4月21日消息（水易）煤炭自被人类使用以来，始终是主要能源之一。不过，煤炭生产方式存在矿难事件频发、人工成本居高不下、矿工作业艰苦危险、开采效率难以提升等问题。因此，采矿行业一直在探索采用数字化技术改善工作环境，提升运行效能。
为此，在政策层面，2020年初，国家发改委、应急管理部等六部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，提出煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，并明确提出首先建设一批智能化示范煤矿，通过典型示范推动煤矿的智能化发展。
随着以5G为代表的信息技术的加速发展，叠加云计算、大数据、人工智能等新兴技术，让智慧矿山的理念得以实践，在推进矿山行业数字化转型的同时，大幅提升生产效率和安全水平，进而实现绿色低碳高质量发展。5G+智慧矿山，未来可期。
挑战：矿山行业需要智慧化转型
某种意义上，煤矿井下就像一个微型的地下城市，里面的巷道错综复杂，包括掘进机、采煤机、皮带机、液压支架在内的大量机械设备不知疲倦地执行着采掘、运输、洗选、提升以及生产辅助等日常作业，其中的很多设备都需要人工来进行操控，因此传统矿山面临着诸多挑战。
首先，面对井下复杂的作业环境，人员的安全保障是重中之重。根据中国煤炭工业协会的数据，2021年我国煤矿发生死亡事故91起、死亡178人，虽然相比往年人员伤亡数量持续降低，但毕竟生命无价，安全问题始终都是煤矿生产的头等大事。
同时，矿下环境恶劣，用工难。尘土、瓦斯（井工）工作时间长，强度大（24小时3班倒）。矿区运输环境差，道路落差大，交通事故易发。煤矿行业普遍面临招工难的问题，工人平均年龄达42岁+，年轻人不愿意下井。随着人口红利的消失以及人们对井下作业危险性的担忧，越来越多的人不愿意从事井下工作，煤矿招工难、用工难的问题日益凸显，急需机械化替人，智能化减人。
更为重要的是，从通信的角度来看，当前ICT系统基础薄弱，烟囱林立。涉及通信的三大安全避险系统独立组网，互通性差。井下系统七国八制，运维复杂。
能力：5G"连接"智慧矿山大脑
其实近年来业内也进行了一系列关于智慧矿山的探索。探索过程中发现，智慧矿山对移动巡检、远程控制诉求强，但是井下实时移动监控和远程控制缺失；有线视频监控，布线困难，成本高；目前采掘有线远控，随设备移动易折损。
Wi-Fi无线网络纵使能够解决布线难题，但却存在信号抗干扰能力弱、覆盖面积有限、穿透力弱、以及跨AP区域数据传输时有明显延迟等劣势。同样，4G也不能有效支持低时延要求的各种控制信号的传输。
如今，5G的出现，凭借易部署、广连接、大带宽、超低时延等优势，能够满足煤矿井下通信网络对安全与性能的要求，为煤矿行业的智能化提供了加速度。
煤矿井下的日常作业过程会产生大量的数据：包括空气温度、空气湿度、巷道压力等环境数据，采煤工作面、掘进工作面、运输转载点等视频数据，井下重要岗位工作人员的通信对讲数据，以及液压支架和泵站远程集中控制等控制类数据。5G的大带宽特性，为这些关键数据的远程管理奠定了基础。
在远程管理的基础上，5G的大带宽、低时延特性还让掘进机、铲运机等设备的远程操控成为可能。远程操控的精髓在于"令行禁止"，即身处操作室的操作员下达指令后，井下的设备可以立即同步做出反应。为了让操作员可以拥有一副"千里眼"，方案上往往会在设备上布置高清摄像头，模拟驾驶员驾驶视角，同时在四周的环境中布置广角摄像头，拼接360°全景影像，然后将这些视频影像通过网络传输至控制室。
实践：产业链共促智慧矿山落地
政策的支撑以及市场需求下，5G产业链上的包括中国移动、中国联通、中国电信三大运营商，华为、中兴等设备商，高通、展锐等芯片厂商，纷纷入局。
例如，中国煤炭工业协会联合中国移动、华为、国家能源集团等共同发布《5G+煤矿智能化白皮书（2021版）》，推动煤矿5G从"可用"走向"实用"、"好用"。陕煤集团彬长矿业公司、中国电信咸阳分公司签署"5G+智慧矿山"人才培养战略合作协议，在彬长矿区建立全国首个"5G+智慧矿山"培训基地。中兴通讯、中国联通与兖矿开展合作，成立"5G+智慧矿业联合实验室"。
产业界的行动，当然离不开底层的关键支撑：5G芯片和模组。如果说运营商可以提供组网能力、平台管控能力，设备商提供5G设备，那么一款款行业终端，需要芯片和模组层面的发力。不同于消费终端，行业终端对模组能力的需求是差异化、定制化的，需求厂商对行业市场具备较深的理解。
作为业内领先的芯片厂商，高通凭借领先的骁龙5G解决方案，正逐步将5G从手机扩展到汽车、机器人和物联网等行业，为千行百业都带来全新的面貌，并为产业发展和人们的生活带来积极的变革。在智慧矿山领域，和四信通信、宇祺智能等合作伙伴打造了可靠的解决方案，在多个矿山得到应用。
可以看到，5G将成为推动采矿行业新一轮智能化发展的关键驱动力。未来，在5G、物联网、大数据技术进一步成熟的基础下，矿井作业将实现开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业，直到整座矿山无人作业，形成真正智慧化的无人矿山。
