矿业|5G+矿业：技术补课攻破产业发展瓶颈矿山|绿色开采|高清视频|补课

在以5G为代表的信息技术的加持下，智慧矿山从理念走向落地，为我国矿山行业逐步实现少人无人化作业提供了有力支撑。
2022世界5G大会即将在哈尔滨召开，中国工程院院士、中国矿业大学（北京）校长葛世荣书面回复了科技日报采访人员的采访，并表示，期待越来越多的科研院所、高科技公司、行业企业投身到智慧矿山5G生态圈的构建，以进一步丰富5G在智慧矿山的应用。
科技日报：矿业的安全化、无人化作业被视为5G等新兴技术最适合切入的环节，但矿业环境对设备及操作要求严苛，如何借助5G及其他ICT技术更好更快地解决这一问题？
葛世荣：矿山无人化作业是一项系统工程，也是矿山智能化的发展目标。然而，矿山作业环境十分恶劣，对设备的要求也异常严苛，智能化开采还存在感知能力不够强、装备可靠性不够高、终端计算速度不够快、信息互通性不够强、人机交互性不够好等诸多问题亟待解决。
矿山智能化应借助于5G、工业互联网、人工智能、大数据、数字孪生等新一代ICT技术，更好地实现数据泛在高速接入、装备实时控制、图像视频智能分析、灾害监测预警、机电装备故障诊断等功能，最终构建矿山产运销储用全流程透明化系统。新一代ICT技术作为矿山智能化的核心支撑技术，须以科技创新为驱动，促进ICT技术与矿业的深度融合与产业落地，实现矿山的安全化、无人化作业，最终推进矿业高质量发展。
科技日报：目前中国比较知名的煤矿企业生产过程智能化大致处于什么水平， 5G已经或将扮演什么角色？
葛世荣：截至2022年4月，我国有近400座煤矿开展了智能化建设，已建成煤矿智能化采掘工作面813个，其中采煤工作面477个，掘进工作面336个，智能化技术在煤矿减人增安提效方面作出了重要贡献。目前的初级智能化采煤工作面基于5G通信和边缘计算技术，实现了工作面全景高清视频监控、基于视频AI分析的液压支架状态识别以及人员三违行为识别等智能化应用，已达到一键启停、无人操作、有人巡视、远程干预的智能化建设目标。
在露天矿无人驾驶方面，国家能源集团联合中国矿业大学（北京）、航天重工、中科院自动化研究所等国内矿山无人驾驶领域主要科研院所和企业，共同研发露天矿机器人化自主运输装卸系统，将在露天矿无人驾驶、装卸协同、群体调度、安全保障技术等方面持续突破，推动无人驾驶技术在露天矿更深更广的应用。
当前，煤矿行业正在广泛开展5G下矿井工程应用，神东上湾煤矿、山西新元煤矿、陕煤小保当和曹家滩煤矿等数十个煤矿已率先建成基于5G的矿山移动通信专网，国家能源集团、中煤集团等大型煤矿企业所属的数十处矿山也正在开展5G网络建设。基于5G网络构建的煤矿工业互联网是煤矿智能化系统的神经网络，将会使得数据接入更便捷、数据传输更高速、决策控制更加及时可靠，有力促进煤矿智能化水平的整体提升。
科技日报：您曾提出利用数字孪生搭建智能化新平台，模拟实际采煤。这样的平台建设有哪些障碍？哪些环节会用到5G/6G技术？
葛世荣：数字孪生是近年来快速发展的工业数字化技术， 2020年我们率先提出了煤矿数字孪生概念，系统阐述了数字孪生的内涵，提出了融合5G通信技术、物联网技术和仿生智能技术的数字孪生智采工作面10项关键技术。
目前煤矿数字孪生系统还停留在顶层规划和系统架构设计层面，还存在众多理论和技术问题需要突破，例如煤矿地质精细化模型与多物理场仿真引擎等问题。 5G/6G技术也将会在煤矿数字孪生系统中发挥作用，例如在孪生体与实体系统的虚实交互方面，数字孪生系统会产生大量的双向交互数据，对数据传输的带宽和时延有很高的要求，这正是5G/6G通信技术的优势。