高端制造、由煤矿机械向非煤机械、由设备制造向生产运营服务转型。针对转型过程中面临的技术支撑引领作用不够、自主技术创新能力薄弱、业务核心竞争优势仍有待重塑、新兴业务增长点也亟待培育等问题，安徽矿机优化研发组织结构、市场化引进技术专家、实行研发项目攻关小组等措施，着力提升自主研发能力，并与淮北联通合作完成5G智能工厂建设。
2、项目内容
安徽矿机与淮北联通通过本次5G融合网络改造及“5G+工业互联网”应用建设，共同摸索创新合作方式、完善合作机制，建立强强联合的长期合作关系，加强高端人才交流和培养，加大基础研究支撑力度，提升了研发项目研发效率。围绕重点研发项目，通过联合开发，共建实验室等方式，加快研发成果产出。通过“5G+工业互联网”，实现安矿机发挥行业主导作用，整合创新链上下游资源，打造颠覆性技术创新、关键共性技术应用的目标，助力煤机装备“成套化、大型化、智能化、高端化”升级。
1、5G网络覆盖方案
为了更好满足安徽矿机5G应用需求，兼顾场强覆盖与容量覆盖。本次采用宏站广覆盖+微站补盲、吸热+CPE补充覆盖的三维立体组网方式，覆盖相关区域，通过下沉UPF节点和MEC边缘计算平台，实现数据不出园区的高安全需求。
2、5G+AI安防监控系统
基于5G边缘云的5G+AI安防监控系统，是为安徽矿机量身定制应用场景的图像识别人工智能(AI)应用，从安徽矿机自身雇员和公司职员的日常行为管理，如员工库管理或是员工考勤管理，再到对大量安徽矿机访客的管理，通过对人脸识别技术大规模工程化的应用，平台大幅度的提升了安徽矿机的人员管理和安全管理水平和智慧程度。产品功能主要为人员准入、主动安防、运营分析，详细功能包括但不限于下图:
3、5G+皮带无人巡检应用
目前大型输送带输送机巷道等场所的巡视和检修工作大部分都依靠人工进行定时检查、驻点值守，而该场所中环境复杂、空间狭小、积水情况常见，对人工巡视造成非常大的阻碍和于扰:而且人工巡检容易受到个人经验和情绪、主观意识的影响，受到监测手段、数据记录、数据分析方面的制约，通常花费大量人力不能得到有效的数据结果，且得到的数据难以形成系统性，参考意义不高;当设备有问题不能及时的发现问题导致问题扩大化;另一方面在复杂的设备运行环境下多人多频次巡检也会增加人员人身安全的不确定性。
设备数据监控示意图
无人巡检子系统主要包括巡检装置主机、无线通讯系统、调度平台软件和运行轨道。其中，巡检机器人搭载多个传感器对站内设备进行全天候巡检监控，替代人工完成多种巡检、探测、监控、故障诊断与预警报警。同时，所有采集数据与报警数据通过无线基站网络传输到监控中心，达到远程监控的目的。
4、私有云平台方案
为了实现高安全、高可靠、高性能、集中运维、平滑扩容的目标，采用业界主流成熟的虚拟化技术，实现虚拟桌面、服务器虚拟化等要求。本项内容的设计方案主要考虑:
资源池设计：根据本项目的需求，服务器上安装虚拟化软件，将服务器池化。池化后VDI桌面、应用虚拟化、服务器虚拟化的服务器分别组成集群。池化后服务器上运行虚拟机便于管理、监控。虚拟机在集群里可以实现定制策略迁移、手动热迁移、故障热迁移。资源池的设计具有高可靠、平滑扩容特性。
桌面虚拟化：虚拟桌面管理软件可提供高性能且可靠的桌面投送。桌面虚拟化以服务器虚拟化为基础，允许多个用户桌面以虚拟机的形式独立运行，同时共享CPU、内存、网络连接和存储资源等底层物理硬件资源。这种架构将虚拟机彼此隔离开来，同时可以实现精确的资源分配，并能保护用户免受由其他用户活动所造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响。
服务器虚拟化：使用虚拟化软件，对池化后的资源进行动态分配，虚拟化后的服务器具备强大的冗余特性和优良的灵活性，比传统的服务器更具有可靠性、安全性和经济性，更适合进行安徽矿机的ERP等系统软件的部署。
采用业界领先的桌面协议，并可将授权用户安全连接至集中式虚拟桌面。它与虚拟化软件协同工作，可提供一个完整的端到端桌面虚拟化解决方案，此解决方案不仅能增强控制能力和可管理性，还可以提供与PC一致的桌面体验，能简化虚拟桌面的管理、调配和部署。用户能够通过桌面管理软件安全而方便地访问虚拟桌面，升级和修补工作都从单个控制台集中进行，因此可以有效地管理数百甚至数千个桌面，从而节约时间和资源。
1、实用性分析
本项目通过在厂区建设5G工业网络，并进行工业网络基础改造，并引入虚拟化、分布式存储等先进技术，充分解决了安徽矿机现有网络架构混乱、机房设施陈旧、IT管理难度大、工业复杂应用场景下移动网络实时性、可靠性、控制精度不高等问题。项目突出“智能化”，实施“专精特新”战略，帮助安徽矿机向高端化、智能化、服务化转型升级，建立集团公司长期发展的稳定器。抢抓装备制造转型升级、战略性新兴产业快速增长和皖北承接产业转移集聚区建设的有利机遇，坚持开放合作、高端发展、精益运营，统筹做好“煤”与“非煤”两篇大文章，打造一批专注细分市场、聚焦主业、创新能力强、成长性好的“专精特新”企业，形成更多新的增长点、增长极。
2、市场前景
从市场表现来看，煤机行业下游需求较为集中，行业发展直接受煤炭行业景气度影响，在煤炭去产能背景下，煤机行业发展明显受限。近几年受益于“供给侧”改革持续推进，煤炭价格明显回升，煤机行业市场也有所回暖，2020年煤机行业市场规模约为1600亿元:采煤机、掘进机、刮板输送机、液压支架产量分别为670台、1450台、31万吨、171万吨。
从市场竞争来看，煤机市场供大于求，2016年受上游影响煤机行业出现破产整合潮，部分煤机企业被迫退出市场，行业产能逐步出清，行业集中度也在不断提升，市场份额逐步往天地科技、山能重装、中煤装备以及郑煤机等头部煤机企业集中。2020年煤机行业前5强、前10强收入占行业总销售收入的比例分别为31%、42%，较之2015年的29%、40%稳步提升。
5G的增强移动宽带、高可靠、低时延、广覆盖、大连接特点推动了新一代信息技术的无缝融合，5G成为新基建的首选与支柱，与已有无线技术相比，5G更适用于工业互联网的要求。5G与工业互联网的结合已经从5G+工业互联网的连接，发展到5G+工业互联网的融合，发挥了5G与工业互联网的乘数效应。5G+工业互联网会将工业互联网作为数字经济的引擎作用进一步放大，也为5G创造更广阔的市场，激发更多的新业态创新，渗透到各行各业。
3、竞争和商业模式分析
煤机装备领域，安徽矿机是国家煤机装备制造业骨干企业，其液压支架产品竞争优势明显，并率先在行业内建设智能工厂。在煤机市场恢复性增长利好下，公司加快拓展外部市场，夯实发展内功，业务稳步提升，但对比来看，增长速度相对较缓，与领先企业的差距有越拉越大的趋势。华星公司经过多年反复研究试制，推出了拥有自主知识产权的正弦滚轴筛，呈现出较强的发展后劲。
非煤制造领域，以转型发展为方向，安徽矿机积极寻求对外合作，与上海电气等实力企业合资合作，建成投产环保装备等项目。经过近几年的市场磨炼，集团公司非煤制造已初具规模，但造血能力仍相当赢弱。立足多年机加工经验，集团公司在景气战略新兴装备上具备一定的布局优势，但现有产业基础尚不足以支撑新业务的快速布局。
5G+工业互联网生态合作需要产业链多个合作主体基于资源和能力及产品，通过战略、联盟、项目、资本等多种合作方式进行合作，为最终客户提供综合解决方案从而满足客户多样化需求。本项目初期建设通过单一的投资建设方式进行建设，为满足后期5G+工业互联网的大规模应用，将采取共建共享的合作模式。共建共享合作是面向包括5G+工业互联网基础设施建设进行的面向全产业链全社会的开放合作。随着5G的大规模部署，5G网络设备单价高、建设投资大，设备功耗大、运营成本高的问题日益突出，在高质量建设的同时，提升5G网络的运行效率和效益，5G+工业互联网建设成本高，本模式避免了重复投资。
4、产业效益
本项目建设实施后，安徽矿机的基础设施智能化水平将获得极大的提升，对承载各类信息化应用的能力也会有长足的进步，对安徽矿机未来的发展具有重要的意义。
