揭秘全球首座5G智慧煤矿：为何是工业革命新的一页？

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【摘要】谨以此文，献给那些让 5G 伟大的事情发生的人们！

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本文作者：陈志刚

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工业革命的进程或许在 2020 年 6 月 18 日翻开新的一页。

中国移动在山西太原正式宣布中国移动与阳煤集团、华为公司联手打造的全国首座 5G 智慧煤矿正式落成，阳煤集团新元煤矿依托目前国内地下最低的 5G 网——井下 534 米“超千兆上行”煤矿 5G 专用网，实现了煤矿智慧化管理。

这是 5G 在工业领域深入融合的最成功案例，截至目前，没有之一，堪称最成功，道理很简单：地下恶劣环境、与煤炭开采生产流程深度融合、百年来煤炭行业安全效率两大不相容难题的成功解决方案。

对此，山西省副省长胡玉亭的兴奋溢于言表，他在致辞时宣布了一个庞大的计划：山西省在三年内要建成 10 座智能化示范煤矿、50 个智能化示范综采工作面，再用两年时间山西全省大型煤矿、灾害严重煤矿及其他具备条件煤矿基本实现智能化，到 2030 年全省煤矿基本实现智能化。

这个计划的背后，是山西作为能源大省，推进资源型经济转型发展，深化能源革命综合改革试点的历史重任。5G 矿山的成功，无异于山西的新时代及时雨，让这个能源大省看到了新的机遇。

中国移动董事长杨杰说，通过”有力支撑了矿山“机械化换人、自动化减人”，实现了全国 5G 智慧煤矿率先在山西“开花结果”，对进一步推动 5G 融入百业、服务大众具有深远的意义。

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我们应该注意到，这次 5G 矿山的质的突破：

一是全链条专用通信设备：中国移动携手华为开发全链条井下专用通信设备。

二是全国首个 5G 网络设备隔爆认证。既全国首套 5G NSA 组网关键设备的煤安认证。

三是煤矿开采 5G 深度融合应用：机电硐室无人巡检、掘进面无人操作、综采面无人操作。

这说明三个基本的道理：5G 的工业设备需要定制，满足行业的已有安全及规范是获得应用的前提，深融是指 5G 成为工业的生产必要组件。

我们来看一下这三个应用是什么：

1）机电硐室无人巡检应用，针对解决煤矿企业机电设备在长期运行过程中易发生故障的问题量身定制，降低了工作人员的劳动强度和风险，提高巡检质量与效率。

2）掘进面无人操作应用解决了传统人工作业操作危险系数大、劳动强度高的问题，可进行远程操作截割和支护作业，实现了掘进作业的远程安全精准操控。

3）综采面无人操作解决了井下设备运行过程中线缆维护量大、信号经常缺失等问题，为远程操作人员提供全景高清作业视野，既有效降低危险作业区域安全事故发生率，也节省大量人力物力。

这就是中国移动董事长杨杰说的”机械化换人、自动化减人”,这就是胡玉亭副省长说的智能化，是设备的智能替代智能的人。这也是我在《5G 革命》一书中提到的 5G 在人力资源替代的典型应用实践。

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为什么5G矿山是工业革命的新的一页？

我们知道，工业革命是以机器取代人力，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命。

让有人开采转为无人开采是煤炭消费技术进步追求的核心方向。

中国矿大校长葛世荣在2019年7月份一个演讲中曾说：从体力化到动力化采煤，人类用了约1000年时间；从动力化到机械化，用了约50年时间；从机械化到自动化，用了约25年时间。照此预测，人类距离智能化开采的时间还有10年左右。

阳煤新元煤矿的三个5G应用，让我们看到了煤炭开采行业全部“机器人化”的新曙光，或许无需十年，全机器人无人化开采就能实现。

我们可以从三层逻辑进行推导：

第一，无人开采技术需要精准的地下定位和导航。厘米级别的导航定位才能解决自动开采的基本需要。在3GPP R17标准计划中，将会把定位精度提高到厘米级别。

第二，无人开采技术需要多机器人的智能协同。机器视觉技术、人工智能的算力算法以及部署在井下的边缘计算算力，能够为机器人之间的智能协同提供支撑。5G在地下的覆盖解决机器人智能协同所需要的高速数据链路的问题。

第三，无人开采技术需要就近的数据中心存储和分析数据。目前山西移动已经在井下实现数据中心部署，数据存储和分析的基础设施已经具备。就近数据采集、就近数据存储、就近数据分析，为无人开采提供实时的数据计算服务。

所以说，5G矿井矿山，是工业革命以来，用机器替代人力的新的一页。

当然，工业革命也是一场思想革命。

可以说，没有认知的改变，没有思维模式的改变，就是黄金摆在你的面前，你也可能会当作无用的废铁丢弃掉。没有改变了认知的个体的推动，任何伟大的故事都不会发生。

阳煤新元煤矿的5G革命之所以发生，是因为在这个过程中，我们要认识到，正是有这样一批愿意推动5G发展的人，才能让事情得以前进；

有阳煤集团新元煤矿的管理者对新技术所给予的信任和勇于尝鲜的勇气；

有有关部门勇于批下隔爆认证的包容，有那些日日夜夜测试试用的工程师们。我们应该记住这些故事和人。

当我们审视发生在山西阳泉新元煤矿的 5G 应用时，我们可以说这是 5G 的一大步，也是工业革命的新的一小步。这个评价，我认为恰如其分。

谨以此文，献给那些让 5G 伟大的事情发生的人们！

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