新春時(shí)節(jié)，位于山西省晉中市壽陽縣的潞安化工集團(tuán)新元公司仍是一片繁忙景象。礦井口搭建了喜慶的春節(jié)背景墻，升井通道旁鋪著紅地毯、掛了紅燈籠，LED大屏播放著歡快的祝福歌曲。

在機(jī)修車間里，升井的故障備件和修理好的備件吊裝運(yùn)轉(zhuǎn)不停，早上10點(diǎn)，白班倒班工人和機(jī)修班工人乘坐無軌防爆膠輪車從3號(hào)和9號(hào)煤井上下往返。升井的工人們走進(jìn)礦燈、瓦斯報(bào)警儀專用儲(chǔ)存室，將設(shè)備放入自己的專屬柜子充電，再去更衣室沐浴，從而結(jié)束整個(gè)輪班。

“5G+智能化煤礦的建成對(duì)我們一線工人最直接的影響就是井下工作環(huán)境的極大改善，能在這樣的環(huán)境工作感覺很自豪、很幸福。”剛剛升井的綜采隊(duì)二組檢修班工長白景對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說。

作為每天白班作業(yè)的前哨戰(zhàn)，檢修班要為白班生產(chǎn)排除所有的設(shè)備故障。“以前，如果采煤機(jī)等大型設(shè)備出現(xiàn)了我們無法修理的故障，最直接的做法是讓上海、天津等地的廠商派人來檢修，路上最少也得花一天時(shí)間，而現(xiàn)在，通過單位配備的防爆手機(jī)可以在地下直接聯(lián)系天南海北的廠家，與對(duì)方工程師在線溝通，提高檢修效率。”

這些變化的開端是2019年，當(dāng)時(shí)華為和智能化意愿極強(qiáng)的新元公司形成了緊密合作關(guān)系，雙方成立了聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，5G+智能化礦山在山西晉中市壽陽縣有了雛形。

5G+智能化煤礦建成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并不是進(jìn)化和發(fā)展的終點(diǎn)。2022年，新元公司地面供電集控中心剛剛完成了技術(shù)改造。開關(guān)柜一鍵順控視頻雙確認(rèn)系統(tǒng)和在線智能巡檢系統(tǒng)的完善，對(duì)機(jī)電動(dòng)力部供電隊(duì)來說意味著安全水平和勞動(dòng)效率的又一次提升。這座2007年建成的煤礦采用了當(dāng)年最先進(jìn)的供變電技術(shù)，在5G+智能化煤礦改造期間，不斷進(jìn)行“自我升級(jí)”。

作為整個(gè)煤礦生產(chǎn)的中樞神經(jīng)，調(diào)度室是5G和智能化礦井的中樞指揮系統(tǒng)。“以前的有線光纖信號(hào)和4G基站傳遞上來的視頻信號(hào)都非常卡頓。”調(diào)度室業(yè)務(wù)組長馮志民在煤礦工作了12年，對(duì)此深有感觸。

以前保修故障的渠道都是接聽固定電話，進(jìn)而安排指令，由于煤礦的封閉性和溝通不便，報(bào)修、巡檢、大修和檢修計(jì)劃的預(yù)判都依賴于人工經(jīng)驗(yàn)，如今，無處不在的傳感器和視頻監(jiān)控，讓調(diào)度員腦中勾勒出了地下生產(chǎn)圖景，輕易就能掌握海量數(shù)據(jù)。

5G+智能化煤礦建成后，馮志民最直觀的感受是減員增效。減少的工作人員、工作量都被傳感器取代，減少了不必要的巡檢，根據(jù)報(bào)故障的來源安排巡檢工作，效率更高，人員反而更少。

時(shí)至今日，新元煤礦地面工業(yè)廠區(qū)設(shè)置了多達(dá)9個(gè)5G基站，地下則安裝了特制的防爆基站，這些基站撐起了密集的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過防爆化處理的5G基站只有電腦主機(jī)大小，它的傳輸頻率高、速度快、時(shí)延低，但是繞射能力差，覆蓋面比4G基站小。

“5G SPN建成后寬帶是原來千兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)的50倍。”5G+智能化礦井建設(shè)辦公室副主任武宏旺說，技術(shù)人員在井下采用高性價(jià)比的50GE端口組網(wǎng)，構(gòu)筑超寬基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，滿足視頻監(jiān)控和5G視頻通話等業(yè)務(wù)演進(jìn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)大帶寬的需求。在組網(wǎng)方式上，采用了環(huán)形組網(wǎng)，在多點(diǎn)故障情況下，能利用冗余鏈路自動(dòng)恢復(fù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)就像奔跑在中斷的繞城高速中，最終順利到達(dá)目的地。

新元煤礦還在全球首次采用了華為SPN切片技術(shù)，通過井下一張物理網(wǎng)可達(dá)到多張物理網(wǎng)的隔離承載效果，將主干網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低到1毫秒以下。

人們對(duì)于5G+智能化礦井的最長遠(yuǎn)期待是井下無人作業(yè)。新元公司副總經(jīng)理崔志芳接受記者采訪時(shí)表示，這一目標(biāo)目前來看仍然遙不可及，新元公司將繼續(xù)在深化5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、采掘智能化工作面管控平臺(tái)等應(yīng)用上先行先試，當(dāng)好“樣板間”。