近日，陕西首个复杂地质条件下“5G+智慧矿区”在陕煤集团彬长矿业公司小庄矿落地。

近年来，煤矿智能化发展驶入快车道，但在赋存条件复杂的多元灾害矿井涉足较少。彬长矿业下属5对矿井，煤层埋深500米至1000米，煤层厚度4米至26米，开采条件复杂，水、火、瓦斯、冲击地压等灾害耦合叠加，被国家煤监局定位为全国煤矿灾害最重、治理难度最大、安全风险最高、有效防范和遏制重特大事故任务最繁重的矿区之一。

作为陕西省“5G+智慧矿山”试点示范项目的该项目依照“总体规划、分步实施、因地制宜、效益优先”的原则，利用5G无线通信技术、MEC架构、超融合架构、大数据、图像识别、分布式计算、4D-GIS、数字孪生等先进技术，构建高效的智能化生产执行、经营管理和科学风险预警体系。

“该项目显著特点是形成‘1+3+1+N’模式，具体为1个平台：‘5G+智慧矿区’基础设施；3个系统：井下高清视频图像5G传输应用系统、5G安全监测泛在感知物联网应用系统、5G数字孪生工作面和煤矿生产应用系统；1个标准：煤炭行业智能化标准。N个智能化应用：围绕智能控制、智能监测、安全控制、视频监测等子系统。”彬长矿业公司信息中心主任均利说。

该项目主要包含6项建设内容。模块化数据机房包括供配电、温湿度控制、机柜及通道、监控管理四大核心子系统，为智慧矿区IT设备提供高质量的供电、温度和湿度环境保障。

井下高清视频图像5G传输应用系统，打造了国内首次基于5GSA通信技术的高清视频采集、AI图像识别，以及5G物联网安全监控传感器在矿井采掘工作面联合应用，构建起井下云—边—端协同的多场景无线视频监控网络系统+AI智能识别监控与告警系统。

工作面生产执行应用系统解决矿井生产、机电设备、煤质管理和零部件仓储等问题，通过数字建模、流程管理、质量控制、设备监控、仓储管理、人员管理、生产安全、绩效考核和智能分析等功能，结合矿井生产知识图谱帮助企业实现生产过程“人、机、料、法、环”的高效管理。

安全监测泛在感知物联网应用系统，基于5G无线通信技术，实现煤矿感知的全连接。通过在地面应用层融合安全监测监控系统、矿用分布式光纤测温系统、矿用激光多气体束管监测系统、微震监测系统、煤矿顶板与冲击地压监测系统等监测子系统，构建矿井安全监测泛在感知物联网应用系统，并实现多源异构，复杂信息采样密度下传感器的实时分布式存储和数据安全智能分析。

5G数字孪生应用系统利用虚拟现实技术创造出工作面三维的采煤环境，模拟采煤机截割作业过程以及设备实时运行，同时融合了视频监控、安全感知、人车定位等。充分利用装备物理模型、传感器感知、运行状态等数据，集成多物理量、多时空尺度仿真过程，从而反映工作面装备的、生产和工艺全生命周期过程等功能。

VR安全培训系统采用VR技术、虚拟仿真技术、人工智能技术、系统集成技术等高科技手段，将枯燥的安全知识进行深度融合，利用创新科技手段，大大提升职工接受培训时的专注度和参与度。

“在设计和施工过程中，该项目行成‘1中+4全’的小庄模式：全部中国芯、数据全感知、生产全孪生、安全全覆盖、运营全管控，多项技术在国内煤矿智能化建设领域实现新突破。”陕西电信项目负责人王雷说。

9月2日，该项目以“打造灾害治理新模式、定义能源安全新标准”为题，入围工业和信息化部第四届“绽放杯”5G应用征集大赛工业互联网专题赛决赛，并荣获优秀奖。

“小庄矿‘5G+智慧矿区’的建成，将进一步促进5G与煤矿智能化建设的深度融合，赋能智能绿色煤矿建设，引领彬长矿业、陕西煤业和陕西复杂地质条件下煤矿智能化建设驶入‘快车道’。”彬长矿业公司副总经理刘沛林说。