團(tuán)隊簡介

煤炭科學(xué)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(tuán)隊以推動煤礦智能化通信科技進(jìn)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(yīng)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(dān)了“煤炭智能開采與巖層控制全國重點(diǎn)實驗室感知與通信研究室”建設(shè)單位、中國通信標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)組成員單位。

團(tuán)隊現(xiàn)有研發(fā)人員16名，是一支以青年專家為主導(dǎo)、人才梯隊結(jié)構(gòu)合理的科技團(tuán)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(tuán)首席科學(xué)家，4人為煤科院科技委委員，3人為煤科院首席專家。團(tuán)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(xiàn)，近年來承擔(dān)國家級、省部級以及集團(tuán)重點(diǎn)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(xué)技術(shù)獎一等獎1項、中國安全生產(chǎn)協(xié)會科技進(jìn)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(tuán)科技獎2項，獲評2024年度“全國煤礦智能化卓越團(tuán)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(tuán)隊深入挖掘現(xiàn)場應(yīng)用需求，全面研究前沿礦用通信技術(shù)，積極研發(fā)先進(jìn)適用技術(shù)裝備，全面系統(tǒng)開展現(xiàn)場試驗及工程應(yīng)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(yīng)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(tuán)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(wù)無法按需分流和隔離傳輸、多應(yīng)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(wù)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(luò)與空口雙層切片機(jī)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(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入與融合聯(lián)動應(yīng)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(yīng)用，顯著提升了煤礦智能化通信網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)。

（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(yīng)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(dǎo)致的應(yīng)用場景匱乏產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)化推廣瓶頸，團(tuán)隊成功預(yù)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(biāo)認(rèn)證無線覆蓋半徑600 m，國能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)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(yùn)無人巡檢、5G+智能綜采、5G+智能掘進(jìn)等應(yīng)用場景，突破了煤礦用5G研發(fā)應(yīng)用中的行業(yè)共性難題，井下5G低頻段多載波大上行遠(yuǎn)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(yuǎn)覆蓋技術(shù)裝備

為了進(jìn)一步提升智能礦山網(wǎng)絡(luò)的信息安全防護(hù)能力，團(tuán)隊超前識別出智能礦山網(wǎng)絡(luò)面臨大量移動終端公網(wǎng)、專網(wǎng)跨域應(yīng)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?dāng)?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(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)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(hù)設(shè)備和獨(dú)立式信息安全防護(hù)設(shè)備，填補(bǔ)了煤礦井下信息安全防護(hù)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(yīng)用場景，構(gòu)建安全可靠傳輸、安全可信防護(hù)的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用場景構(gòu)建提供支撐。

（3）礦井人員智能穿戴風(fēng)險分析預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)

針對煤礦井下作業(yè)人員高強(qiáng)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(fēng)險精細(xì)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(yīng)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(fēng)險融合分析及分級預(yù)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(rèn)證支持星閃通信技術(shù)的礦用本安型手機(jī)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(fēng)險監(jiān)測分析預(yù)警平臺，并開展了工業(yè)性試驗和應(yīng)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(fēng)險分析預(yù)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(yīng)用，礦井人員智能穿戴風(fēng)險分析預(yù)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(fēng)險分析預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)與裝備

（4）礦山應(yīng)急救援通信與偵測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)

針對礦山事故后災(zāi)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(yuǎn)程全面調(diào)度以及風(fēng)險分析預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)難題，突破了災(zāi)變環(huán)境通信鏈路快速搭建、應(yīng)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(yīng)急指揮平臺搭建等多項關(guān)鍵技術(shù)，研制了災(zāi)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(yīng)急通信裝備等，形成1套具有災(zāi)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(yīng)急通信及智能保障系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線通信指揮調(diào)度、災(zāi)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(yīng)急處置與救援能力、應(yīng)急救援效率。

項目成果已在國家礦山應(yīng)急救援隊與煤炭企業(yè)等實現(xiàn)落地應(yīng)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(yīng)用，礦山應(yīng)急救援智能通信與偵測預(yù)警技術(shù)裝備系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。

圖5 礦山應(yīng)急救援智能通信與偵測預(yù)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)不完善的問題，團(tuán)隊聯(lián)合礦山行業(yè)、通信行業(yè)科技單位，在中國通信標(biāo)準(zhǔn)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(dān)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)11項，積極推動兩大行業(yè)深度合作、共同推進(jìn)礦山通信科技進(jìn)步。此外，團(tuán)隊積極開展礦用6G需求和技術(shù)預(yù)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(jìn)組成員單位，努力推動智能礦山通信科技進(jìn)步與技術(shù)演進(jìn)，中國通信標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)組報告如圖6所示。

圖6 中國通信標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)組報告

（2）聯(lián)合成果轉(zhuǎn)化方面

團(tuán)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(biāo)，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(yīng)用、體現(xiàn)創(chuàng)新成果示范效應(yīng)，通過項目前置需求調(diào)研、項目推進(jìn)模板管理、項目完成成果凝練的推進(jìn)路徑，由技術(shù)負(fù)責(zé)人全程負(fù)責(zé)和把控相關(guān)進(jìn)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(jìn)。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(zé)任公司萬利一礦完成的代表性應(yīng)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(tuán)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(yīng)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(tuán)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(jī)、運(yùn)、通等200+系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯聚與業(yè)務(wù)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(yù)警能力提升和智能化減人提效，大型煤炭集團(tuán)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(tuán)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(qiáng)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(tuán)隊是一支組織凝聚力強(qiáng)、創(chuàng)新意識先進(jìn)、科技成果突出的團(tuán)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(tuán)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(biāo)協(xié)標(biāo)準(zhǔn)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(tuán)隊以構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用全面覆蓋的專業(yè)團(tuán)隊為建設(shè)目標(biāo)，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(tuán)隊實施自主人才培養(yǎng)和高端人才引進(jìn)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(jìn)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(tuán)隊成員3人獲評孫越崎青年科技獎、其中1人為引進(jìn)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(jìn)新藍(lán)圖

面向未來智能礦山多元化、深層次應(yīng)用需求，團(tuán)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(diǎn)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(luò)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(yīng)用閉環(huán)的科技成果轉(zhuǎn)化體系，構(gòu)建全域聯(lián)動應(yīng)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(tuán)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(jī)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(jì)元貢獻(xiàn)“煤科動能”。

END

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)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(xué)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(xué)研用新進(jìn)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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