地下五百三十四米全世界最深的5G网络在做什么(2)
今年4月,华为成立“煤炭军团”。外界眼里,这个组织成军神速、神秘高级。按照任正非的公开解释,军团模式是把基础研究的科学家、技术专家、销售专家等全都汇聚在一个部门。煤炭是华为第一个采用军团模式的领域。
把最强的通信技术与古老的煤矿“捆绑”,这一设想2016年起就在孙继平笔头打转。但以当时的技术条件,从Wi-Fi网络、有线网络到工业以太网,都无法满足远程监控对带宽、时延和可靠性的要求,想也白想。
改变出现在2018年。孙继平随科技部和煤炭协会组织的高新技术进企业活动来到阳煤集团,二十几个专家坐一起,讨论煤矿行业的出路。
减人是方向,也是共识。但要想把人留下的工作交给机器,实时通信是绕不过的问题。“人命关天,你不可能在地面上看井下几分钟以前的画面。”孙继平说。
当时距离5G商用还有一年多,但高带宽、低时延、高可靠的5G网络,给远程操控带来希望。
当着新元煤矿上属华阳集团董事长翟红的面,孙继平提出5G下井的建议。
5G下井,首先要解决设备防爆问题,同时还要“螺蛳壳里做道场”,在保证功能的前提下尽量把基站做小。项目正式开始前,华为就组建了一个200多人的团队,成立了研发相关技术的5G阳煤突击队,井下的一切设备都要满足防爆要求,需要“量身打造”。
为此,三方共同成立了新元“5G+智能矿山”创新实验室,成功研发出首款矿用5G基站,其中仅井下的PTN环网就相当于半个县城的5G网络容量。
隔行如隔山,用中国科学院院士、中国矿业大学(北京)教授何满潮的话来说,煤矿智能化的第一步是“组合”,是采矿技术和信息技术的组合,也是两个领域研究人员的“拉郎配”。
对此,新元公司5G+智能化矿井建设办公室主任冀杰感受真切:懂5G的不熟悉煤矿运行要求,懂煤矿的不了解5G技术。结果是一轮轮观点激烈交锋,一次次井下彻夜攻关,欣喜失望反反复复。大家在兴奋和疲惫中战斗。
2020年12月7日,任正非来到这里。
在新元煤矿总调度室,他细细看了5G技术应用展示、听了介绍,还换上工作服、戴上安全帽,花费一两小时到达井下。几米宽的巷道里,他手持矿灯,边走边看,31004综采工作面的掘进机、9号中央配电室里的传感器,5G看得见、摸得着。
与山西省委书记楼阳生见面时,他提出华为愿意与山西联合建立一个“煤矿人工智能创新实验室”,通过ICT技术与煤炭开采技术的结合,帮助煤炭行业进行数字化、智能化转型,实现“安全、少人无人、高效”的生产模式,也让煤矿工人以后工作可以“穿西装打领带”。
今年2月9日,意愿落地,任正非再次亲赴山西。华为与晋能控股集团有限公司、山西云时代技术有限公司等联合成立的“智能矿山创新实验室”在太原揭牌。
从“样板间”到“商品房”
成为“样板间”后,万千同行来到新元煤矿取经。
这里的5G应用不是橱窗里的漂亮娃娃,而是工信部副部长刘烈宏口中实打实的“新工具箱”。
“5G能解决的问题太多了,可以准确、清晰地获取井下安全生产数据和环境视频,实现井上井下高清音视频通话、各种数据快速传输、设备远程智能控制等。”有矿企负责人说,“这个时代,我们不能被落下。”
煤炭大省纷纷行动起来。
山西、河南、山东、内蒙古……截至目前,全国已建成400余个智能化采煤工作面。工信部表示,将持续推进采矿业“5G+工业互联网”创新突破,加快从“样板间”向“商品房”的复制推广。
刘烈宏曾在采矿行业“5G+工业互联网”现场工作会上表示,新型基础设施的发展给了我们新的工具箱,如果说我们原来有一批工作箱的话,现在5G来了,实际上给了我们一把重磅的工具,就像关公不能没有大刀,张飞不能没有长矛,要赶紧把5G这个工具用起来,推进产业数字化、智能化的进程。
孙继平谈了他的预期,随着5G应用的深入,采掘工作面无人或少人作业、煤矿井下车辆无人驾驶,大概又可以把约一半的矿工解放出来。剩余的最后约六分之一,如巷道巡检、瓦斯监测等辅助工,也希望可以随着矿山智能设备的研发投用、5G技术的研发落地,逐渐从井下回到地面。
但人要往后撤,技术就得向前进。霍振龙一一列举,如开发符合煤矿本质安全要求的覆盖设备、低功耗模组等,他建议进行适当的政策引导,针对煤矿井下的特点,鼓励国内通信产品研究机构和厂商进一步开展对5G系统的研发改进,并重点对射频功率在煤矿安全方面的影响进行联合研究,确保在有限的安全功率范围内实现最大的无线覆盖范围。
成本也是被不约而同谈及的问题。“目前成本还是偏高。”霍振龙说,“希望5G产品能针对煤矿的特点和需求改进设计,同时围绕煤矿智能化建设,挖掘更多应用。相信5G在煤矿的应用会越来越普遍。”
过去,山西的煤矿正如路遥笔下孙少平工作的“大牙湾”,作业面乌漆麻黑,喧吼声隆隆不息,人在井下与世隔绝,重复不见天日的劳动,升井后浑身黢黑,只能看清眼睛和嘴巴,被喊作“煤黑子”。更可怕的是危险,“不要带血的煤,不要带血的GDP”,举国上下呼吁多年。
如今在中国智能化程度靠前的煤矿,基本都是地上无煤尘,空中无煤粉,“采煤运煤不见煤”。“和我们合作的华为公司技术人员来自南方,他们都觉得我们矿山特别干净。”冀杰说,“现在还是比较艰苦,但不能再说高危。随着技术升级,煤矿的将来一定安全、高效、绿色、智能。”