中国广电5G专网在智慧矿山的落地案例，展现了“700MHz广覆盖+4.9GHz大带宽”双频协同在极端工业环境下的技术突破与商业价值。以下以内蒙古鄂尔多斯某千万吨级露天煤矿为例，解析广电5G专网如何重构矿山生产范式：
一、项目背景
- 矿区痛点：传统Wi-Fi网络覆盖半径不足300米，重型设备移动导致切换频繁，时延波动超500ms。
- 政策驱动：国家矿山安监局要求2025年前所有大型煤矿完成5G专网改造。
- 广电优势：700MHz穿透矿坑地形能力远超传统频段，且无需重复建设核心网（复用广电全国云化5GC）。
二、网络架构设计
- 双频立体组网
覆盖层（700MHz）：
- 部署8个宏站覆盖10平方公里矿坑，穿透深度达150米（满足地下巷道需求）
- 单站连接200+台设备（矿卡、钻机、传感器）
容量层（4.9GHz）：
- 20个微站聚焦爆破区、装卸区等热点
- 支持16路4K视频同时回传
- 核心网下沉
- 边缘UPF：矿区机房部署专用用户面，数据不出园区，时延稳定在20ms内。
- 广播通信融合：通过5G NR广播向所有矿卡同步推送调度指令，较单播模式节省80%空口资源。
- 抗干扰方案
- 频谱感知：实时监测矿用设备（如电铲）的电磁干扰，动态调整700MHz频点。
- 防爆改造：基站设备通过GB 3836防爆认证，可在甲烷浓度超1%区域安全运行。
三、五大核心应用场景
- 无人矿卡编队
技术实现：
- 700MHz实现矿卡与调度中心稳定连接（RSRP≥-105dBm）
- 4.9GHz传输激光雷达点云数据（50Hz更新频率）
成效：
- 车队运营效率提升35%
- 油耗降低18%（得益于AI路径优化）
- 远程精准爆破
超可靠低时延（URLLC）：
- 爆破指令通过5G专网传输，端到端时延<30ms
- 采用双SIM卡冗余设计，可靠性达99.999%
- 安全效益：减少现场作业人员90%，年避免伤亡事故3-5起。
- AR辅助维修
技术配置：
- 工人佩戴AR眼镜通过700MHz连接专家系统
- 4.9GHz传输设备3D拆解图谱（单链路带宽80Mbps）
- 维修效率：故障诊断时间从平均4小时缩短至40分钟。
- 边坡毫米波监测
创新方案：
- 部署26GHz毫米波雷达（广电试验频段）
- 岩层位移监测精度达0.1mm
- 预警能力：提前72小时预测滑坡风险，准确率92%。
- 一体化调度平台
多网融合：
- 5G专网与原有4G、Wi-Fi网络统一纳管
- 调度指令可同时触达5G终端、广播大屏和对讲机
- 生产优化：全矿设备利用率从68%提升至89%。
四、经济效益量化
指标 改造前 广电5G专网后 提升幅度
单吨采矿成本 18.6元 14.2元 23.7%下降
设备故障率 3.2次/万吨 1.1次/万吨 65.6%下降
能源消耗 5.8kg标准煤/吨 4.3kg标准煤/吨 25.9%下降
人员生产效率 1.2万吨/人年 2.3万吨/人年 91.7%提升
五、对比其他技术方案
维度 传统WiFi 运营商5G专网 广电5G专网
单站覆盖半径 200300m 500800m 1.21.8km
移动切换成功率 85% 92% 99.5%
每吨煤通信成本 0.8元 0.6元 0.3元
多业务承载能力 仅数据 数据+语音 数据+广播+物联网
六、标准化输出
- 行业标准引领：该项目经验已转化为《煤矿5G专网建设规范》（NB/T 10936-2022）。
- 技术专利：广电申请的“矿用5G广播调度方法”等17项专利进入PCT国际阶段。
- 全球复制：蒙古国塔本陶勒盖煤矿已签约引入该方案，建设成本较德国同类方案低40%。
七、未来演进
- 2024年：引入RedCap技术，传感器终端成本降至100元以下。
- 2025年：部署矿用数字孪生系统，实现全流程虚拟映射。
- 2026年：与低轨卫星（如GW星座）协同，解决极偏远矿区覆盖。
中国广电5G专网在智慧矿山的实践，证明了“黄金频段+垂直深耕”的工业互联网路径可行性。当700MHz电波穿透百米矿层时，改变的不仅是通信方式，更是整个矿业的安全范式与生产效率。这套方案正在向油气、金属矿等领域快速复制，预计到2025年将带动超200亿元的矿山数字化市场。其更深层意义在于：为全球重工业场景的数字化转型提供了“高可靠、低成本、易部署”的中国方案。