山西·5G工厂巡礼丨大同冀东水泥：破解矿山行业痛点，树立智能化转型标杆

中国工业报记者  贾支渝

当5G信号穿越太行吕梁，遍历汾河两岸，点亮三晋大地的车间与矿区，一场工业变革正悄然发生。从煤炭深井的无人巡检，到特钢熔炉的精准调控；从千年酒窖的智慧酿造，到光伏板端的毫秒质检——山西工业的厚重底色，正因5G的注入焕发新生。《山西·5G工厂巡礼》系列报道，走进国家级5G工厂名录企业，用镜头与笔墨记录一根根光缆如何织就“智能筋骨”，一组组数据如何驱动“转型脉搏”。看山西制造，破茧成蝶；观未来已来，晋展新姿！

大同冀东水泥：破解矿山行业痛点，树立智能化转型标杆

在5G浪潮中，由中国联合网络通信有限公司大同市分公司牵头、联通（山西）产业互联网有限公司协同实施的大同冀东水泥有限责任公司（以下简称大同冀东水泥）5G＋皮带机智能巡检项目，以政策为指引，以技术为核心，精准破解矿山行业痛点，为建筑材料领域的智能化转型树立了标杆。

项目的落地根植于明确的政策导向与迫切的行业需求。国家层面，《“十四五”智能制造发展规划》《5G全连接工厂建设指南》等政策密集出台，推动人工智能、5G等技术与工业深度融合；山西省更针对性发布《关于开展全省非煤矿山智能化建设的指导意见》，明确提出“重点岗位机器人作业、固定岗位无人值守”的目标。而传统矿山行业正深陷多重困境：安全事故频发，每起事故平均死亡1.3人，部分企业的皮带机“吃人”事故令人痛心；人员招聘难，一线人员专科以上占比仅14%，人员红利逐渐消失；成本压力陡增，采矿业薪资年平均增幅达17%。其中，皮带机人工巡检的局限性尤为突出——露天防雨罩阻碍全面监测，热故障、异响等隐患难以及时发现，环境监测缺失导致安全预警滞后，成为制约矿山安全高效生产的关键瓶颈。

为破解上述难题，项目构建了“5G专网为基、智能模块为核、数据驱动为魂”的完整解决方案。网络层面，采用5G混合专网架构，将UPF/MEC边缘节点下沉至矿区，实现数据本地卸载与低时延传输，传输延迟严格控制在50ms以内，同时通过7个新增基站与6个现网基站的协同，实现西矿、东矿、平峒通道等全区域无缝覆盖。技术体系涵盖六大核心模块：5G通讯保障数据高速传输、AI云分析实现智能研判、高清图像采集捕捉细节信息、云计算与边缘计算协同处理数据、智能定位精准锁定故障位置、联动控制完成实时响应。

智能巡检机器人作为现场执行核心，展现出强大的多维监测能力。环境监测方面，搭载催化燃烧式气体传感器、激光散射法粉尘传感器及温湿度传感模块，可精准捕捉瓦斯浓度（精度±10%LEL）、粉尘含量（分辨率1μg/m³）、温度（精度±0.5℃）等环境参数，超标即时报警。设备状态监测依托红外热像仪、无线测温测振模块及拾音器，实现滚筒温度、部件振动、异常异响的全方位感知，通过梅尔频率倒谱系数变换识别故障特征。物料胶带监测则融合机器视觉技术，采用OpenCV算法与激光三角原理，实现跑偏量化识别、纵向撕裂3D成像、撕边破损检测等功能，工业相机帧率从30帧/s提升至100帧/s，可清晰捕捉5米/秒运行的皮带细节。此外，机器人具备10mm级精确定位、电量低于20%自主回巢充电、激光避障等智能辅助功能，配合双向语音系统实现远程交互与应急指挥。

项目落地后取得了显著的技术成果与效益提升。技术层面实现多项突破：AI图像修复技术使粉尘环境下的图像噪点降低60%、清晰度提升75%；故障定位误差小于5米，支持厘米级接缝长度监测；借助5G低时延特性，实现损伤位置识别后的定点快速停机。经济效益亮眼：皮带巡检人员从8人锐减至4人，年节省人工成本28万元；皮带损伤及时修补避免长时间停机，有效生产时间显著延长，实现12个月无故障运行。安全层面成效突出：重大安全事故发生概率下降90%，事故损失降低75%，从根本上改善了矿山作业安全环境。

该项目的示范价值远超单一企业范畴。其“一张网、两个平台、N套系统”的建设模式可复制性强，已得到华润水泥、山水水泥等企业的关注。在山西，2000余家非煤矿山、24家钢铁厂、600余家煤焦化企业均存在类似需求，项目的规模化推广将加速区域工业智能化进程。作为5G与实体经济融合的典型实践，项目不仅助力大同冀东建成集团标杆型数字化智能矿山，更为全国矿山企业攀越“数智化转型”大山提供了可借鉴的路径，为数字中国建设注入了坚实的产业动能。

从政策响应到技术创新，从单点突破到系统升级，大同冀东5G＋皮带机智能巡检项目用科技力量重塑了矿山生产逻辑，印证了5G技术在破解工业难题、推动产业升级中的核心价值，为传统制造业的智能化蝶变写下了生动注脚。