重庆市开州区应急管理局 405400
摘要：随着5G的发展，万物互联时代的日新月异，5G技术商用的步伐逐渐加快，工业、交通、医疗、能源、教育以及社会基础设施等各行各业的智能化都离不开5G新技术的助力。而5G技术在智能煤矿生产中具有非常重要的作用，是煤矿智能化升级转型的关键，以5G通信、先进控制技术为牵引推进智能煤矿建设，推动大数据、人工智能、物联网等技术的高度融合，促进煤矿的智能化，实现煤炭开采“无（少）人化、减损化”变革。基于此，本文对5G技术下的智能煤矿及智能感知系统进行研究，以供参考。
关键词：5G通信智能煤矿安全生产及智能感知系统
引言
日前召开的全国煤矿智能化建设现场推进会提出，要加快推进煤矿智能化建设，从根本上消除事故隐患，提高煤矿本质安全水平，提升煤矿资源配置效率，用智能化的手段来满足人民日益增长的美好生活需要，不断提升广大矿工的幸福感、获得感、安全感，稳步推进煤矿安全治理体系和治理能力现代化。
15G通信技术
5G是第五代移动通信技术，更加注重万物互联。与4G相比它的性能指标也有了很大的提升，传输速率增加了10~100倍，峰值传输速率达到20Gbit/s，端到端延迟达到ms级别，连接设备密度增加10~100倍，流量密度增加100倍，频谱效率速度提高了3~5倍，并且可以确保以500km/h的移动速度提升用户体验。5G为深度融合云计算、大数据和人工智能等科学技术提供了契机和基础，使其逐渐聚合形成一个完备的5G技术生态成为可能，为煤炭行业升级改造和智能化发展提供了关键的基础设施。如今，大多数煤炭企业基本使用的是4G+Wi-Fi的井下传输模式，已满足不了实时快速的传输需求，而智能化所需的大规模物联、常态化远程监测监控和普遍的云计算等的应用均是以信息的可靠及时传输为基础的。5G具有超高频谱利用率和能效，广覆盖、低时延和大容量的特性赋予了它高安全性、高可靠性和强抗干扰能力，为煤矿这类特殊场景的网络搭建提供了有力的保障。
2矿山企业信息化的必要性分析
采矿业是我国国民经济重要支柱产业。从目前我国一次能源消费结构来看，煤炭约占66％，煤炭作为主要能源的地位将会在相当长的历史时期中不会改变。而金属非金属矿作为原材料来源处在整个生产链上游，支撑着制造业、建筑业等行业的发展。因此，实现矿山安全生产是保障我国能源和原材料供给、加快工业化、城市化进程的重要内容。我国经济发展进入新常态，矿山企业进入淘汰落后产能、转变增长方式，升级生产技术的时期。同时，矿山安全生产的要求也不断加强，按照煤矿、非煤矿山安全生产十三五规划，到2020年，煤矿要达到死亡人数下降15%以上，非煤矿山要达到生产安全事故起数和死亡人数下降10%的目标。要实现煤矿采掘部署和生产系统优化，非煤矿山企业规模化、机械化、标准化水平明显提高，并要建设一批“机械化换人、自动化减人”示范工程和“五化”（规模化、机械化、标准化、信息化、科学化）示范矿山。
3智能化煤矿中存在的问题
3.1人才短缺，专业的大数据技术人员缺乏
智能化煤矿大数据技术目前处于发展的初级阶段，在以后的发展过程中，需要大量的专业人才，不仅需要企业培养了解本身企业又掌握大数据技术的人才，还需要引入外来人才，而当前这两类人才储备大大不足。第二，资金短缺。大数据技术的研究与发展需要非常巨大的资金投入。当前对于大数据技术资金投入回收预期不够明确，需要建立合理的回收评估体系，支持资金不断投入。第三，大数据技术比较复杂。智能化矿山技术是多种大数据技术的结合。智能化矿山大数据技术的复杂性主要体现在跨越多种学科、具有综合性以及先进性等方面。第四，数据安全需要重视。大数据收集与处理安全需要保障，目前，做不到绝对安全，需要不断探索进步。
3.2信息化建设相关标准规范尚不健全
尽管我国矿山行业安全与生产技术信息化已经制定了许多标准，但仍不能满足矿山信息化建设快速发展的需要。如应用平台、库表结构和编码规范仍不统一，系统安装厂家各自制定传输协议和接口标准，造成种类繁多的系统之间通信接口和传输协议不统一，数据存储格式各异，不能兼容，导致了系统分割，数据独立，信息集成方式不一致难于共享等问题，严重影响了信息化建设功效的发挥。
45G技术下的智能煤矿的发展策略
4.1安全生产及智能感知系统
安全生产是基于AIoT（人工智能物联网）技术，通过云、边、端一体化方式为高危行业打造的安全生产智能感知网络，推动了新一代信息技术与安全生产的深度融合。煤矿安全生产智能感知系统是根据人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素以及煤矿企业管理中的缺陷等情况识别煤矿事故成因，通过融合应急广播、调度通信直接指挥平台，建立煤矿安全生产统一融合平台，及时发现影响煤矿效率和安全的最关键因素，直接指挥，驱动煤矿安全生产。煤矿安全生产智能感知解决方案可分为煤矿安全生产融合平台和监管部门事故风险监测预警系统两大板块，可对煤矿企业安全生产的各个环节、各类应用场景进行智能感知，实时读取并上报各项风险数据。实现全天候守护，对物、环风险场景及时感知，让煤矿作业人员远离危险区域；通过看住人的不规范行为，杜绝人为风险因素；通过机器换人，代替煤矿作业人员在高危作业区工作；通过自动证据保存，减少管理上的人为依赖；通过从各个维度保障人员安全并提升效率，达到全面满足政府部门监管要求以及煤矿企业安全生产需求的目的。（如图）
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4.2管理精准
煤矿安全监控系统是集传感、信息传输、计算机、控制等多种现代技术于一体的综合技术。因此，煤矿应成立信息化（安全监控）专业独立的管理机构，由煤矿企业主要技术负责人领导，配足相应专业的管理、技术、操作、维护人员，负责对整个信息化（安全监控）系统长期、中期和近期规划；掌握行业标准和地方性文件要求，了解行业发展动态、技术装备；负责日常设备安设、调校、巡检、维护、维修、异常数据分析和故障处理等工作。建立健全安全监控人员岗位责任制、值班制度、异常数据分析上报制度、巡检制度、应急管理体系、监控设备安装、调校和维护操作流程等规章制度，并进行统一归档保存管理。
4.3加快制定完善矿山信息化建设标准体系
制定信息化建设所需的技术规范和标准是矿山信息化建设的前提。以企业信息化建设实践为依托，结合高等院校、科研单位、主管部门多方力量，优先制定关键的、急需的标准规范，如元数据标准、数据分类原则、数据融合规范等数据相关标准，云计算、大数据、人机交互等技术要求，以及开采、生产调度、自动化控制、管理等相关设计规范，依据标准对矿山信息化建设进行评价验证工作。
结束语
信息化水平是衡量企业发展水平的重要标志。党的十九大报告明确提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”，信息已经成为重要的生产要素，渗透到企业生产经营活动的全过程。大力推进信息化建设已成为矿山企业建设现代化企业的必经途径。
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