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5G赋能智慧矿山的思考和发展摘要：科技时代的到来，使得我国的矿山建设朝着越来越智能化的方向发展。在煤炭行业智能化程度平均不高，尚处于发展的初级阶段的大环境下，针对井下感知困难、难以实现远程实时控制、智能决策效率低下、原有的Wifi和4G技术无法保证低延时高可靠等问题，第五代移动通信技术的出现为解决以上问题提供了技术依托。结合煤矿井下实际需求，5G技术的成功运用将会为煤炭企业提供井下安防、危险场所作业、虚拟现实和增强现实技术、高精度实时定位、远程控制、井下无人驾驶、协同运维等煤矿井下的切实保障。从5G技术的优势角度出发展望了基于5G技术建设智慧矿山的广阔应用前景。关键词：5G；赋能；智慧矿山；思考和发展引言矿业是传统工业的血液，更是我国经济发展的基石。面对国际市场波动和国内经济发展压力，早期的粗放式生产、运行和管理模式导致总体成本偏高、效率较低、污染较大，且长期存在安全风险隐患，已不适应新时期的发展需求。目前，矿产行业正处于由人力劳动、机械化向信息化、自动化、智能化升级转型的关键时期。5G技术将发挥其网络优势，赋能矿区生产管理新范式，加速绿色、高效、安全的智慧矿山建设。新技术、新器件、新芯片是5G网络性能显著提升的基石，在5G初期应用中将给网络建设带来一定的成本压力，新技术的稳定性和可靠性也需要广泛部署商用的检验。但伴随5G技术在垂直行业的普及和成本逐步降低，无疑将进一步拓展在智慧矿山中的应用前景。1.5G赋能智慧矿山的现状2021年5月27日，珠穆朗玛峰“测高”团队成员使用5G网络在全球实时分享和见证攀登珠穆朗玛峰的盛会，中国5G技术登上了地球之巅［3］。同年6月12日，新华社记者借助5G技术，在深达534米的阳煤集团新元矿井，将煤矿井下生产现场通过直播展示给全球观众。目前，国内外学者围绕智慧矿山理论及发展路径展开了深入的研究。智慧矿山理论研究拓宽和加深了学界对智慧矿山的认识，学者谭章禄等指出智慧矿山是在数字矿山和感知矿山基础上，应用云计算、人工智能等科学技术发展的矿山信息化建设新阶段，而完整的理论体系是智慧矿山落地的基础；吕鹏飞等认为智慧矿山是基于物联网、人工智能等先进技术的完整智慧体系，可以实现矿山生产经营管理各环节的最优调控；卢新明等认为，智能矿山是基于矿山数字化的数字智能，能够完成矿山企业所有信息的准确及时采集、网络传输、标准化集成、可视化显示、自动化操作和智能化服务；李小四等认为，建设智慧矿山，其实就是建设矿山物联网，即通过万物互联技术，提供矿山所需的各种智能服务。目前，国内智慧矿山的建设现状仍存在较多问题：首先，企业认识不足，缺乏清晰的认知和思路，比如智慧矿山要建设到何种程度、要达到何种目的；其次，从顶层到基层，没有统一合理的设计与规划，导致矿山信息化建设实施过程中，没有相关标准的约束和指导，造成建设的系统之间因互通性差、重复性高、实用性低而不成体系[1]。对智慧矿山建设中的技术难点、煤炭企业关注的核心问题，以及智慧矿山建设现状进行了梳理，当前的智慧矿山确实存在以下问题：（1）基础设施不完善：在国内，由于现阶段的相关硬件设备情况不齐全，导致无法实现智慧矿山的很多功能。（2）软件配置不全面：由于对自身需求以及智慧矿山项目认知不足，在建设过程中未全面配置软件系统，导致功能未完全覆盖或未切实迎合企业需求，从而使得部分软件利用率低，种类混杂不清，不但未发挥软件应有的功能，还增加了使用者的负担。（3）数据展示能力弱：矿山环境中传感器检测到的数据种类繁多，但集成比较困难，导致数据利用率低，分析利用的难度大、效率低。（4）无线信号传输衰减大：由于卫星信号无法穿透井下深处，且煤矿井内环境复杂，故需要更强、更高质量的信号来解决现有困难。2.5G技术在建设智慧矿山中的应用2.1用于矿区安防系统基于5G的定位、高速数据传输和端端物联等优势，5G技术将助力实现井下的高效巡检和安防。通过实时定位井下的装备和人员，实时传输和共享井下的安全信息，将对井下作业人员的实施管控，针对目前出现的“检修作业不规范，管理开展不到位”等问题做到有据可循、有理可依[2]。智能终端的主动推送功能自动识别其他移动终端设备并按需推送相关信息，实现井下信息的泛在感知和共享。相较于传统的数据上传下发的利用方式，5G模式下的数据利用更高效、延时更短、可靠性更高、经济性更好。5G技术相比于4G技术最大的提升优势莫过于网络的传输速率，其理论峰值最高可达到10Gbps，这就意味着人们可以通过搭建5G网络平台进行高清影像的实时传输，全面覆盖矿区，做到“监控系统无盲区，巡查系统无死角”的快速响应安全管理体系。2.2爆破作业与煤矿机器人应用在需要频繁爆破的扎哈淖尔露天矿，土方的剥离必须经过穿孔爆破后方可进行采装运输，每天爆破点在3处以上，爆破及警戒区域最大可达2km2，即使操作人员完