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煤礦智能化技術創新論壇
分論壇：煤礦智能化技術學術論壇系列報告四：
陝西延長石油（集團）有限責任公司範京道教授級高級工程師
「融合5G技術生態的智能煤礦總體架構及核心場景」
本期推送陝西延長石油(集團)有限責任公司範京道教授級高級工程師發表於《煤炭學報》第6期的文章。為方便大家深入了解本文內容，《煤炭學報》邀請範京道教授級高級工程師通過視頻對相關成果進行了詳解。
文章信息為：
範京道,李川,閆振國.融合5G技術生態的智能煤礦總體架構及核心場景[J].煤炭學報,2020,45(6):1949-1958.
視頻解析
創新點
明確了5G技術在煤礦生產中所具有的重要作用，揭示了5G技術生態是智能煤礦建設的重要推動力並詳析分析了當前制約煤礦智能化的井下高效通信、裝備智能化、決策智能化等方面的主要問題，從5G技術生態的角度探討了解決當前問題的技術手段；提出了智能煤礦的定義，明確了智能煤礦必須具備時空一體、萬物互聯、數據融合、全息感知、業務聯動、智能決策六大特徵；揭示了智能煤礦基礎設施所需要的5G技術生態、混合雲和GIM技術等三個技術要素，提出頂層設計中所涉及的雲邊端思維模式、微服務架構和基於一張圖的智能態勢分析與決策等三個設計理念，從而完成了對智能煤礦建設總體架構的構建。闡述了對智能煤礦建設中包括智能探測、智能掘進、智能開採、智能通風、智能洗選和智能調度在內六個典型應用場景所需的研究重點和方向。並以延長石油礦業巴拉素煤礦為實例，在兼顧實際開採條件和發展願景條件下實踐了本文提出的智能煤礦建設構想，力求為我國智能煤礦建設提供一種新探索。
作者簡介
範京道，男，1965年生，陝西蒲城人，中共黨員，博士，博士生導師，正高級工程師，陝西省「煤炭開採」崗位三秦學者特聘專家，曾任黃陵礦業集團黨委書記、董事長，現任延長石油集團副總經理、國家應急管理部煤礦智能化開採技術創新中心主任。當前主持和參與了國家重點研發計劃1項，國家部委及省級重點科研項目3項。獲省部級科技進步一等獎3項、二等獎8項、三等獎10餘項；發表科技學術論文10餘篇，申請及授權國家發明專利10餘項，出版學術著作2部。2017年掛職扶貧期間，獲「在榆國有企業履行社會責任十大傑出企業家」。
研究方向
煤炭安全綠色智能開採研究與管理
主要成果
長期從事煤炭安全綠色智能開採研究與管理工作，主持完成了國產綜採成套裝備智能化無人開採技術研究與實踐，探索了較薄、中厚、厚煤層智能化開採工程示範。確立了「可視化遠程幹預型智能化無人開採」的技術路線，首創了地面遠程操控採煤模式，圓了煤炭人地面採煤夢想，開創了行業先河，填補了我國煤礦開採技術的空白，引領了我國煤礦智能化開採。牽頭組建了國家安監總局煤礦智能化開採技術創新中心，撰寫了出版國內首部煤礦智能化開採專著，黃陵技術經驗由原國家安監總局、國家煤監局召開現場會並發文全行業推廣。帶領黃陵礦業榮獲了第四屆中國工業大獎。主持建設全國單井儲量最大的世界一流智慧煤礦--巴拉素煤礦。
摘 要
5G技術的到來,強化和深度融合了物聯網、大數據、人工智慧等技術,已經形成了較為成熟的5G技術生態,有力推動了包括煤炭企業在內的各個行業的轉型升級和智能化發展。
通過分析移動通信技術與煤礦建設的關係,明確了5G技術在煤礦生產中所具有的重要作用,揭示了5G技術生態是智能煤礦建設的重要推動力;詳析分析了當前制約煤礦智能化的井下高效通信、裝備智能化、決策智能化等方面的主要問題,並且從5G技術生態的角度探討了解決當前問題的技術手段。
研究了智能煤礦的內涵,提出了智能煤礦的定義,明確了智能煤礦必須具備時空一體、萬物互聯、數據融合、全息感知、業務聯動、智能決策六大特徵;揭示了智能煤礦基礎設施所需要的5G技術生態、混合雲和GIM技術等3個技術要素,提出頂層設計中所涉及的雲邊端思維模式、微服務架構和基於一張圖的智能態勢分析與決策等3個設計理念,從而完成了對智能煤礦建設總體架構的構建。
同時,對智能煤礦建設中包括智能探測、智能掘進、智能開採、智能通風、智能洗選和智能調度在內6個典型應用場景所需的研究重點和方向進行了闡述。最後,以延長石油礦業巴拉素煤礦為實例,在兼顧實際開採條件和發展願景條件下實踐了筆者提出的智能煤礦建設構想,力求為我國智能煤礦建設提供一種新探索。
部分圖片
移動通信技術與煤礦開採技術發展關係
智能煤礦六大特徵
5G技術生態圈
GIM數位化構建示意
混合雲統一管理邏輯示意
雲邊端一體化計算格局結構
信息化平臺主要架構對比
基於「一張圖」的綜合態勢分析與智能決策
煤礦智能開採
智能通風系統示意
巴拉素煤礦智能化信息系統架構設計示意
來源：
範京道,李川,閆振國.融合5G技術生態的智能煤礦總體架構及核心場景[J].煤炭學報,2020,45(6):1949-1958.
FAN Jingdao,LI Chuan,YAN Zhenguo. Overall architecture and core scenario of a smart coal mine in-corporating 5G technology ecology[J].Journal of China Coal Society,2020,45(6):1949-1958.
責任編輯：韓晉平
編輯整理：郭曉煒
審 核：常琛
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