團隊簡介

煤炭科學技術(shù)研究院有限公司（簡稱煤科院）智能礦山通信技術(shù)創(chuàng)新團隊以推動煤礦智能化通信科技進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為核心使命，聚焦智能煤礦信息綜合承載、5G融合通信、應急通信、礦井人員智能穿戴等領(lǐng)域，開展了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)裝備研制，打造了多項行業(yè)引領(lǐng)示范項目，承擔了“煤炭智能開采與巖層控制全國重點實驗室感知與通信研究室”建設(shè)單位、中國通信標準化協(xié)會“5G礦山行業(yè)專網(wǎng)”子工作組副組長單位、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”特設(shè)組副主席單位的職能，是目前煤炭行業(yè)唯一的IMT-2030（6G）推進組成員單位。

團隊現(xiàn)有研發(fā)人員16名，是一支以青年專家為主導、人才梯隊結(jié)構(gòu)合理的科技團隊，擁有省部級專家3人，3人獲評孫越崎青年科技獎，1人為中國煤炭科工集團首席科學家，4人為煤科院科技委委員，3人為煤科院首席專家。團隊科技攻關(guān)能力突出、產(chǎn)品研發(fā)實力雄厚、智能化項目經(jīng)驗豐富，在智能礦山通信領(lǐng)域做出了卓越貢獻，近年來承擔國家級、省部級以及集團重點等20余項科研項目，5項科技成果鑒定為“國際領(lǐng)先”水平，獲中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)獎一等獎1項、中國安全生產(chǎn)協(xié)會科技進步獎一等獎2項，累計獲得省部級科技獎10項、中國煤炭科工集團科技獎2項，獲評2024年度“全國煤礦智能化卓越團隊”稱號。

文章來源：《智能礦山》2025年第5期專訪欄目

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硬核攻堅

構(gòu)建礦山通信裝備研制新體系

面向構(gòu)建智能礦山高速信息傳輸通道、建設(shè)智能礦山基礎(chǔ)設(shè)施融合平臺的迫切需求，團隊深入挖掘現(xiàn)場應用需求，全面研究前沿礦用通信技術(shù)，積極研發(fā)先進適用技術(shù)裝備，全面系統(tǒng)開展現(xiàn)場試驗及工程應用，攻克了4項煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)難題，并成功研發(fā)出適配煤礦井下應用的技術(shù)裝備。

（1）智能煤礦信息綜合承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

煤礦智能化建設(shè)背景下，團隊針對傳統(tǒng)承載網(wǎng)傳輸能力不足、多系統(tǒng)無法一網(wǎng)承載、多業(yè)務無法按需分流和隔離傳輸、多應用無法全面聯(lián)動等關(guān)鍵技術(shù)難題，以煤礦現(xiàn)場骨干網(wǎng)實際傳輸需求為依據(jù)，全面梳理了示范礦井100余項業(yè)務系統(tǒng)傳輸需求，研究構(gòu)建了智能煤礦信息綜合承載網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)，發(fā)明了智能煤礦信息綜合承載網(wǎng)絡與空口雙層切片機制，突破了煤礦異構(gòu)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通與功能聯(lián)動關(guān)鍵技術(shù)，研制了智能煤礦信息綜合承載網(wǎng)設(shè)備與融合通信聯(lián)動平臺，實現(xiàn)了智能煤礦多系統(tǒng)一網(wǎng)綜合承載、多業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入與融合聯(lián)動應用，智能煤礦信息綜合承載與通感融合系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能煤礦信息綜合承載與通感融合系統(tǒng)架構(gòu)

項目成果已在30余個煤礦推廣應用，顯著提升了煤礦智能化通信網(wǎng)絡綜合承載傳輸能力，支撐了智能礦山信息高速傳輸通道構(gòu)建，為煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出重要貢獻。

（2）智能礦山無線通信傳輸與可信組網(wǎng)技術(shù)

礦用5G自2020年起開始研發(fā)應用，由于GB 3836對于煤礦井下I類防爆環(huán)境6 W無線發(fā)射功率限制的要求，煤礦用5G采用大帶寬無線頻段傳輸功率譜密度顯著下降，造成煤礦用5G無線傳輸能力顯著受限，第1代礦用5G裝備的無線覆蓋半徑僅為100~150 m。為解決煤礦用5G無線覆蓋能力受限的行業(yè)共性難題，突破煤礦用5G覆蓋受限導致的應用場景匱乏產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)化推廣瓶頸，團隊成功預判了技術(shù)發(fā)展趨勢和無線頻譜規(guī)劃方向，提前布局、發(fā)明了井下5G低頻段多載波大上行無線傳輸關(guān)鍵技術(shù)，采用重耕的800+900 MHz無線頻段，研發(fā)了礦用5G本安型雙載波基站，牽頭開展了業(yè)界首例井下5G低頻大上行創(chuàng)新驗證，安標認證無線覆蓋半徑600 m，國能神東煤炭集團有限責任公司（簡稱國能神東）的5個煤礦現(xiàn)場測試最高無線覆蓋半徑為800 m，構(gòu)建了5G+智能主運無人巡檢、5G+智能綜采、5G+智能掘進等應用場景，突破了煤礦用5G研發(fā)應用中的行業(yè)共性難題，井下5G低頻段多載波大上行遠覆蓋技術(shù)裝備如圖2所示。

圖2 井下5G低頻段多載波大上行遠覆蓋技術(shù)裝備

為了進一步提升智能礦山網(wǎng)絡的信息安全防護能力，團隊超前識別出智能礦山網(wǎng)絡面臨大量移動終端公網(wǎng)、專網(wǎng)跨域應用的信息安全隱患，研究并首次提出了井上-井下、專網(wǎng)-公網(wǎng)、控制-管理3類隔離邊界的全礦井數(shù)據(jù)安全管理技術(shù)體系，牽頭制定并發(fā)布中國通信標準化協(xié)會團體標準T/CCSA 495—2024《面向煤礦的數(shù)據(jù)安全管理技術(shù)要求》（業(yè)界首項），研發(fā)了煤礦井下用集成式信息安全防護設(shè)備和獨立式信息安全防護設(shè)備，填補了煤礦井下信息安全防護技術(shù)與裝備的空白，智能礦山安全可信組網(wǎng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 智能礦山安全可信組網(wǎng)架構(gòu)

智能礦山無線通信傳輸與安全可信組網(wǎng)技術(shù)裝備顯著優(yōu)化了井下5G無線傳輸性能、拓展5G+智能礦山應用場景，構(gòu)建安全可靠傳輸、安全可信防護的網(wǎng)絡支撐能力，為煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的智能化應用場景構(gòu)建提供支撐。

（3）礦井人員智能穿戴風險分析預警關(guān)鍵技術(shù)

針對煤礦井下作業(yè)人員高強度勞作狀態(tài)下，健康體征精確檢測需求以及工作環(huán)境風險精細化檢測分析需求，突破了井下人員多參數(shù)健康精確監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)、移動式輕量化終端多模塊集成監(jiān)測傳輸與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析關(guān)鍵技術(shù)、井下常規(guī)生產(chǎn)與應急工況終端設(shè)備無線接入關(guān)鍵技術(shù)、井下人員健康與環(huán)境綜合風險融合分析及分級預警關(guān)鍵技術(shù)，研制了腕帶式礦用本安型健康監(jiān)測設(shè)備、首款煤安認證支持星閃通信技術(shù)的礦用本安型手機和支持5G的智能信息礦燈，研發(fā)了礦井人員智能穿戴系統(tǒng)風險監(jiān)測分析預警平臺，并開展了工業(yè)性試驗和應用推廣，顯著提升了對于礦工人員健康狀態(tài)與工作環(huán)境的監(jiān)測管理能力，有效構(gòu)建了井下人員安全健康作業(yè)的技術(shù)裝備保障。

礦井人員智能穿戴風險分析預警技術(shù)裝備符合《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》對于人員單兵裝備研發(fā)裝配的要求，目前已在國能神東錦界煤礦、上灣煤礦、寸草塔煤礦等50余個煤礦實現(xiàn)規(guī)模推廣、常態(tài)化應用，礦井人員智能穿戴風險分析預警關(guān)鍵技術(shù)與裝備如圖4所示。

圖4 礦井人員智能穿戴風險分析預警關(guān)鍵技術(shù)與裝備

（4）礦山應急救援通信與偵測預警關(guān)鍵技術(shù)

針對礦山事故后災變環(huán)境下通信鏈路中斷、無法實時監(jiān)測和掌握救援現(xiàn)場情況及人員健康狀況、難以實施遠程全面調(diào)度以及風險分析預警等關(guān)鍵技術(shù)難題，突破了災變環(huán)境通信鏈路快速搭建、應急救援系統(tǒng)基站定位、基于多元數(shù)據(jù)的智能保障、生命體征實時監(jiān)測、應急指揮平臺搭建等多項關(guān)鍵技術(shù)，研制了災變環(huán)境快速偵測裝備、井下救援人員穿戴式體征監(jiān)測裝備、無線應急通信裝備等，形成1套具有災變現(xiàn)場音視頻、環(huán)境參數(shù)、生命體征等信息實時在線監(jiān)測功能的礦山應急通信及智能保障系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程無線通信指揮調(diào)度、災區(qū)現(xiàn)場環(huán)境偵測和井下救援人員健康體征監(jiān)測與實時傳輸，提高礦山重特大事故應急處置與救援能力、應急救援效率。

項目成果已在國家礦山應急救援隊與煤炭企業(yè)等實現(xiàn)落地應用，多參數(shù)報警信息礦燈、智能穿戴設(shè)備已在內(nèi)蒙古、陜西、山西等?。▍^(qū)）煤礦相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)、智能化礦山建設(shè)中投入應用，礦山應急救援智能通信與偵測預警技術(shù)裝備系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。

圖5 礦山應急救援智能通信與偵測預警技術(shù)裝備系統(tǒng)架構(gòu)

生態(tài)賦能

打造礦山通信成果轉(zhuǎn)化新標桿

（1）聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)方面

針對5G技術(shù)需適配煤礦特殊場景需求但礦用5G標準不完善的問題，團隊聯(lián)合礦山行業(yè)、通信行業(yè)科技單位，在中國通信標準化協(xié)會發(fā)起成立“5G礦山行業(yè)專網(wǎng)”子工作組并承擔副組長單位，牽頭制定了《面向礦山行業(yè)的5G專網(wǎng)通信標準體系》，共牽頭或參與制定煤礦5G與綜合承載網(wǎng)的中國通信、能源行業(yè)標準11項，積極推動兩大行業(yè)深度合作、共同推進礦山通信科技進步。此外，團隊積極開展礦用6G需求和技術(shù)預研工作，推動煤科院成為目前煤炭行業(yè)唯一的IMT—2030（6G）推進組成員單位，努力推動智能礦山通信科技進步與技術(shù)演進，中國通信標準化協(xié)會“5G礦山行業(yè)專網(wǎng)”子工作組成立及IMT—2030（6G）推進組報告如圖6所示。

圖6 中國通信標準化協(xié)會“5G礦山行業(yè)專網(wǎng)”子工作組成立及IMT-2030（6G）推進組報告

（2）聯(lián)合成果轉(zhuǎn)化方面

團隊以打造智能礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)引領(lǐng)的示范性項目為目標，立足生產(chǎn)實踐難題，為有效推動科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應用、體現(xiàn)創(chuàng)新成果示范效應，通過項目前置需求調(diào)研、項目推進模板管理、項目完成成果凝練的推進路徑，由技術(shù)負責人全程負責和把控相關(guān)進展，力求做到項目順利實施、成果有效鑒定、轉(zhuǎn)化持續(xù)銜接，在煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域打造了一系列具備行業(yè)影響力的示范案例，并實現(xiàn)轉(zhuǎn)化工作可持續(xù)演進。近年來，在山西天地王坡煤業(yè)有限公司、國能神東、國能包頭能源有限責任公司萬利一礦完成的代表性應用示范項目形成了“智能煤礦信息綜合承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備”“大型煤炭集團智能礦山專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實踐”“千萬噸礦井5G專網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)與應用”等行業(yè)協(xié)會鑒定國際領(lǐng)先的科技成果，其中，國能神東“大型煤炭集團智能礦山專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實踐”項目實現(xiàn)了國能神東跨越南北200 km、東西30 km的13個煤礦園區(qū)、安全、經(jīng)營以及井下采、掘、機、運、通等200+系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯聚與業(yè)務統(tǒng)一接入、按需閉環(huán)與分流傳輸，實現(xiàn)了煤礦安全監(jiān)測預警能力提升和智能化減人提效，大型煤炭集團大規(guī)模智能礦山專網(wǎng)建設(shè)模式與創(chuàng)新實踐如圖7所示。

圖7 大型煤炭集團大規(guī)模智能礦山專網(wǎng)建設(shè)模式與創(chuàng)新實踐

人才強基

鍛造礦山通信人才儲備新梯隊

煤科院智能礦山通信技術(shù)創(chuàng)新團隊是一支組織凝聚力強、創(chuàng)新意識先進、科技成果突出的團隊，為智能礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)建設(shè)提供了有力支撐。

團隊擁有國家能源局智能化技術(shù)專家、國家知識產(chǎn)權(quán)局中國專利審查技術(shù)專家、通標協(xié)標準化工作組副組長、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟工作組副主席等省部級/行業(yè)級專家3人，煤科院科技委委員4人、首席專家3人，具備智能礦山通信技術(shù)全面規(guī)劃的能力。團隊以構(gòu)建產(chǎn)學研用全面覆蓋的專業(yè)團隊為建設(shè)目標，從技術(shù)方向引領(lǐng)、產(chǎn)品設(shè)備研發(fā)、通信系統(tǒng)建設(shè)等方向全面實現(xiàn)科研能力提升。

團隊實施自主人才培養(yǎng)和高端人才引進雙輪驅(qū)動策略，內(nèi)部培養(yǎng)的技術(shù)骨干擁有豐富的礦用產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗和現(xiàn)場項目經(jīng)驗，近年來引進具備通信行業(yè)頭部科技企業(yè)供職經(jīng)歷的高端人才2名、核心技術(shù)骨干3名，團隊成員3人獲評孫越崎青年科技獎、其中1人為引進人員獲獎，有效構(gòu)建了礦山通信行業(yè)前沿技術(shù)研究和引領(lǐng)的技術(shù)實力。

智領(lǐng)未來

擘畫礦山通信技術(shù)演進新藍圖

面向未來智能礦山多元化、深層次應用需求，團隊將繼續(xù)發(fā)揮智能礦山通信領(lǐng)域核心攻堅力量，以通信技術(shù)為支點推動礦山智能化系統(tǒng)革新，持續(xù)聚焦新一代礦山通信網(wǎng)絡技術(shù)與智能裝備研發(fā)，實現(xiàn)核心技術(shù)自主突破，著力打造技術(shù)-場景-應用閉環(huán)的科技成果轉(zhuǎn)化體系，構(gòu)建全域聯(lián)動應用生態(tài)，不斷深化通信和能源行業(yè)深度融合，實現(xiàn)跨域資源協(xié)同創(chuàng)新。

未來，煤科院智能礦山通信技術(shù)創(chuàng)新團隊將以實現(xiàn)井下全域感知泛在化、多源數(shù)據(jù)融合貫通、人機環(huán)智能協(xié)調(diào)為愿景，持續(xù)為驅(qū)動礦山智能化邁向全要素互聯(lián)、全場景智控的新紀元貢獻“煤科動能”。

END

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

《智能礦山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學研用新進展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

聯(lián)系人：李編輯 010-87986441

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