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时隔 2 年,我第二次下井,在双鸭山双柳煤矿,和几个年轻而勇敢的新闻工作者,去一睹智慧矿山真面目。沿着斜井轨道罐笼车轰隆隆下行,没有东山矿下井时压耳感觉,但地下水的湍急奔流声,罐笼车与轨道摩擦声,排风机旋转声,还有井下生产广播声音,合成了巨大的噪音,面对面要大声喊叫才能勉强听清。
在下行过程中,我看到了井壁上安装着黄色的 RRU,这是黑龙江移动5G 网络射频拉远单元,是 5G 信号覆盖井下的关键设备,负责将数字信号转换为无线信号,并将其发送到天线上,实现 5G 网络与终端设备通信。5G 网络另一个重要单元是 BBU,即系带信号处理单元,负责接收来自网络控制器的数字信号,并将其转换为无线信号,然后将其发送到 RRU。双柳矿的 BBU 单元安装在地面。
5 分钟后到了井底,走行了 1 千米,但与地面垂直高度只有 480 米,因为井下的引风机功率强劲,井下风感很强,甚至有些冷。双柳煤矿信息办公室工程师蔡兴华带我们来到一个永久硐室,里面一排排变电装置,给煤矿生产提供着强大的电流。另一个硐室是井下排水泵站,一个巨大的电动机连接着水泵,当蓄水池水位达到规定高程后,电机就驱动水泵运转,将地下水一举提升到近 500 米高的地面。小蔡指着旁边的装置说,这是CPE,这是 HUB,他们将电机、水泵以及变电装置上的数据收集起来,汇聚成数据包,源源不断地通过光缆传送到煤矿生产指挥调度中心。最后我们来到一个类似休息室的硐室,小蔡说这是“避难硐室”,一旦井下发生险情,矿工们可以在这里避难待援。避难硐室很像轮船的密封舱,大门很厚重且四周镶着密封条,关上门旋紧了,就与外面隔绝了。
2022 年 3 月,黑龙江移动与双柳矿签署合作协议,开启了智慧矿山之旅。移动公司组成了专业团队,20 多人参与到项目中。他们多次下井,步行 8 公里,深入到煤矿综采煤层、回煤巷道、永久避难硐室、主井、副井等作业区域实地勘察,优化设计,确保井下 5G 信号覆盖,为矿山设备5G互联提供优质 网络。在移动公司、双柳煤矿、山源公司共同努力下,第一期工程 2022 年 12 月交付,安装基带控制单元(BBU)1台,远端数据汇聚单元(HUB)6 台,微型射频拉远单元(PRRU)31 台,5G信号覆盖水平达到了设计能力,铺设光缆 26 公里,井上井下筑起了信息大通道。
双鸭山政企客户经理袁砚超说:井下智联主要手段是光缆和5G,前者连接固定设备,后者连接移动设备。因为井下环境复杂,生产设备每时每刻都在移动,用光缆连接不行(易损),用 WIFI 也不行(不稳定),5G 是不二选
择,也是最佳选择。我们在井下用防爆手机,与地面视频通话,画面和声音非常清晰。由光缆和 5G 构成的高速率网络。能将综采工作面的掘金场景用4K 高清视频,实时地传递到调度室,井上人员犹身临其境,及时下达生产指令、调动人力和物料,大大提高了效率。以往综采设备启停时间为 5~10 分钟,通过 5G 网络上传下达控制信号,缩短为 20ms。刮板运输机机头、机尾、转载机、破碎机配置隔爆兼本安型 5G CPE 信号转换器,实现了电机绕组温度、减速器油温、减速器轴温、冷却水流量、冷却水温度等多种数据监测。
过去井下的生产信息要靠人往返地下地上传递。小蔡说现在双柳矿能在地面进行井下设备管理,还能处理设备故障,缩短了时间,减少了人力,节约了成本。双柳智慧矿山第二期工程后, 5G 网络对井下全覆盖,第三期将建成综合管控平台(5G+AI),少人采煤/无人采煤将梦想成真。
双柳智慧矿山项目在 2022 年第五届“绽放杯”5G 应用征集大赛中,荣获智能采矿专题赛优秀奖和省级 5G 示范项目奖。
双柳煤矿的位置是挹娄王国的都城,2千年前就是块风水宝地。据说双柳不仅矿藏丰富,而且瓦斯含量很低,这是不是挹娄祖先赐予矿山的福祉呢?双柳矿现在年产 60 万吨优质电煤,未来产量将达到 120 万吨。天然的开采低成本,再加上生逢了数字化、智能化时代,将带给双柳矿山的经营管理者和矿工更美好的生活。还有5G行业应用已成为国家战略,各级政府都给予了政策支持,中央有政策,地方也有政策,为双柳矿这样的民营企业注入了发展 5G 应用的动力,也给黑龙江移动的创新型业务发展带来了难得的机遇。