案例汇编 山西吕梁临县胜利煤业5G无线通信系统建设项目

  中国电信股份有限公司吕梁分公司、杭州蛟洋通信科技有限公司、天翼云科技有限公司山西分公司

  技术特点：根据临县胜利煤业的井下移动通信应用的需要，采用多模基站：在需要应用5G低时延、大带宽的性能进行自动化、智能化控制的区域开通5G网络；在其他区域开通4G网络。未来根据矿井的需要，可在不更换硬件设备、只购买5G软件及授权的情况下，低成本地将4G网络升级为5G网络。项目选用的产品已经通过了煤安、防爆认证，符合《煤矿安全规程》的规定。新建矿用5G通信系统统一接入新建万兆环网网络，可满足5G无线网络的承载，同时能实现现有业务数据的接入；现有环网网络可接入新建万兆环网作为分支链路，充分利用现有资源。新建矿用5G专网通信系统采用开放的接口，为井下控制类信号、视频采集类信号、无线传感器等提供接口；同时系统可通过SIP协议与现有调度系统、应急广播系统等进行对接，实现互联互通功能。

  通过矿井下5G应用的引入，矿井下逐步实现煤炭信息化和自动化生产，推进井下少人化、无人化、智能化，利用5G网络大带宽、低延时的特点，可避免矿上因应用接入过多而导致的网络卡顿、拥塞的问题，完全可避免因网络带宽问题而反复扩容建设的状况出现。

  随着5G技术的应用，煤矿企业可以逐步实现生产自动化，减少现场作业人员数量。这不仅能降低人力成本，还能降低因人为操作失误而带来的安全风险和生产损失。此外，5G技术还有助于优化物资采购、运输和库存管理，降低企业的运营成本。

  通过5G网络，煤矿企业可以与上下游企业实现更快速、准确的数据交换，提升整个产业链的协同效率。例如，与运输企业的数据对接，可以优化运输路线，提高运输效率。这将有助于提升整个产业链的竞争力。

  在绿色发展理念的指导下，煤矿企业可以利用5G技术提升环保监测与管理的效率。例如，通过实时监测矿区环境质量、污染物排放等数据，可以及时发现并解决环保问题。此外，利用5G技术还能轻松实现矿区资源的高效利用，减少浪费，推动煤矿行业的可持续发展。

  临县胜利煤焦有限责任公司在2009年经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以“晋煤重组办发[2009]23号”文批准的兼并重组整合矿井，主体企业为临县华烨能源有限公司。矿井位于山西省吕梁市临县招贤镇工农庄村，行政区规划隶属临县招贤镇管辖。井田南北宽3.05km，东西长5.38km，井田面积7.6838km2，可采煤层为4号、5号、8号、9号煤层，设计生产能力120万吨/年，属低瓦斯矿井，是手续合法、证件齐全的现代化生产矿井。

  《山西省煤矿企业信息化建设等级评估工作实施方案》（山西省能源局〔2019〕793 号）明确要求煤矿需要建设“矿用无线宽带传输网络”和“煤矿移动通信系统”。

  国家煤炭行业标准《安全高效现代化矿井技术规范》（MT/T 1167-2019）要求“应建设有线通信系统、无线通信系统、广播通信系统等,并实现矿井通信、调度、信息管理、安全保障、应急避险等功能的集中统一调度”。

  根据国家政策的要求及胜利煤矿建设智能化矿井的需要、移动通信技术的发展等，对胜利煤矿矿井下5G通信系统规划设计。

  根据国家和山西省煤矿智能化建设等政策要求、胜利煤焦建设智能化矿井的需要，结合5G通信技术的发展，本方案将对胜利煤焦万兆工业环网和井下5G无线通信系统的统一规划和建设，实现煤矿地面和井下相互连通、统一运维，以支撑煤矿的智能化建设，助力企业降本增效、提质创新，实现胜利煤焦的可持续发展。

  本方案仅设计煤矿井下矿用5G通信系统网络覆盖，主要涉及胜利大巷及21802综采工作面、21804掘进顺槽、一水平、二水平变电所、避难硐室等重要场所。

  本项目以先进的设计理念为基础，采用符合未来技术发展的先进的技术为手段来构建煤矿智能化网络基础设施，其整体技术水平处于国内领先水平，在5年至10年内不落后或不被淘汰；并且具有成熟的功能，有现场的成功案例，以保证系统平台运行、使用的稳定性和可靠性。

  5G信号覆盖主要涉及胜利一水平中央变电所、采区变电所、5号煤轨道大巷、三采区轨道上山、13501轨道顺槽、二水平主变电所、二水平集中轨道大巷(沿9号煤层)、二水平一采区轨道下山(沿8号煤层)、二水平一采区变电所、21803工作面运输顺槽、21803工作面回风顺槽、21804运输掘进、21804轨道掘进等重要场所。

  采用本安型基站，嵌入式模块设计，功能丰富，灵活轻便，维护/扩容方便快捷；主要包含“5G+万兆交换模块”，并且支持UWB和WI-FI6扩展。本次井下部署矿用5G矿用本安型基站22台。

  信号覆盖半径，其中大巷、直巷按照半径300米布放，条件较差巷道按照半径200米布放，矿用基站按照信号覆盖需求来做 壁挂式布放及安装。

  1.经济效益：从“密集作业”到“少人作业”，从“低效采煤”到“高效作业”，产能利用率明显提升。

  2.安全效益：从“人工干预”到“智能启停”，改造后的信息化基础设施，有效提升了井下设备自动化控制、可视化、传感数据采集的效率与降低煤矿信息系统故障率。

  3.社会效益：为煤炭企业5G+智能化生产，树立了标杆案例，为煤矿企业信息基础设施提质升级提供新路径。

  1.5G新基站：国产芯片、自研产品、本安设计，集BBU、RHUB、pRRU于一身，支持N41、N78多频点，具备VoNR 5G专属语音通线路语音通话业务；单站覆盖范围可达600米。

  2.组网灵活、精准授时：设备支持多种组网模式，可接入万兆环网系统、也可以自组环网；设备支持1588V2时钟下发，为智能工作面的建设，提供精准授时网络，保证网络的时间统一性。

  3.空间释放、节能低耗：与传统5G网络相比，节省了BBU和RHUB设备单元，施工便捷简单、释放硐室占地空间；设备的供电采用小型化智能电源，综合能耗相较传统网络降低25%。

  4.统一监管、维护便捷：设备内部各业务模块和配套智能电源可全部接入综合网管平台，提供“一网接入、一站融合、一图管理”。

  5.私有专网、网络安全：电信级产品设计，取得安标证和工信部无线核准入网证，可实现矿山专属网络的快速部署。

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