通信5G在矿山开采中的应用

王海峰

（甘肃钢铁职业技术学院，甘肃 嘉峪关 735100）

对于通信网络而言，在矿山开采过程中采用通信5G技术不但顺应了5G技术的发展潮流，同时与主流的通信网络实现了互通和融合，既提高了矿山开采效果，同时也满足了矿山开展要求，使矿山在开采过程中能够根据开采的具体要求和实际特点做好通信网络的构建。矿山在开采有效性和开采全面性方面达到开采目标，通过对矿山开采的了解，在矿山开采过程中既要做好通信5G技术的应用，同时也要保证矿山在开采中能够取得积极效果，为矿山的开采奠定良好的基础，保证矿山在开采中能够形成健全的通信网络实现设备的自动控制。

我国矿业资源丰富，矿业在我国国民经济中占有重要地位，2018年矿业年产值超过6万亿，占全国GDP比重约7%。人民日常生活中95%的能源，80%的原材料，70%以上的农业生产资料都是由矿业提供的。我国矿业资源主要集中在煤炭和有色金属行业，其中煤炭占我国能源主体地位，煤炭能源生产占比74.2%，消费占比67.1%，每年开采量约在 35亿吨，85%来自井下开采。目前全国约有 6000 余座煤炭矿山 ，从业人员超过 300 万人。

1 通信5G对矿山开采的影响

1.1 提高了矿山开采的安全性

对于矿山开采而言安全性是矿山开采不可忽视的重要因素，在安全管理过程中网络的通畅程度、网络信息的传输速度、传输效率以及传输效果对矿山的安全管理具有重要意义。结合矿山的开采实际以及矿山开采中发生安全事故的概率，应用通信5G技术既能够实现矿山的安全开采，同时也能及时的发现安全管理中存在的问题，使矿山在安全管理过程中能够依托5G网络实现信息的快速传输，有效解决信息传输过程中存在的信息延迟、信息传输质量差和信息传输效率低的问题。以此为基础推动通信5G技术的应用，并根据矿山开采的实际特点和具体要求做好矿山开采工作，通过建立完善的通信5G网络，使矿山开采在具体实施环节能够达到开采目标[1]。由此可见，矿山开采需要关注开采的安全性，需要将通信5G技术作为重要的支撑技术来看待，应根据矿山开采的实际特点以及矿山开采的具体要求做好开展工作，保证矿山开采在具体实施环节能够达到开采目标。所以，做好通信5G技术的应用对矿山的安全开采具有重要的影响。

目前已有的移动通信网络都存在这样或那样的短板，不足以满足智慧矿山通信的全部需求。例如 WiFi网络性能不稳定，存在安全风险;工业专用的无线网络，如 WA-PA/FA，WirelesHART，ISA10011，产业链较窄，部署成本高;现网的 2G/3G/4G无线带宽容量不够，也不支持实时性要求很高的业务。综合来看，5G 无线网络，结合光纤有线网络，共同实现矿山的全面感知 ，实时互联 ，将是矿山通信技术的最佳选择 ，是智慧矿山的网络基石。

上行容量增强的另一个技术是载波聚合，即在上行链路上同时通过两个或两个以上载波来发送数据，从而获得更高的峰值速率。特别的是，如果载波聚合的两方中，一方是TDD中频段载波（比如35GHz），另一方是FDD低频段载波（比如21GHz），那么可以通过创新的时频双聚合技术，终端发射天线灵活地在FDD/TDD载波之间切换，从而获得最大的吞吐量增益。得益于FDD频段良好的覆盖特性 ，该技术不仅能增强上行的容量 ，而且对上行覆盖也会带来较大的增益。

1.2 降低了矿山开采的安全风险

对于矿山开采而言在具体实施环节既要根据矿山开采的内容和特点以及矿山开采的安全管理要求做好安全风险的识别和分析，同时也要做好安全风险的管控，使矿山在开采的有效性和安全性方面达标，围绕矿山开采的实际特点以及矿山开采的具体要求，在开采过程中围绕矿山开采的生产目标分析可能存在的安全风险，并制定可靠的风险应对措施。通信5G技术的应用解决了安全风险的识别问题，使安全风险能够在识别过程中依托通信5G网络实现信息的有效传输，做到各个管理节点数据同步，满足安全管理要求，使安全管理工作在具体实施过程中能够解决安全风险的识别问题，保证安全管理工作在落实效果和风险的管控方面达到管理要求。由此可见，在安全风险的管控过程中既要围绕安全风险的实际情况和安全管理的具体要求做好工作的落实，同时也要积极应用新技术，使通信5G技术成为支撑矿山开采安全管理工作的重要技术，满足技术的发展要求，为技术的落地实施和技术的有效应用提供有力支持。

1.3 解决了矿山开采中的监控问题

对于矿山开采而言实现有效的监控并建立完善的监控设备体系，对矿山的安全生产具有重要影响。矿山开采需要在监控设备的安装、调试和具体运行中达到监控要求，避免矿山的监控因采取的方法和措施不当影响矿山开采效果。与此同时，在矿山开采过程中需围绕矿山开采的具体要求做好监控系统的建立，应用通信5G技术既能解决监控系统的搭建问题，同时也能保证监控系统在工作效果和工作有效性方面达标，保证监控系统在具体应用环节提高监控效果。通过通信5G技术的全面应用实现了5G网络的搭建，为监控系统的正常工作和监控系统的信息传输提供了必要的支持[2]。由此可见，解决矿山开采中的监控问题是通信5G技术应用的具体内容，对矿山开采效果的提升以及安全风险的防控具有重要影响。

2 通信5G技术的特点和优势

2.1 通信5G技术的特点

通信5G技术的特点在于具备良好的应用基础，在应用过程中能够实现网络的有效升级，保证5G网络在数据传输的稳定性、快速性和传输效果方面达到传输要求。5G技术与4G技术不同,在数据传输的速度方面有了质的飞跃。在网络搭建数据传输以及数据的稳定性方面能够满足传输的要求，使数据在传输过程中根据数据的具体情况以及数据的传输特点采取有效的传输措施.通信5G技术应用以来成为了网络领域的重要支持技术，在信号带宽、数据的稳定性、数据的传输快速性以及数据的具体传输过程中发挥了重要作用，保证数据在传输中能够根据传输的具体特点和传输要求做好数据专属工作。通过对5G技术的了解，5G技术的应用成为了必然趋势，对矿山开采和矿山生产体系的完善具有重要影响。

2.2 通信5G技术的优势

通信5G技术与传统的网络技术不同，通信5G技术不仅在数据传输的速度和带宽方面具有明显的优势，在物联网的搭建方面也表现出了极强的优势。在具体实施过程中能够根据通信的具体要求搭建完善的通信网络，并根据通信应用的具体需求对通信设施进行优化，利用5G网络的特点建立健全的网络应用体系，使网络在应用过程中能够根据网络的具体特点和实际要求以及网络的具体形式做好5G技术的应用。5G技术联通之后的物联网不但实现了万物互联，同时也建立起独特的网络体系，对生产生活产生了积极的影响。了解5G技术的特点以及5G技术在应用过程中的具体情况，对做好5G技术的应用以及推动5G技术的有效实施具有重要影响。在当前的应用方面，5G技术的优势得到了充分的认可，在生产系统的建立以及生产系统的优化过程中做好5G技术的应用至关重要[3]。

3 通信5G在矿山开采中的具体应用

3.1 建立完善的5G通信网络

在矿山开采过程中基于通信5G技术的特点和优势做好通信网络的构建至关重要，通信网络的构建需要根据矿山开采的生产要求和安全管理要求做好硬件设施的配套，5G网络与传统的4G网络存在明显的差异，在基站的建设数量、网络接收设备的安装以及设备模块的调试和应用方面需要关注矿山开采的具体要求，以矿山开采的实际特点为基准保证通信5G技术在矿山开采中能够得到有效应用，确保通信技术应用效果和应用的有效性方面达标。所以，建立完善的5G通信网络是做好通信技术应用的关键，也是保证矿山开采能够达到开展目标和要求的关键。在具体实施中需要根据矿山开采的具体要求以及矿山开采的特点做好5G通信网络的构建，使5G通信网络在构建的有效性以及全面性方面达到构建要求。

3.2 改造现有的通信设备

由于5G技术对硬件设备要求较高，在建立完善的5G通信网络之后需要对矿山的机器设备以及通信设备进行必要的改造，使矿山设备体系的建立和优化以及具体设备的网络通信功能方面能够达到通信要求，避免网络搭建之后因通信设备的问题影响网络功能的发挥。除此之外，在通信设备的应用过程中能够根据应用的特点和要求以及应用的具体情况做好网络技术的应用，使通信设备在具体应用方面能够围绕通信设备的具体要求和特点以及通信设备的实际情况做好现有设备的改造，以此为基础推动矿山开采设备的有效升级，为矿山开采设备的有效应用奠定良好的基础[4]。

3.3 增加设备自动化控制模块

在矿山开采过程中设备的自动化程度越高，矿山开采的效率越高，矿山开采的安全性越好。应用通信5G技术的目的在于提高设备的自动化控制效果，保证设备在自动化控制过程中能够实现远程自动控制，降低安全管理风险。为了实现设备的自动化控制以及远程信号传输，需要增加设备自动化控制模块，使设备在自动化控制中能够以设备的具体型号和设备的功能增加相应的硬件配置和软件配置，使矿山开采设备在自动化控制模块的安装方面能够达到控制要求。所以，增加设备自动化控制模块对解决设备的自动化功能问题和推动设备的有效升级具有重要影响，在设备具体应用环节需要关注设备的应用特点及设备的具体情况，保证设备在应用环节能够解决应用问题，推动设备应用工作的有效实施。

3.4 建立全天候安全监控系统

通过对5G通信技术的了解，在安全监控领域需要建立全天候的安全监控系统，保证矿山开采在安全监控方面能够有完善的监控设备作为支持解决设备的应用问题，同时也能提高设备的监控效果，使矿山在开采中能够通过5G技术的有力支持实现全天候的安全监控，既扩大了安全监控范围，同时也消除了安全监控的死角，使安全监控在具体实施中能够达到监控目标。所以，做好安全监控系统的建立对推动矿山开采技术的升级以及做好矿山开采工作具有重要影响，在具体实施过程中能够根据矿山开采的具体内容和要求做好工作的落实。

4 结论

通过对矿山开采的了解，通信5G技术作为重要的支撑技术，对矿山开采产生了积极的影响。了解矿山开采的要点以及矿山开采的具体情况，并围绕矿山开采的要求全面应用通信5G技术，对做好矿山开采工作以及提高矿山开采的效果具有重要意义。因此，应结合矿山开采的实际要求和特点制定合理的通信5G技术应用方案，确保矿山在开采的有效性和开采的全面性还能达标，实现矿山的安全可持续开采。