摘要： 煤矿开采技术快速发展，基本可以满足工业发展对煤炭资源的需要，但随着人民生活质量不断上升，对于煤炭安全和环境保护也提出了更高的要求，同时，对于煤矿监控通讯技术水平也有了进一步的要求。煤炭开采环境仍比较危险，临时人员流失严重导致煤炭开采发展不平衡。而将 5G技术引入到煤矿监控与通讯技术管理中，可以有效解决煤矿开采、管理中存在的问题。基于此，本文将探讨5G+视域下煤矿监控与通讯技术发展策略。
关键词：
5G+；煤矿工程；监控技术；通信技术；5G；
前言：
5G技术与煤炭行业相结合是煤炭工业科技发展的主要方向，同时也是煤炭企业转型的重要内容。5G技术以低延时、广连接的特点，能够实现不同场景的信息快速流动，深度融合互联网、大数据、人工智能等多平台，实现煤炭智能化开采、智能化监督，在保证安全的条件下，提高生产效率。
一.5G技术与煤矿监控与通讯管理概述
煤炭是世界上最为经济的化石能源，煤炭作为中国的主体能源，基于世界能源格局以及现实的工业发展需要，煤炭将在能源结构中占有较大的比例。因此实现绿色高效采集是煤炭发展的主要方向，5G技术为智慧煤炭创造了理论基础，同时也是煤炭工业发展的必要要求。
5G+是指5G应用于各个行业。5G第五代移动电话通信标准的简称，英语简称5G。5G通信技术相比于前几代的智能通信，有更复杂的业务需求和更加苛刻的用户体验。将5G技术与煤矿管理结合，有利于构建全面覆盖，实时互联，自主学习，动态预测的现代化煤矿开采管理系统，能够有效地促进煤矿监控与通信水平。
二．5G技术在煤矿监控与通信管理中存在的问题
在传统开发过程中，4G传输在速度较慢，不满足工业应用的需要。而WiFi传输移动性较差，部分地下作业环境信号覆盖较差，经过多点循环后产生多级干扰，5G技术应用而生，但由于井下情况复杂，在实际应用总也存在许多问题。
（一）智能系统的耦合性较低
我国的煤矿管理机制逐渐向着国际水平发展，但实际作业中仍然存在着一定的问题，凿岩设备比较落后，存在噪声污染与数据集成问题，不符合市场发展模式，没有形成采集运输一体化，对于采集质量造成了严重影响。
（二）煤矿本身存在限制
? ?一般地下煤矿山生产前线的环境比较偏僻，存在大量的安全隐患，缺少有效的应急措施，磁场环境复杂，5G数据失真问题严重，技术质量不达标。目前大部分矿产企业为了节约成本，在安全管理方面不到位，安全系数不够，缺少对隐性风险的智能分析。部分安全管理人员专业水平不高，部分企业对于安全管理不够重视，一线人员安全意识不强，不按规定作业，导致安全事故频频发生。
（三）采矿人员的专业素养不达标
采矿人员作为煤炭发展智能化中重要一环，大部分采矿人员属于体力劳动大部分人员的文化程度较低，以上属于外包工程，缺少统一的5G技术培训，虽然整体采矿技术熟练，对于5G重点知识的理解不到位，一旦遇到突发事件并没有总体的概念，很容易出现严重的数据事故。
二. 5G技术在煤矿监控与通信管理中的应用策略
（一）.生产远程实时控制
煤炭生产智能化程度不断提高，井下无人机（如图一），智能VR设备不断应用，实现对现场的及时巡查，及时管理。
但井下的环境相对恶劣，对于人工智能机器的作业精度较高，管理人员要明确远程的故障判断与维修，综合应用5G的低延时实现生产远程实时控制，完成对设备的数据化管理，提升煤矿管理的通讯水平。
例如，远程控制需要通过多重协议汇总到智能控制中心。而5G的低延时性为提供生产远程实时控制了基础支撑，内部存在的维稳系统，可以快速采集信息，利用三维模拟，并通过物物连接，构建井下的高效监控体系，实现信息共享，相较于传统的数据传输方式，5G模式下的数据利用率更高。
（二）强化智能平台建设
（1）MOS平台
MOS智能煤矿多系统综合操作平台，是面向矿山建设的一体化智能平台，集智慧生产，智慧管理，矿区厂图为一体。解决了矿山建设管理中的数据采集问题，实现了数据传输格式一体化。以全面的数据进行储存和交换，实现了数据整体的互通互联，MOS对外界依赖性较低，缓解了数据通讯不稳定问题。此外，MOS系统具有一定的开放性，能够支持多种设备进行数据接入，实现数据采集、数据分析，进行全维度的数据管理，通过迭代对接，减轻数据对接过程中存在失真问题，提高煤矿监控与通信水平。
（2）井下定位导航管理操作平台
井下精准定位GPS是煤矿进行精准控制的基础系统。完善的导航系统与通信管理系，以地理三维模型推动精准定位、移动部署、核心矫正等关键技术，为井下人员与设备管理作出成套的解决方案。但大多数煤矿井下比较狭长，内部的电磁环境较为复杂。利用5G传输技术，可以实现移动基站的自我定位，提高无线覆盖率，开拓空间的透明性。实现内部的超宽带管理，综合材料结构、算法优化等各个方面进行改进，提高煤矿智能性系统的使用精度。
（三）.满足煤炭管理的多样化需求
5G以低延时、多基站、实现端到端的连接，突破了数据传输中的问题，为煤炭开采数据传输提供了核心的技术支撑。5G应用场景下能够实现煤炭数据集成管理，基础的数据体量成指数模式上升，发展实现了监控和通信的智能化管理。综合应用安全环网、视频环网、通信环网，建立整体的智能解决方案，有效缓解数据通道拥挤的问题，按需定制网络设置，专用网络隔离，辅助底层端与端数据互联等多种方式，为特殊的传输需求提供了专用通道和智能化的解决方案。
例如，可以通过智能化调节，实现井下单轨、胶轮车等辅助设备自主作业，采取厘米级或者是毫米级精确定位，及时上传高清图像，完成自动错车、风门联动等基础功能，保证一线人员的生命安全。进行多样化参数的感知，通过参数耦合，采集井内的有害气体浓度、粉尘密度、设备数据等重要数据，进行故障预判，前期干预等措施，完成高精度作业。引用人工智能的采煤机器人直接下井回采作业，实现自主定位，图像采集等多样化任务，提高网络内部的传输质量。综上所述，通过上述方法可以有效的促进5G在煤矿监控与通讯管理中的应用效率。
总结：
5G技术与煤矿管理相结合，实现远程操控，综合5G全覆盖的形式，保证井下信息整体传输的安全可靠。通过优化5G基站的布置，减少资源浪费，对于井下资源进行网格化划分，提高信息容量密度，优化业务场景。
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