“5G+安全生产”专项背景介绍
2020年3月，在应急管理部的指导下，中国移动启动“5G+安全生产”领域的试点应用，确定在矿山、危化品、冶金3大领域、6大场景进行试点建设，以“机械化换人，自动化减人”为目标，推动5G在安全生产领域的深度应用，加快落地见效。
2020年7月，中国移动政企事业部牵头组建全国“5G+安全生产”专项工作团队，下发工作指导意见，推进试点项目建设。截至9月底，2020年8个试点项目均已完成5G网络及安全生产应用场景部署并初见成效，累计复制项目19个。
江西铜业股份有限公司(以下简称“江西铜业”)是中国有色金属行业集铜的采矿、选矿、冶炼、加工为一体的特大型联合企业，也是国内最大的铜产品生产基地和重要的硫化工原料产地。其中，江西铜业城门山铜矿(以下简称“城铜”)是江西铜业重点打造的智慧矿山试点，自2017年启动了数字化矿山的建设。该试点项目针对矿山行业重点作业区域人工操作危险系数高、劳动强度大等特点，以及信息化系统“孤岛”等痛点，重点围绕“互联网+矿山”，聚焦“5G+创新应用”，按照“基础提升、集约管控、持续优化”的路线稳步实施，着力打造智慧矿山安全生产样板，致力于打造资源与开采程序化、装备及生产过程智能化、信息传输网络化、管理与决策科学化的新型管理模式。
5G被誉为“数字经济新引擎”，将为“中国制造2025”和“工业4.0”提供关键支撑。为探索“5G+矿业”应用，城铜与江西移动、华为、青岛慧拓等多家公司进行合作，联合研发5G智慧矿山专业解决方案。其中，“5G+矿用车联网”融合，是国内矿用车联网应用落地的重大突破，为城铜打造了一张无缝覆盖的5G精品专网，真正实现了5G从采矿、选矿到管控等生产环节的全流程应用，助力矿山降本增效、作业人员安全水平的提升。
城铜于2017年先后建成数字化矿山“一云三网”系统，即矿山私有云、管理网、控制网、监控网，并建立了矿区业务一体化集中管控平台。同时，构建了国内先进的露天矿山的采矿作业设计与流程化排产系统，以及国内首个第三代矿用车联网管控平台，创新开发了调度系统与ECU采集系统并行(双通道)，对国内外多品牌采矿设备实现数据采集和运用。
2020年以来，江西移动在城铜整个生产作业区共建设7个5G基站，实现了矿区采矿、选矿厂、磨矿区、精选库等作业区域的5G网络覆盖，5G通信技术满足了矿山管控系统对高带宽、低时延的要求，完成了城铜在采、选、管控等一体化生产流程中的智能化实践。结合安全生产需要，目前，城铜已完成以下3个场景的5G应用。
01、5G+智能采矿环节
通过V2X(人、车、路、矿)的控制与管理，实现自动配矿、设备实时位置跟踪、超速报警、防碰撞预警、越界报警、历史运行回放等功能。在满足可交互的条件下，逐步开展采矿设备的无人化作业升级，大大降低了车辆倾覆安全风险，最终实现效率最高、消耗最低、产量最大、运距最优、安全最有保障等智能调度的目标。
图1110吨(型号HT3110)电动轮矿用自卸车无人驾驶
图2SD52大马力推土机和钻机的远程遥控
02、5G+智能选矿环节
通过5G+GBM自动化抓斗，完成精矿装、卸、倒料等任务。按照配矿计划，实现精准配矿和实时数据统计。利用智能化管控系统，实现运输设备、装载设备、过磅系统的集中管控。消除人为因素对开票、铲装、过磅等干扰，达到数据统计准确、随时查询的效果，同时，大大降低了选矿过程中对人员的粉尘伤害。
03、5G+智能管控环节
通过建立一个与现实矿山系统相对应的三维立体管控系统(即平行矿山系统)，利用三维图像，构建矿山实景，对复杂矿山系统进行实时、动态、在线的模拟计算。同时，通过对矿山系统演化及预测的研究，可实现对现实矿山系统的精准高效预警与管理，大大提升了对矿区灾害防范能力、应急处理水平。
图32020年10月，江西移动在城铜部署了全省首套入驻式5GMEC设备
本项目通过部署入驻式5GMEC设备，采用5G切片网络，营造确定性网络环境，将矿山业务从原有5GNSA网络迁移至5GSA网络，实现了矿区生产数据不出园区。同时，通过边缘计算节点的就近部署，显著降低了5G应用网络访问时延，使得采矿设备的远程操控成为现实。
图42020年世界VR大会上展示江西省首个5G+MEC商用案例
2020年，在5G、人工智能、边缘计算、大数据等技术的深度融合下，江铜城门山铜矿8项采选技经指标持续向好，铜回收率、硫回收率、铰卡台效均得到有效提高，采剥柴油单大幅耗降低，实现全年降低成本1000万元以上，具备减员60人以上的条件。智能设备的大规模应用，成为江铜强化安全生产管理的压舱石。
目前，江铜城门山铜矿入选了2020年江西省工信厅的第一批“5G工业互联网示范企业”;5G+智慧矿山项目入选2020年国家应急管理部“5G安全生产”示范项目;2019、2020年连续两年入选江西省科技厅03专项及5G项目;同时，该项目被评为2020年江西省科技厅十大物联网典型应用案例，在工信部组织的第三届“绽放杯”5G应用大赛获得全国总决赛三等奖。
江西铜业城门山铜矿以5G技术强化安全生产管理，促进安全管理水平的全面提升，为矿山的高质量可持续发展保驾护航。智能化矿山二期建设正蓄势待发，未来的城铜资源开采更加程序化、装备与生产更加智能化、管理与决策更加科学化，江西移动将联合江西铜业及产业合作伙伴，一同创造智能化矿山建设的“城铜奇迹”!
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