案例汇编 | 铜陵有色矿业5G+智慧矿山

安徽省积极推动5G与新兴产业深度融合，加快5G应用场景构建，以行业示范应用引领全省5G场景应用加快推广。截至2023年11月，累计建成5G基站11.8万座，排名攀升至全国第9位；行业应用场景拓展至690个，累计建成“5G+工业互联网”应用场景近300个，拥有5G工厂数量位居全国第四位，5G+工业互联网稳步发展为进一步推动“5G+工业互联网”融合创新发展，加快“5G+工业互联网”规模应用，打造5G全连接工厂高水平示范标杆，发挥典型示范和辐射效应。在安徽省经济和信息化厅的指导下，安徽省5G产业发展联盟自2020年以来，连续四年在世界制造业大会上发布全省“5G+工业互联网”创新应用，形成《安徽省“5G+工业互联网”创新应用汇编》。创新应用主要聚焦在采矿、家电制造、汽车制造、装备制造、原材料加工、消费品制造、电力等领域，具有较强的技术创新性、行业代表性和示范推广性。

本文摘编其中矿业类相关案例进行分享。

铜陵有色矿业5G+智慧矿山

铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿

安徽铜冠智能科技有限责任公司

中国移动通信集团安徽有限公司铜陵分公司

中国电信股份有限公司铜陵分公司

铜陵有色建立了中国第一所铜矿和铜治炼厂，是安徽省首个营收破千亿企业，常年入选世界500强，二级单位冬瓜山铜矿井下开采达1200余米，是亚洲最深坑采铜矿。铜陵有色响应智慧矿山建设，能源技术创新增强行业竞争力在数字化转型路上不断探索，矿山行业尤其是井工矿，人员行为监管、网络系统建设、生产作业监控、井下人车物调度、智能化无人化改造是行业亚需解决的痛点和难点。

铜陵有色5G+智慧矿山项目，主要包括基础网络服务升级改造、餐慧矿山平台和网络管理平台搭建、5G智慧矿山应用三个方面。基于5G网络高带宽、低时延等特性，打造井下负1000米5G无人值守应用，实现5G无人值守水泵房、5G无人值守压风机房、5G无人驾驶有轨矿车5GAI高清视频监控、5G高精度人员定位、5G工业大数据智能选矿等应用，打造智能化、自动化、高效生产的智慧矿山，提高生产水平，减员增效。

基于5G技术与WiFi6多网融合，为铜陵有色矿业提供“1+1+N”的一整套智慧矿山应用解决方案。在网络层面，建设1张5G专网，下沉钜陵有色专属5G核心网与原有网络互补，实现设备应连尽连。在平台层搭建智慧矿山平台和网络管理平台并云化部署，保障网络运维简便、使用高效。在应用层，基于云、网、平台能力，打造N种5G智慧矿山创亲应用，深入矿山掘进、爆破、充填、运输全流程，为铜陵有色节省用工成本，提升生产效率，赋能矿山安全生产及高效管理。

1、基础网络服务升级改造

基于5G宏站+室分+Wifi6网络建设，采用重点区域5G网络覆盖wiFi6全覆盖的方式，为智慧矿山应用及智慧矿山统一平台管理、日常通信的应用创新夯实网络基础。本项目打造5G定制化专网，核心网采用5GC控制面复用大网，部署一对边缘UPF下沉至铜陵有色信息中心机房，利用5G高带宽、低时延的特点将智慧矿山的应用通过UPF将数据流剥离，进入铜陵有色内网，降低终端到用户面网元UPF的传输路径减少与交换设备的交互，实现低时延。

(1)核心网为客户侧5G终端配置专用切片ID与DNN，实现铜陵有色冬瓜山铜矿业务在5G网络的专用隔离;

(2)在客户矿区内部署边缘UPF设备，矿区边缘UPF外围接口(N3/N4/0M)相关传输专线开通部署；

(3)客户业务数据通过矿区边缘UPF承载，实现数据不出矿区进一步降低数据转发时延;

(4)客户机房下沉部署1对边缘UPF，具备矿区内的业务容灾，保障业务安全;

(5)对于多个矿区的5G业务，完成5G基站覆盖，采用移动SPN网络进行传输，数据流量均送至铜陵有色金属总部IT机房的专属边缘UPF。

构建连接泛在、性能极致、一网多能、运维极简的新型智能化综合性地下移动通信网络，全面赋能井工矿，打造看、感、控、连、算的极致体验。

①“看”的更清楚更全面:实现海量人员、环境和生产安全监控实时视频传输；

②“感”得更多维更迅速:实现设备运行和环境状态实时采集和地下矿业万物互联，实现人员、车辆、设备高精定位管理;

③“控”得更精准更敏捷:实现各类现场核心生产设备的远程控制和无人驾驶；

④“连”得更实时更高质:实现随时随地高质量实时通信;

⑤“算”得更协同更高效:实现现场网算一体、破除多网并存和数据孤岛。智慧矿山专网业务逻辑图如下图所示:

2、矿山工业互联网智慧矿山平台

随着移动互联网时代的到来，企业信息系统移动化拓展成为各企业提升工作效率的重要手段。在矿山网络建设完成的基础上建设“矿山工业互联网智慧矿山平台”。平台建设主要基于手机工作台的移动信息化系统，在基座上提供统一的通讯平台和轻应用，整合网络电话软件、对讲等通讯软件，以及现有APP(移动信息化系统)，包括OA、设备巡检、生产管理系统等，是铜陵有色智慧矿山信息化的统一门户平台。

平台采用分层设计，总体架构由数据层、业务支撑层、应用系统层与用户接入层构成。接入矿山设备并集成矿山各业务系统，实现有效整合、集中管控，及时处理、指导和调节矿山各生产系统和环节运行，并融合智能电话、智能对讲系统，提供井下融合通信系统。

(1)数据层:对数据进行统一管理、统一存储，为用户提供必要的分析数据。

(2)接口服务层:业务支撑层主要是业务应用系统的支撑平台是将来系统功能和数据扩展的基础，保障系统的可扩展性。

(3)应用系统层:包括移动办公平台后端管理系统和移动前端APP系统，平台服务端功能包括基础工作平台、个人办公管理、信息资源管理等;移动端功能包括查询通讯录、接收通知等。后期相关业务系统可按需建设和接入。

(4)用户接入层:处理用户信息和请求信息，并做资源分配。

3、N种5G智慧矿山创新应用

针对铜陵有色铜矿生产上痛点问题，进行运营服务应用创新建设，打造5G+智慧矿山，助推铜陵有色高质量发展，提高生产效率，减少矿山用工，建设智慧矿山。

(1)5G无人驾驶有轨矿车

有轨电机车无人驾驶依托5G专网、电子技术、无线定位、GIS导航等技术实现车辆的定位、速度检测，通过定位通信综合平台接收调度指令并语音播报、采集机车动力、制动系统状态信息和运输环境信息并上传调度中心，结合位置、设备状态，实时运算并对机车变频系统和制动系统发出控制指令，实现电机车远程遥控、自动运行、自动保护、自动调度、自动装卸矿等应用，自动完成装运排全作业流程。

(2)5G无人值守水泵房

井下泵房建成投入使用以来，通常24小时专人值守，每个班至少2名水泵工。一方面，泵房位于井下，工作环境恶劣;另一方面，多数继电保护由电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器等组成，可靠性低、动作灵敏度差，可上传数据少。通过对井下水泵房的自动化改造，再结合5G巡检机器人的技术，进行自主巡检、定点巡检、视频联动、避控巡检，实现井下无人值守水泵房，可减少矿山的用工，从而实现降本增效。

(3)5G AI视频监控

利用5G+AI高清智能监控技术建立井工矿区AI安防系统，实现区域入侵、人流分析、着装检测、脱岗检测等功能，实现无人值守状态下的24小时视频连续监测，结合AI数据分析手段，实现对人员安全监控，结果及时通知，并在出现人员入侵、重要岗位脱岗等情况时，予以自动告警，从而保障井工矿的施工及运行安全。

(4)5G高精度人员定位

依托5G+高精度定位平台与UWB技术，结合智能矿灯、定位手环标识卡等多种5G+智慧单兵装备，实现井下的人员实时精准定位、人员活动轨迹跟踪与分析、出入点/限制区域管理等，异常状态告警，提升矿井安全生产自动化管理。

主要实现以下功能:

①井下人员精准定位:实时监管井下人员地理位置，最高定位精度可达30厘米，提供人员活动轨迹跟踪与分析，多属性统计查询功能。

②异常状态告警:对于区域超员、人员进入禁入区、工作超时欠时、行进轨迹异常等异常行为进行系统告警。紧急情况下，人员可通过定位终端向地面中心站发送求救信号。

③智慧单兵装备:通过配备智能矿灯、定位手环等智慧单兵装备实现移动指挥、感知预警分析、高清影像、VR巡检等丰富应用，还可连接激光瓦斯报警仪等传感终端，实现环境监测及生命体征数据的实时上传。

(5)5G工业大数据智能选矿

依托5G+AICDE等新一代信息技术，融合物联网、大数据等技术手段，在关键部位安装工业传感器，对选矿工艺各工艺环节积累的基础数据收集并通过5G网络传输到后台大数据服务器，通过加工及处理，从中挖掘和利用隐藏的有价值的信息，发挥选矿基础数据的指导作用，从而稳定系统指标，并在指标波动时，对症下药，迅速解决各工艺环节存在的问题，为铜陵有色冬瓜山铜矿打造5G大数据智能选矿项目，提高精砂品位及产率。

铜陵有色智慧矿山建设是提高生产效率以及减员增效的必然趋势和要求，是省内首个铜矿5GC下沉，打通安庆、合肥、铜陵多厂区网络实现多园区一张网，不仅可以满足矿山的日常生产和安全的基本要求同时也可以满足井上柔性化生产加工、井下安全开采运输的个性化网络需求，提高矿山的生产效率，极大助力铜矿资源安全开采及精细管理。

颠覆原有的通信方式:井下5G+WiFi6的高速网络开通，搭载数字电话机和对讲，使得每个员工都可以像地表一样通话。

矿山自动化、无人化应用应运而生:打造第一个井下-1000米5G无人值守水泵房应用，解决井下工作环境恶劣、用工紧张等问题，树立创新应用标杆，开启智慧矿山复制推广进程。

大数据提升采矿、选矿工艺:通过5G、物联网传感器、大数据分析等工业互联网科技手段，使得从海量的工业数据中挖掘出最佳工艺，指导生产，品位和出率提高零点几个百分点，给矿山带来千万级经济效益，投资收益比十分明显，投入当年即可收回。

来源：IntelMining智能矿业