通信5G在礦山開采中的應用

王海峰

（甘肅鋼鐵職業技術學院，甘肅 嘉峪關 735100）

對于通信網絡而言，在礦山開采過程中采用通信5G技術不但順應了5G技術的發展潮流，同時與主流的通信網絡實現了互通和融合，既提高了礦山開采效果，同時也滿足了礦山開展要求，使礦山在開采過程中能夠根據開采的具體要求和實際特點做好通信網絡的構建。礦山在開采有效性和開采全面性方面達到開采目標，通過對礦山開采的了解，在礦山開采過程中既要做好通信5G技術的應用，同時也要保證礦山在開采中能夠取得積極效果，為礦山的開采奠定良好的基礎，保證礦山在開采中能夠形成健全的通信網絡實現設備的自動控制。

我國礦業資源豐富，礦業在我國國民經濟中占有重要地位，2018年礦業年產值超過6萬億，占全國GDP比重約7%。人民日常生活中95%的能源，80%的原材料，70%以上的農業生產資料都是由礦業提供的。我國礦業資源主要集中在煤炭和有色金屬行業，其中煤炭占我國能源主體地位，煤炭能源生產占比74.2%，消費占比67.1%，每年開采量約在 35億噸，85%來自井下開采。目前全國約有 6000 余座煤炭礦山 ，從業人員超過 300 萬人。

1 通信5G對礦山開采的影響

1.1 提高了礦山開采的安全性

對于礦山開采而言安全性是礦山開采不可忽視的重要因素，在安全管理過程中網絡的通暢程度、網絡信息的傳輸速度、傳輸效率以及傳輸效果對礦山的安全管理具有重要意義。結合礦山的開采實際以及礦山開采中發生安全事故的概率，應用通信5G技術既能夠實現礦山的安全開采，同時也能及時的發現安全管理中存在的問題，使礦山在安全管理過程中能夠依托5G網絡實現信息的快速傳輸，有效解決信息傳輸過程中存在的信息延遲、信息傳輸質量差和信息傳輸效率低的問題。以此為基礎推動通信5G技術的應用，并根據礦山開采的實際特點和具體要求做好礦山開采工作，通過建立完善的通信5G網絡，使礦山開采在具體實施環節能夠達到開采目標[1]。由此可見，礦山開采需要關注開采的安全性，需要將通信5G技術作為重要的支撐技術來看待，應根據礦山開采的實際特點以及礦山開采的具體要求做好開展工作，保證礦山開采在具體實施環節能夠達到開采目標。所以，做好通信5G技術的應用對礦山的安全開采具有重要的影響。

目前已有的移動通信網絡都存在這樣或那樣的短板，不足以滿足智慧礦山通信的全部需求。例如 WiFi網絡性能不穩定，存在安全風險;工業專用的無線網絡，如 WA-PA/FA，WirelesHART，ISA10011，產業鏈較窄，部署成本高;現網的 2G/3G/4G無線帶寬容量不夠，也不支持實時性要求很高的業務。綜合來看，5G 無線網絡，結合光纖有線網絡，共同實現礦山的全面感知 ，實時互聯 ，將是礦山通信技術的最佳選擇 ，是智慧礦山的網絡基石。

上行容量增強的另一個技術是載波聚合，即在上行鏈路上同時通過兩個或兩個以上載波來發送數據，從而獲得更高的峰值速率。特別的是，如果載波聚合的兩方中，一方是TDD中頻段載波（比如35GHz），另一方是FDD低頻段載波（比如21GHz），那么可以通過創新的時頻雙聚合技術，終端發射天線靈活地在FDD/TDD載波之間切換，從而獲得最大的吞吐量增益。得益于FDD頻段良好的覆蓋特性 ，該技術不僅能增強上行的容量 ，而且對上行覆蓋也會帶來較大的增益。

1.2 降低了礦山開采的安全風險

對于礦山開采而言在具體實施環節既要根據礦山開采的內容和特點以及礦山開采的安全管理要求做好安全風險的識別和分析，同時也要做好安全風險的管控，使礦山在開采的有效性和安全性方面達標，圍繞礦山開采的實際特點以及礦山開采的具體要求，在開采過程中圍繞礦山開采的生產目標分析可能存在的安全風險，并制定可靠的風險應對措施。通信5G技術的應用解決了安全風險的識別問題，使安全風險能夠在識別過程中依托通信5G網絡實現信息的有效傳輸，做到各個管理節點數據同步，滿足安全管理要求，使安全管理工作在具體實施過程中能夠解決安全風險的識別問題，保證安全管理工作在落實效果和風險的管控方面達到管理要求。由此可見，在安全風險的管控過程中既要圍繞安全風險的實際情況和安全管理的具體要求做好工作的落實，同時也要積極應用新技術，使通信5G技術成為支撐礦山開采安全管理工作的重要技術，滿足技術的發展要求，為技術的落地實施和技術的有效應用提供有力支持。

1.3 解決了礦山開采中的監控問題

對于礦山開采而言實現有效的監控并建立完善的監控設備體系，對礦山的安全生產具有重要影響。礦山開采需要在監控設備的安裝、調試和具體運行中達到監控要求，避免礦山的監控因采取的方法和措施不當影響礦山開采效果。與此同時，在礦山開采過程中需圍繞礦山開采的具體要求做好監控系統的建立，應用通信5G技術既能解決監控系統的搭建問題，同時也能保證監控系統在工作效果和工作有效性方面達標，保證監控系統在具體應用環節提高監控效果。通過通信5G技術的全面應用實現了5G網絡的搭建，為監控系統的正常工作和監控系統的信息傳輸提供了必要的支持[2]。由此可見，解決礦山開采中的監控問題是通信5G技術應用的具體內容，對礦山開采效果的提升以及安全風險的防控具有重要影響。

2 通信5G技術的特點和優勢

2.1 通信5G技術的特點

通信5G技術的特點在于具備良好的應用基礎，在應用過程中能夠實現網絡的有效升級，保證5G網絡在數據傳輸的穩定性、快速性和傳輸效果方面達到傳輸要求。5G技術與4G技術不同,在數據傳輸的速度方面有了質的飛躍。在網絡搭建數據傳輸以及數據的穩定性方面能夠滿足傳輸的要求，使數據在傳輸過程中根據數據的具體情況以及數據的傳輸特點采取有效的傳輸措施.通信5G技術應用以來成為了網絡領域的重要支持技術，在信號帶寬、數據的穩定性、數據的傳輸快速性以及數據的具體傳輸過程中發揮了重要作用，保證數據在傳輸中能夠根據傳輸的具體特點和傳輸要求做好數據專屬工作。通過對5G技術的了解，5G技術的應用成為了必然趨勢，對礦山開采和礦山生產體系的完善具有重要影響。

2.2 通信5G技術的優勢

通信5G技術與傳統的網絡技術不同，通信5G技術不僅在數據傳輸的速度和帶寬方面具有明顯的優勢，在物聯網的搭建方面也表現出了極強的優勢。在具體實施過程中能夠根據通信的具體要求搭建完善的通信網絡，并根據通信應用的具體需求對通信設施進行優化，利用5G網絡的特點建立健全的網絡應用體系，使網絡在應用過程中能夠根據網絡的具體特點和實際要求以及網絡的具體形式做好5G技術的應用。5G技術聯通之后的物聯網不但實現了萬物互聯，同時也建立起獨特的網絡體系，對生產生活產生了積極的影響。了解5G技術的特點以及5G技術在應用過程中的具體情況，對做好5G技術的應用以及推動5G技術的有效實施具有重要影響。在當前的應用方面，5G技術的優勢得到了充分的認可，在生產系統的建立以及生產系統的優化過程中做好5G技術的應用至關重要[3]。

3 通信5G在礦山開采中的具體應用

3.1 建立完善的5G通信網絡

在礦山開采過程中基于通信5G技術的特點和優勢做好通信網絡的構建至關重要，通信網絡的構建需要根據礦山開采的生產要求和安全管理要求做好硬件設施的配套，5G網絡與傳統的4G網絡存在明顯的差異，在基站的建設數量、網絡接收設備的安裝以及設備模塊的調試和應用方面需要關注礦山開采的具體要求，以礦山開采的實際特點為基準保證通信5G技術在礦山開采中能夠得到有效應用，確保通信技術應用效果和應用的有效性方面達標。所以，建立完善的5G通信網絡是做好通信技術應用的關鍵，也是保證礦山開采能夠達到開展目標和要求的關鍵。在具體實施中需要根據礦山開采的具體要求以及礦山開采的特點做好5G通信網絡的構建，使5G通信網絡在構建的有效性以及全面性方面達到構建要求。

3.2 改造現有的通信設備

由于5G技術對硬件設備要求較高，在建立完善的5G通信網絡之后需要對礦山的機器設備以及通信設備進行必要的改造，使礦山設備體系的建立和優化以及具體設備的網絡通信功能方面能夠達到通信要求，避免網絡搭建之后因通信設備的問題影響網絡功能的發揮。除此之外，在通信設備的應用過程中能夠根據應用的特點和要求以及應用的具體情況做好網絡技術的應用，使通信設備在具體應用方面能夠圍繞通信設備的具體要求和特點以及通信設備的實際情況做好現有設備的改造，以此為基礎推動礦山開采設備的有效升級，為礦山開采設備的有效應用奠定良好的基礎[4]。

3.3 增加設備自動化控制模塊

在礦山開采過程中設備的自動化程度越高，礦山開采的效率越高，礦山開采的安全性越好。應用通信5G技術的目的在于提高設備的自動化控制效果，保證設備在自動化控制過程中能夠實現遠程自動控制，降低安全管理風險。為了實現設備的自動化控制以及遠程信號傳輸，需要增加設備自動化控制模塊，使設備在自動化控制中能夠以設備的具體型號和設備的功能增加相應的硬件配置和軟件配置，使礦山開采設備在自動化控制模塊的安裝方面能夠達到控制要求。所以，增加設備自動化控制模塊對解決設備的自動化功能問題和推動設備的有效升級具有重要影響，在設備具體應用環節需要關注設備的應用特點及設備的具體情況，保證設備在應用環節能夠解決應用問題，推動設備應用工作的有效實施。

3.4 建立全天候安全監控系統

通過對5G通信技術的了解，在安全監控領域需要建立全天候的安全監控系統，保證礦山開采在安全監控方面能夠有完善的監控設備作為支持解決設備的應用問題，同時也能提高設備的監控效果，使礦山在開采中能夠通過5G技術的有力支持實現全天候的安全監控，既擴大了安全監控范圍，同時也消除了安全監控的死角，使安全監控在具體實施中能夠達到監控目標。所以，做好安全監控系統的建立對推動礦山開采技術的升級以及做好礦山開采工作具有重要影響，在具體實施過程中能夠根據礦山開采的具體內容和要求做好工作的落實。

4 結論

通過對礦山開采的了解，通信5G技術作為重要的支撐技術，對礦山開采產生了積極的影響。了解礦山開采的要點以及礦山開采的具體情況，并圍繞礦山開采的要求全面應用通信5G技術，對做好礦山開采工作以及提高礦山開采的效果具有重要意義。因此，應結合礦山開采的實際要求和特點制定合理的通信5G技術應用方案，確保礦山在開采的有效性和開采的全面性還能達標，實現礦山的安全可持續開采。