摘要：相较于4G技术而言，5G技术在带宽、时延、稳定性等方面存在显著优势。同时，5G技术的融合应用有助于推动我国智慧电网、智能制造、智慧园区、智慧矿山等战略的逐步实现。作为我国支柱型产业之一，煤矿业发展受到早期管理粗放、模式不合理、技术手段滞后等方面的影响，不仅存在较大安全隐患，同时存在污染性强、成本高、低效率等问题。为保证煤矿业发展契合当前社会发展需求，亟需借助5G技术来推进智慧矿山建设，以此在优化矿山开采作业现状的同时，为我国煤矿事业的可持续发展提供助力。文章从智慧矿山建设中5G技术应用场景的分析入手，在此基础上阐明智慧矿山建设中5G关键技术的具体应用。 铜锌合金
关键词：智慧矿山；5G；应用场景；关键技术
中图分类号：TN929 文献标识码：A
引言
目前，煤矿井下普遍部署了4G、WiFi、人车定位、数字广播等多个通信系统，各个系统独立工作，数据闭环管理，缺乏系统之间的功能联动。5G是新一代移动通信技术，具备大带宽、
低时延、广连接的特性，能够在煤矿智能化建设中发挥重要作用，促进煤炭工业的高质量发展。本文结合我国的煤矿智能化建设需求，构建煤矿5G融合通信管理平台，将5G通信与4G通信、程控调度、数字广播、视频监控、人车定位等系统相融合，建立集生产、安全、信息、设备等于一体的综合管控机制，实现煤矿日常生产的标准化、精细化管理。
1 智慧煤矿的发展概述
智慧煤矿以煤矿数字化为基础衍生而得，依托信息精准采集、高效传输和规范集成的途径来促进煤矿开采活动的开展。此路径下，信息的可视化展现能力较强，有利于生产作业智能水平的提高，从而实现绿、高效的开采目标。在信息化的发展趋势下，为煤炭行业的发展创设丰富的机遇，机械设备的生产力优势得到发挥，可取代多数人工作业行为。在综合应用物联网、人工智能等前沿技术后，持续推进智慧煤矿的发展。纵观整个智慧煤矿的建设进程，以循序渐进的方式实现发展，全流程中涉及到多个关键性的阶段：阶段一：突破传统煤矿开采方式的局限性，初步实现自动化运行和智能化决策。阶段二：提高互联互通水平，紧密联系多样化的子系统，建立智慧矿山架构，逐步朝着区域化自动运行的目标迈进。阶段三：持续完善既有的发展架构，建立智慧矿山体系，彰显出多系统集成的特征。
在此发展阶段，能够精准采集各系统的数据，并实现对数据的高效传输和虚拟展现，发挥出数据对煤矿开采的指导作用，做到真正意义上的自动运行和智能决策，此时智能化开采在煤矿领域的优势将得到有效的展现。
2 5G技术在煤矿智能化建设中的应用
活性氟化钾2.1 网络安全机制
煤矿融合通信平台在NGN运行环境中的安全问题包括体系结构、QoS、网络管理、移动性等，网络安全机制需满足数据的安全过滤、开放授权、访问控制、数据加密、电子封条、安全审计和故障预警等，架构设计采用的立体安全保障体系，最优满足远程（无人）控制数据的安全防护、安全监测和安全恢复机制。安全防护机制保障平台承载的井下采掘设备远程控制类数据的稳定、安全、实时、可靠。安全防护机制保护平台网络系统存在的各种安全漏同和安全威胁，实时采取相应的防护措施，避免非法攻击；安全监测机制实时监测控制数据的运行情况，实时发现和制止对系统安全漏洞和潜在风险攻击；安全恢复机制是在安全防护机制失效的情况下，应急处理和及时恢复信息，减少攻击破坏程度。
2.2 5G+无人驾驶
以往矿山开采作业中对矿用车的驾驶要求相对严格，而具备上岗资格与条件的驾驶员数量稀少。同时矿山开采环境相对复杂、恶劣，使得矿用车驾驶存在较大安全风险。得益于5G技术的应用，为矿用车的无人驾驶提供技术支撑。在实际矿山开采作业中，以运输车、铲运机为载体进行无人驾驶技术的融合，依托于5G技术对井下三维地图数据进行采集、转换，并通过数据共享为车辆设备赋予环境感知功能。同时以5G技术为载体进行矿山运输系统、道路系统以及无人矿车的连接，以此实现车辆实时通讯，进一步促进井下运输体系朝着智能化、自动化的方向持续发展。在实际车辆运输过程中，所产生的物资、车辆、环境等信息可借助5G网络进行全面采集，并以附近为载体进行大量数据信息的传输，借助边缘计算技术实现对数据的精准、高效处理，通过及时响应为车辆无人驾驶提供支撑，确保运输系统始终处于安全、稳定的状态，将无人驾驶安全事故发生概率控制在预期范围内。目前车辆无人驾驶场景在我国多个矿山中得到有效应用，如紫金山金铜矿通过对WiFi、5G、工业环网、光纤等技术的集成，研发出契合矿山实际情况的无人驾驶系统，分别将无人驾驶机车应用于溜井、卸矿站等多个地点，实现将矿运输量控制在4万t/d。再如宝武马钢南山矿以MEC边缘计算平台为载体，在矿用卡车中应用无人驾驶系统，通过对设备监测、应急管理、智能调度、无人驾驶、网络定位等功能的集成，实现对矿用卡车的高效、安全使用。
2.3 5G超远距控制
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有金属矿山生产环境艰苦，工作人员需要忍受高温、粉尘、高湿、有害气体、高海拔环境等，通常职业病高发，作业过程中的安全问题也非常突出。针对这些问题，矿山作业需要进行拉远处理，借助5G网络实现无人化作业。具体可在采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、皮带机的适当位置增设AI摄像头、传感器、执行终端等，实现智能化与信息化融合改装，使得矿用工程机械直接从调度中心远程控制系统接收指令，并传输到设备控制模块上，实现危险工作区的无人化作业，最大程度减少下井作业人员人数，有效降低安全事故发生率。比如，中国移动联合吕梁东义集团在鑫岩煤矿打造5G智慧矿山，实现井下5G大规模部署落地，共建设55个分站，建成两个智能化综采工作面，单班安全生产11个刀煤（循环），开采约1万吨煤，可完全实现全天候5G专网远程控制生产。
网络游戏制作2.4 多系统应急联动技术
当监测监控系统检测到井下工作场所的异常数据时，通过4G/5G和光纤环网将异常数据上报到地面控制机房，触发调度台上的声光报警系统，调度人员可以通过精准定位系统快速定位当前处于危险区域的工作人员，通过定位卡下发报警信息，应急广播系统播放特定的
音频或喊话，视频监控系统调取危险区域的实时视频，调度台可通过、强插、监听等操作管理危险区域内任何通话，通过语音或短信等方式下发危险通知，信息引导发布系统播放指定报警信息及逃生线路指南，引导工作人员快速撤离。
3 结束语
综上所述，智慧矿山已然成为我国矿区生产建设的发展趋势，而智慧矿山的实现离不开对5G通信技术的有效融合与应用。鉴于此，需在明确5G通信技术特点与优势的前提下，基于5G技术构建契合智慧矿山需求的应用场景，并结合对关键技术的应用为矿山智能化、自动化、集成化开采作业与安全管理提供支撑，助力我国煤矿开采事业朝着绿、安全、智慧的方向持续发展。
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