5G “智慧矿山” 破10项管理瓶颈

文/冯宇峰 李明泽 李惠云

国家电投集团内蒙古能源有限公司所属的扎哈淖尔煤业公司露天矿，煤层赋存条件复杂、矿坑狭长、点多面广，安全生产管理难度较大。为此，扎哈淖尔煤业公司在露天煤矿应用华为5G传输技术，结合智能AI和无人机等前沿技术解决安全管理难题，依托信息化手段建设5G“智慧矿山”。

国家电投集团内蒙古能源有限公司是国家电力投资集团公司在内蒙古自治区的区域性全资子公司；是以煤为核心，电为保障，煤电铝一体化，清洁能源为重点的现代化大型综合能源企业，其所属的扎哈淖尔露天矿年产量1 800 万t。2019年，扎哈淖尔煤业公司认真贯彻落实党中央、国务院关于安全生产的重大决策部署，按照国家煤矿安监局的具体要求，严格责任落实，积极创新安全生产机制，以集团公司和内蒙古公司战略部署为统领，以实现一流现代化露天煤矿为建设目标，以“勤检查、常督促、重整改、抓落实”的闭环管理为基本工作方法，全力打造“平安扎哈”。

“智慧矿山”建设背景

扎哈淖尔露天矿煤层赋存条件复杂、矿坑狭长、点多面广，仅在15 km2范围内，布置了660 余台大型车辆和设备，共有700 余人同时作业，采用“人盯人”的传统管控模式很难满足管理需要。

为贯彻落实“生命至上、安全第一”的指导思想，结合矿区安全发展的迫切需要，扎哈淖尔煤业公司多措并举，率先应用5G 传输技术、结合智能AI 和无人机等科技手段，不断摸索、大胆实践，打造安全信息化管控平台，夯实提升安全生产标准化水平，为实现“零死亡、零事故”目标和建设一流矿山的发展愿景奠定了坚实的基础。

扎哈淖尔煤业公司经过近半年探索实践，以5G 传输技术为网络基础，实现了生产现场的无盲区监控全覆盖和高清影像数据的实时回传，扩大了监管范围、强化了管理手段、提高了管控效率，建立了包括现场管控和内业管理两大信息化系统的安全环保监管中心，依托信息化手段实现生产现场无盲区监管。

在现场管控方面，以无盲区监控系统、自卸车安防系统、视频会议监管系统、智能门禁系统等为管理重点的14 大类应用、52 种场景信息化集中管控，形成了矿级监管中心与现场监督员、两级调度室与安全检查工多点互动、快速响应的“全天候、全覆盖、全流程”安全监管体系，有效缓解了露天矿山点多、线长、面广的安全管控难题。

在内业管理方面，搭建了“班组安全管理系统”和“承包商安全管理信息系统”，将全员安全管理全流程的工作业务纳入信息化平台，实现高效、共享、数据化管理。

5G技术与4G技术应用效果对比

突破管理瓶颈

扎哈淖尔煤业公司总结多年来安全生产过程中出现的重点问题和管理瓶颈，利用信息化手段在管理上有根本的提升，具体如下：

辐射范围广、作业区域大，监管如何全覆盖

难点：扎哈淖尔露天矿生产作业现场面积达15 km2，点多、线长、面广，常规的现场检查巡视、查隐患、反违章，只是针对固定时间、地点的抽检，即使配置专职安全监管团队，也无法做到实时全面监管。

措施：搭建监管平台，利用5G传输技术和高清影像数据实时回传，建立无盲区监控系统，结合现场巡视，实现“全天候、全覆盖、全流程”的多点互动、快速响应安全监管体系。

效果：通过全覆盖式的安全监管体系运行，使整个生产作业现场安全生产状况尽收眼底，配置几名平台监管人员，就能随时发现违章和隐患，通过现场管理人员的直接介入，能够使违章隐患得到快速响应处理，真正做到风险控制在隐患前，隐患消灭在事故前，违章纠正在问题前。

如何管控单人、无资质驾驶、疲劳超速驾驶、替班作业

难点：扎哈淖尔露天矿矿坑东西狭长、煤层倾角5°～15°、煤层赋存复杂、大型设备应用受限，直接导致设备密度大、操作人员多，660 余台车辆和设备、700 余人同时作业，安全管理人员根本无法做到监管面面俱到，风险和隐患稍有控制不当就极有可能造成生产事故。

措施：联合开发了集防瞌睡系统（防疲劳、防注意力分散）、超速报警系统、身份识别系统三合一的车辆安防系统，通过过程监控和大数据分析，对司机真正起到提醒作用。

效果：通过车辆安防系统等技防手段的应用，有效解决了车辆运输环节的管理难题，任何一名在岗操作人员出现疲劳驾驶、注意力分散、超速驾驶、无资质驾驶、替班作业等情况，能够在第一时间发现，并迅速采取措施，有效控制了不安全事件的发生。

利用安全环保监管平台实现现场管理

爆破作业多、安全风险高，如何拓宽现场监管视野

难点：扎哈淖尔露天矿的土方剥离必须经过穿孔爆破后方可进行采装运输，每天爆破点在3 处以上，爆破及警戒区域最大可达2 km2，即使配置了专职监管人员，受现场环境制约和目视范围的限制，很难保证现场的安全状况，而爆破作业的高风险性也决定了不允许在这个环节出现问题。

措施：针对爆破作业的高风险性，一是采取无人机进行现场巡视，实现高空无死角警戒和爆破质量俯视监控；二是利用安全环保监管中心的5G 高清云台摄像机的实时监控，对火工品运输车辆和爆破作业现场进行针对性的无死角监控，起爆前经监管中心专职值班人员警戒确认后方可起爆。同时配置4 名专职爆破监管员进行现场监督巡视。

效果：通过对爆破现场的技防应用和专职监管，有效保障了爆破环节安全作业的可控在控。

通勤车人员密集，矿用大型车辆盲区大，如何管控运输环节

难点：通勤车是扎哈淖尔露天矿识别的重大风险之一，乘车员工的不文明行为直接影响整车员工的安全，交接班场地是各类设备密集度最大的区域，无序交接加之车辆盲区难防范问题，使交接班现场成为安全管控的难点。矿用大型运输车辆盲区范围左侧5 m、前方10 m，右侧25 m，盲区问题也是运输环节风险较高的主因之一。

措施：通勤车和矿用自卸车安装360°无盲区影像系统，监控影像实时上传安全监控中心。

效果：通过车辆360°无盲区影像系统应用，车辆操作人员能实时观察周边的障碍物，监管中心也能实时观察车内人员状态、车辆的实时运行状况和周边影像，有效解决了人员密集和车辆密集区域的安全管理难题。

如何管控交叉路口、主要运输环节等重点区域超速、强行超车

措施：在重点区域布设半移动式测速监控装置和定点测速监控装置。

效果：重点区域的违章问题得到有效治理，自监管中心运行以来，超速、强行超车等违章现象呈明显下降趋势，近一个月已基本杜绝此类违章现象。

如何管控检修作业不规范、不掩车、不支护、不挂牌

措施：一是通过在检修区设置半移动式监控进行实时监管；二是在临时检修区设置移动式布控球监控设备；三是利用智能探头自动抓拍不戴安全帽、吸烟等违章行为。

效果：通过半移动式监控和移动式布控球监控设备的影像信息实时回传功能和智能违章探头的应用，实现了对检修全过程的无盲区监管，检修区违章行为同期下降了47%。

如何管控未经备案、无安全防护装置的车辆和无资质人员进入生产作业区

难点：露天矿生产作业区辐射范围较大，基本上属于敞开式作业区，未经备案和无资质人员进入生产作业区，大多对露天矿生产现场的风险和道路不熟悉，极容易出现安全问题。

措施：建立露天矿入坑门禁系统，通过车辆通道的智能识别和人员闸机的人脸智能识别，确保进入露天矿生产作业区的人员和车辆均为备案合格。

效果：通过智能门禁系统的应用，禁止无资质人员、无安全备案车辆、无安全警示车辆入矿。

如何管控班组“三会一活动”开展不到位、敷衍了事

难点：“三会一活动”（作业工前会议、班组班前会议、班后会议和安全日活动）工作落实不到位，在管理层参加的情况下，能够按程序正常开展，一旦没有管理层参加会议，就敷衍了事。

措施：利用班组信息管理系统和“三会一活动”视频会议监控系统，使安全管理最后一步的班组安全活动开展实效性得到有效夯实。

效果：即使管理层不去参加会议，通过会议录音和监控的回放也能掌握活动开展情况，让所有的班组活动都能做到有迹可循，打消投机取巧的念头。

如何管控外委员工流动率大、安全素养低

措施：搭建了培训云平台和手机APP 端学习，并开展多元化培训模式（安全模拟体验、反违章学习教室等）。

效果：通过培训教育的多元化开展，操作人员的安全意识得到大幅提升，同期违章数量降低了38.4%。

如何管控承包商信息资料

难点：承包商内业管理纸质信息材料查找信息不便利、长期保存难度大、资料取用易丢失、人员设备信息动态更新困难。

措施：搭建承包商安全管理信息系统。

效果：通过承包商安全管理信息系统，使承包商人员、设备台账、开工审核、现场管控、评价考核实现了信息化，提高了管理效率，挖掘了管理深度。

接下来，扎哈淖尔煤业公司将通过对监管中心各管理系统的深化应用，进一步解决实际管理中看不见、看不清，听不到、听不准，想不着、想不全的问题，逐步将环保、质量、节能管理纳入监管平台，扩展应用场景，随着安全管理技术的不断发展，合理扩充安全管理功能，不断完善系统应用，进一步解决露天矿安全管理难题。