【儀表網 儀表下游】如今，不管太陽能、風能、化學能等如何發展，提到能源很多人第一時間想到的或許還是石油和煤炭。作為需求旺盛的發電能源、工業動力能源、民用商品能源以及化工原料，這兩種能源始終是維持各國經濟、軍事發展的重要基礎，因此時至今日仍受到大量關注。
只不過，雖然大家對兩種能源的需求和熱度沒有改變，但發展要求已然與過去有所不同。在經歷過一昧追求速度的狂飆時代，以及由此帶來的事故多發的不穩定時期，眼下能源開采的安全性、綠色性開始被強調。同時，隨著人口紅利的不斷衰減，效率性也被重視。
基于此，我國傳統能源開采和利用逐漸邁入轉型期。依托與日俱興的各種智能科技，傳統能源智能化轉型趨勢開始凸顯。例如其中之一的煤炭產業，當前便正從人工化、機械化的生產模式向自動化、信息化、數字化、安全化方向穩步前進，智能煤礦發展日漸崛起。
智能煤礦轉型刻不容緩
智能煤礦，簡而言之就是利用人工智能、機器人、物聯網、大數據等技術，推動煤炭工業技術和產業發展的智能化轉型。近年來，伴隨著傳統煤礦發展各種弊病的層出不窮、屢治無效，以及外部發展條件的不斷變化、影響加深，智能煤礦已經成為產業發展的必由之路。
自2002年以來，我國便開啟了屬于煤炭的“黑金時代”，國內煤炭發展進入狂飆突進狀態，一度帶動了不少省市的快速崛起。例如在此期間，山西便作為我國產煤第一大省登上舞臺，其煤炭投資一路從不到5億上漲至2008年的接近50億元，經濟增長翻了十倍不止。
不過，狂奔的行業必然伴著如影隨形的風險。2009年開始，大大小小的礦難事故為行業敲響了警鐘。與此同時隨著人口紅利的消失，人力成本的上升，煤炭生產的勞動力優勢也日漸式微，招工難、用工難、留工難等問題日漸凸顯，生產技術與模式的轉型刻不容緩。
在此期間，國家雖然曾對一些落后煤礦進行淘汰，并整治了相關私人煤老板，促進生產逐漸向大型化、集約化、專業化方向發展。但仍然無法徹底根除行業安全隱患，也無法滿足國內與日俱增的用煤需求。在此背景下，去人工化、更加安全的智能煤礦受到愈發青睞。
5G+機器人成布局重點
而在智能煤礦建設所依賴的眾多技術中，機器人與5G無疑被擺到了至關重要的位置。前不久的6月17和18日，山西便相繼宣布已經建成了煤礦井下5G專網和首座5G智慧煤礦。同時據山西日報報道，預計2021年內機器人也將助力井下少人、無人建設目標實現。
那么，為什么5G技術和機器人會被如此重視呢？
其實，機器人受重視主要與其顯著應用價值有關。目前，煤礦機器人能在三方面展現出顯著價值：其一是生產作業，機器人能用于煤礦巷道掘進、采煤運煤等工作之中，通過換人保障生產安全。其二是礦難救援，機器人能對事故現場進行相關探測、搜救與善后工作。
除此之外，其三是機器人能進行日常監測和運維，利用機器人對井下環境、設備、人員進行監測，協助處理管道清淤等工作，不僅能保障開采工程的正常進行，同時也能保護工人們的安全，保證日常作業效率。正是基于這些強大作用，機器人才受到行業的廣泛青睞。
而5G受重視，則是因為其能為機器人的落地應用提供關鍵支撐。5G高速率、低延時和大容量的特點，能夠讓機器人的日常作業、信息傳輸變得更加快捷、準確和穩定，從而讓“機器換人”更加可靠。因此，5G作為機器人的關鍵配套技術，也是行業轉型聚焦的重點。
未來三大問題仍待解決
面對傳統煤礦災害多發、效率低下的狀況，通過5G與煤礦機器人的結合應用，無疑能減少井下作業人數、降低相關安全風險、提升產業生產效率、減輕礦工勞作強度。但由于我國研發起步晚、限制多，當前5G與機器人本身也還存在問題，因此普及應用也還比較難。
未來要想讓5G機器人實現規模化商用，還需解決三方面的問題。
首先是機器人能源動力問題。我國煤礦機器人能源供應主要為三種，小功率用有限供電、大功率用井下供電和電池供電，但三者都自有其缺點，如容易備干擾、作業距離有限、供電品質和穩定性不足、續航能力差等等。因此，未來繼續尋找到新的動力能源和供電方式。
其次是5G的導航通信問題。井下礦中環境黑暗而復雜，對煤礦機器人的適應性、移動性要求頗高，因此通信的穩定性、距離性、效率性很受考驗。當前，5G的出現雖然能保障這些需求，但其網絡覆蓋還不完善，應用經驗也不夠多。這還需要未來一步步的加以解決。
此外還有兩者的可靠性問題。由于井下作業具有復雜性和不可預測性，一旦機器人或5G通信出現故障，不僅會造成巨大損失，還可能引發事故，因此兩者的穩定性和可靠性十分重要。但在當前，我國在這些方面的技術研究成果還較少，接下來還需更多實踐來予以反饋。
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