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江西省5G应用系列报道(六):“5G+智慧化工、+智慧

发布时间:2021-08-25

  原标题:江西省5G应用系列报道(六):“5G+智慧化工、5G+智慧农业、5G+智慧物流、5G+智慧采矿”

  由工业和信息化部指导,江西省5G发展工作领导小组办公室(江西省工业和信息化厅)、江西省通信管理局、江西省科技厅共同主办的第四届“绽放杯”5G应用征集大赛江西区域赛,由443个参赛项目中选取前100个项目分方向巡礼展示,本期展示的是垂直行业领域“5G+智慧化工、5G+智慧农业、5G+智慧物流、5G+智慧采矿”专刊。

  2019年,江西省人民政府印发江西省5G发展规划,规划指出,到2020年,基本形成江西省5G特色融合应用生态圈,5G在垂直行业的示范引领作用初步显现,5G示范应用标杆和辐射带动效应被广泛认可,形成一批可复制、可推广的应用模式。到2023年,5G与垂直行业应用深度融合的新业态、新模式基本成熟,垂直行业新动能接续涌现,5G对相关产业高质量发展的赋能作用明显增强,对壮大全省数字经济的贡献成为新亮点。此次入围4项5G+智慧化工项目、4项5G+智慧农业项目、2项5G+智慧物流项目、2项5G+智慧采矿项目。

  本项目从安全生产出发,打造NB-IOT智能化巡检、5G+AI智能安防、5G+无人巡检等多个安全应用场景,并从安全、生产、营销角度设计一套基于数据驱动的全新的工业互联网技术与分工协同管理体系,融合生产、营销系统等各业务系统,打造石化行业综合型统一服务平台,将核心能力以共享服务形式沉淀,形成“大中台、小前台”的组织和业务机制,实现全量数据共存、共治、共享,满足企业面向全场景、全要素、全价值链的自动化决策与网络协同需求。全面强化企业安全风险防范,提升企业生产经营管理能力。

  ①NB-IOT智能化巡检技术:利用NB-IOT物联网技术,实现消防、储能、电力等关键紧要部位参数巡检,如罐体压力、倾斜角度、油气泄露、电力电压等。使用最经济有效的方式保障巡检工作及时性、准确性,提升巡检效率,消除传统人工现场巡检存在种种问题,保障库区生产安全。

  ①经济效益:通过5G等新一代信息技术的应用,全面提升企业安全生产、经营管理能力,安全事故率发生降低80%,险情处置效率提升60%,经营管理效能提升30%,预计每年可避免超千万的安全风险损失。

  ②社会效益:油库作为大型危化品储能场所,自身安全风险防范能力的提升,可以有效化解因险情发生导致的风险转移,进而保障周边群众生命财产安全,提升人民群众安全感知,做到人民安心;同时,也避免因因险情发生而造成大面积的环境污染。推动全社会向清洁能源、安全能源、智慧能源的方向前进,为智慧城市建设的绿色环境、安全环境保驾护航。

  合作单位:江西赣锋锂业股份有限公司、中国移动上海产业研究院、中移(上海)信息通信科技有限公司

  本项目旨在利用5G、边缘云、大数据、AI、NB-IOT、蓝牙等技术为赣锋锂业打造安全生产管控体系,围绕生产智能化运营、化工过程安全管理和安全生产标准化等内容,建设集风险源监控、风险分级管控、隐患排查管理、电子作业票、人/车定位、生产安全视频智能防控预警和企业生产全流程信息管理等于一体的安全生产信息化管理平台,以切实落实企业安全生产主体责任,全面提升企业安全生产管理水平,并立足打造成省内外“智慧锂电工厂”样板房,形成示范带动效应,促进锂电产业新业态、新模式、新服务发展。

  ①5G+MEC:通过采用中国移动5G“专享模式”和下沉部署一套边缘一体化增强型UPF,实现打造一张多接入5G行业专网,融合支持4G、5G、NB-IoT/eMTC、有线等多种网络接入方式,保障实现工厂现场实时电子巡检、电子作业票、隐患排查、人车定位管理等业务,同时确保生产数据不出厂。

  ③高精度综合定位:通过部署蓝牙定位标签、基站和终端,实现人车精准定位、仓储货物追踪,紧急状况发送安全定位以及为管理人员提供可视化服务;

  ⑤AGV拣货:基于5G边缘云承载部署WCS、WMS等系统,通过内置5G模组的AGV实现锂盐原料的存储和物流动线的无人搬运。

  ①提升企业管理水平和压实安全生产责任,助力降本增效。一方面,AGV、智慧巡检、电子作业票、AI视频安防等智慧应用可提升一线生产人员操作水平,为企业提升产能和降低成本;另一方面,EHS管理体系的打造可重新定义安环权责,让一线生产员工人人负责,大幅提升工厂整体管理水平。

  ②打造行业“5G&工业互联网+安全生产”示范标杆,引领转型升级。本项目为首次在锂电企业打造基于5G、NB-IoT、大数据、AI、AGV、高精度定位等技术的环境监测、设备巡检、安全生产行为分析、人车定位、智能拣货等5G+工业互联网融合创新应用,可形成可复制推广的锂电产业“5G+工业互联网”技术体系和应用生态平台,具有省内外“智慧锂电化工厂”样板房示范带动效应,可促进锂电产业新业态、新模式、新服务发展。

  合作单位:江西品汉新材料有限公司、江西电信信息产业有限公司、深圳一电航空技术有限公司

  本项目通过在江西品汉综合利用5G、物联网、大数据、边缘计算和人工智能等技术打造基于边缘云的5G+智慧工厂,一期总投资586万元,预计于2021年12月完工。

  项目聚焦企业安全生产、质量效率提升两大领域,以5G+MEC构建高质量的企业专网为基础,建设基于数据孪生的5G+智慧化工平台,实现基于人工智能的5G+AI安防监测、基于边缘计算的5G+无人机智能巡检、基于精准定位的5G+防爆终端安全生产管理等场景化应用。从实际问题出发,提升企业管理水平,输出有价值的行业标准和经验。

  ①基于5G+MEC的高质量企业内网:通过5G独享UPF和MEC的部署,实现与工控内网进行安全可靠互联。

  ②基于人工智能的5G+AI安防监测:以现有视频监控为载体,运用5G+机器视觉分析技术,对作业规范、作业流程、风险进行大数据分析,实现实时监测、告警,确保作业流程的规范、可控。

  ③基于精准定位的5G智能安全帽:以智能安全帽为载体,对员工规范作业、员工状态进行实时定位和实时监测,确保作业人员的安全。

  目前,5G+智慧工厂的打造正助力品汉实现数字化和信息化,为企业可持续发展和提高市场竞争力提供有力保障。项目的实施让原来一些纯值守、环境恶劣的岗位人为差错率下降超50%,通过技术创新解决了企业管理过程中的核心痛点。同时,通过数字孪生平台的打造能够提前预测或预防生产风险,杜绝或减少企业安全生产隐患,减少企业损失,在降本增效上明显提高,特别是原材料的合理利用率提升了10%,实现了企业“安、稳、长、满、优”的发展目标。

  合作单位:九江天赐高新材料有限公司、杭州高新兴创联科技有限公司、中兴通讯股份有限公司、福建星网锐捷通讯股份有限公司

  九江天赐高新材料有限公司,作为锂电池电解液及其材料的国内领先企业,希望通过引入5G等新一代信息化技术,提升工厂智能化管理水平,从自动化生产、安全生产、生产流程可视化、生产管理系统化、远程运维服务等角度来打造锂电池新材料的现代化智能型工厂,提高企业竞争力。

  拟打造一个“安全、高效、绿色、智能”的5G智慧工厂,实现了锂电池电解液资源的高效开发利用,推动“中国制造”向“中国智造”转型升级,建设锂电池产业强国。

  ①基于5G的融合通信应用,融合5G及各类通信技术,在生产区构建统一融合通信平台。

  ②基于5G+AR技术,构建一套可视化智能云视系统,并结合AI技术,针对采集的各类视频进行智能分析,实现厂区内外部的安防管理。

  ③基于NB-IoT技术的应用,在企业环保、设备、监测管理等方面开展深化应用。

  ④基于5G技术的精准定位应用。实现人员、车辆、资产的高精度定位,实现无人机抓拍,提高企业现场管控能力。

  ①直接经济效益:减员增效,一年可实现减员25人,可减少人工成本180万;优化控制节汽节电,减少操作人员和节能,可产生直接经济效益592万元。

  ②社会效益分析:通过5G+工业互联网的融合,可实现了生产工艺变革、生产方式和管理模式的转变,促进了电解液行业产业结构转型升级和节能增效,带动电解液等上下游相关行业的发展,实现中国电解液产品走向世界,形成具有国际竞争力的锂电池产业体系。

  该项目运用5G+AICDE技术,实现了精准种植、科学预警、智慧营销等功能,推动传统果业向数字化果业进行转型,助力乡村振兴发展。一是果品种植精准化。利用5G物联网传感器进行种植环境的采集,通过大数据分析决策,实现精准控制、科学预警。二是数据普查智能化。利用5G+AI+无人机应用,对果品的种植规模进行数据普查,做到心中有数。三是园区管理数字化。运用5G高清视频技术,实现果园种植全景实时监控,打造放心果园。四是果品销售智慧化。运用5G+区块链技术,消费者通过二维码实现“从果园到消费者”的全程可追溯,有效保障了食品安全。

  通过利用物联网5G技术的果园生产全过程监控系统,实现了三维一体全方位可视化,包括地面(固定摄像头、全景摄像头等)、空中(无人机摄像头俯瞰)、环境监测、生长监测等,试验真正可实现果园生产过程管理的可视化,为生产过程的智能化提供了基础条件。

  利用物联网5G技术,实现无延时控制果园生产现场,包括风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯或水肥一体化设备等,通过果园生产AI智能分析及决策系统提供快速准确的决策方案,通过大数据分析平台,实现果园生产过程决策的智能化,从而提高果园各阶段生产过程的智能化控制。

  开发了果园产品溯源系统,利用5G物联网技术,实现果园产品质量安全及生产过程数据均可追溯,并能够实现消费者可视化监控果园生产全过程,为相关部门提供有效的产品质量安全监督管理机制和手段。

  基于无人机和摄像头拍摄的高清视频对脐橙的种植规模(面积、株数)进行数据普查,极大地提升了农户和政府统计的工作效率。

  该项目入选为2020年江西省03专项项目,通过使用该项目,使脐橙种植水电成本下降30%,果园单产提高10%,每亩增产约15%,亩均增效可达1500元,且减少对周边环境污染,综合经济效益提高20%。同时,该项目已在会昌县、安远县、信丰县等地推广使用,助力赣州脐橙生态农业走向“产出高效、绿色安全、资源节约、环境友好”的现代化道路。

  赣南脐橙、赣南蔬菜等经济作物是农民致富的支柱产业。赣南果蔬产业产值约200亿元,解决了100万农村劳动力就业,为赣州脱贫攻坚、乡村振兴作出了重大贡献。但仍然存在一些制约产业高质量发展的问题,如:病虫害问题,信息不对称、品质下降成本上升等。

  本项目将“5G、卫星遥感、互联网、移动互联网、物联网、云计算、大数据”等新一代信息技术加快与农业生产、经营、管理、服务的全面融合,深入果蔬产业与基地融合,基于果蔬全产业链的信息化、数字化建设。推动区域果蔬产业发展转型升级,着力在“生产标准化、加工智能化、经营电商化、营销品牌化、管理高效化和服务网络化”等方面寻求突破,全面构建果蔬数字化生产体系、经营体系和产业体系,实现果蔬全产业链数字化、信息化、智能化。

  ①智能水肥一体化精准种植技术。通过5G、物联网传感器,将实时数据通过云端上传大数据库,会同地球档案地质调查的土壤检测数据,比对出地块的氮磷钾含量、土壤的温湿度含量,结合水肥一体化系统,进行智能的水肥滴灌到每棵果树,实现精准种植。

  ②基于大数据的智能推荐技术。评级模型:构建果园评定模型,根据果园的种植环境、种植标准度、果树树龄、生产管理、产品的质量等因素制定果园的评级模型,平台根据模型结果进行脐橙的定价等,推动农场主进行脐橙标准化建设。智能推荐:大宗撮合交易采用基于模型的协同过滤方法,将商品属性、供应商属性一起构建智能推荐模型。

  ③通过爬虫技术,获取全国果蔬的批发价格,通过数据清洗、筛选、加工,形成价格分析报告,指导农户进行市场定价。

  本项目应用实效好,以蔬菜为例,通过智能蔬菜育苗工厂,年产菜苗1000万株,产值约2000万元,实现成活率高、产量高、品质高。

  以脐橙为例,通过实施农业物联网和智能水肥精准种植,可节水40%,节肥20%,节药20%,减少农业面源污染、节约资源和劳动力。

  平台涵盖生产、流通、管理、服务等各个环节,降低果蔬生产系统性风险,市场系统性风险,优化全链条效率,实现“种得好,管得好,卖得好,服务好”目标,助推果蔬产业高质量发展。

  合作单位:上饶市云谷生态农业发展有限公司、上饶师范学院、中移(上海)产业研究院

  本项目将面向现代智慧农业应用,研发一套基于5G、边缘计算、人工智能大数据的5G智慧现代农业一体化应用服务系统。通过利用实时、动态的农业物联网信息采集系统,实现快速、多维、多尺度的农业信息实时监测,并在信息与种植专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制,突破农业信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。通过5G+智慧现代农业项目的建设,开展示范应用为江西省乃至全国大规模5G+智慧现代农业建设提供切实可行的探索实践及推广经验。

  依据现有的5G技术,环境采集,农业大数据模型及大棚控制技术,采用标准5G应用架构(云-管-端),云端构建5G+智慧农业管理一体化应用平台,在大棚区域内部署5G基站,基于5G网络大数据、低时延的特性,5G+智慧农业管理一体化应用平台可实现空气温湿度、光照度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等数据实时上传,无人机、AGV自动化小车、智能农机远程控制、数据自动分析处理等功能。

  ①实现全程智能化生产,提高劳动生产率,整个区域采用全自动智能化生产线,升降温、水肥管理和补光均采用智能化体系,可实现物联网一键操作。

  ②实现增产增收,提高土地产出率,采用这种先进的种植模式,小番茄亩产量可增加10%,草莓每亩产量可以达到6000斤,总产值可以达到540万元/年。

  ③通过对光、热、水、气、肥等环境因子的实时监控,创造作物生长的最佳环境,设施温室和大棚的产量和效益平均提高10%以上。

  数字化农业是以物联网、大数据、人工智能、机器人等技术为支撑的一种高度集约、高度精准、高度智能、高度协同、高度环保的现代农业形式,是继传统农业、机械化农业、自动化农业之后的更高阶段的农业发展阶段。

  项目围绕智慧农业融合创新的原则,开展基于新一代宽带移动通信网络5G、北斗导航等技术的在南昌市农科院恒湖现代农业科技园建立基于农业物联网、农机智能装备的区域智能农机操作管理平台,并应用提升水稻生产整体技术水平。

  本项目基于5G+AI、北斗精准定位技术的农机作业综合监管终端设备,开发无人驾驶农机应用管理平台,开展无人驾驶拖拉机、收割机、植保机等无人驾驶农机区域内水稻种植比对测试,实现对耕(深松、深翻)、种(播种、插秧)、管(植保)、收(收获)各环节农机作业过程准确监测与相关数据采集,为农机作业质量提供量化依据,并极大降低劳动和管理强度,显著提升农机作业管理信息化水平。

  近年来,江西粮食生产和全国面临着同样的问题,即粮食生产依靠增加土地面积、劳动力、资金要素来增加产量的生产阶段已经结束。在今后相当长的一个历史时期内,面临耕地面积增长有限、人口增长和人们对粮食需求不断增加的巨大压力,那种靠传统资源消耗和劳动密集型的生产已经越来越不适应时代的需要。粮食生产方式从粗放型向集约型的转变,本质上是要改变产出增长对投入增长的过度依赖,依靠科技进步和提高生产效率来推动产出的增长。而农业机械化的发展,直接加速了农业科技成果的规模化、标准化应用,提高了劳动生产率、基于这种形势下研发应用推广适应水稻生产模式的农业机器人、 土地产出率、资源利用率。不但极大地解放了劳动力,也为中国现代化农业粮食作物可持续发展提供了技术保障。

  通过本项目的开展,研究基于北斗导航的农机无人驾驶和自主作业系统,在无人驾驶系统已有的成熟技术基础上进行再次研发,使之能够精确控制农机具,合理规划不规则地块的行走路径,卫星导航与视觉导航相互结合增强农机在复杂环境中精准定位,建立不同农机间的相互联系,不同农机协助配合作业,提高农机的作业效率等功能。

  此项目是江西省丰羽顺途科技有限公司联合中国移动通信集团江西有限公司赣州分公司、中国移动成都产业研究院打造一套基于5G网联无人机管理运营平台替代传统的图传、数传的控制方式;丰羽顺途科技有限公司现有的无人机的载重、续航能力等,结合中国移动通信集团江西有限公司赣州分公司5G网络、中国移动成都产业研究院无人机管理平台及自研的5G模组,将新一代无线移动通信技术、物联网技术和设备传感器技术在无人机运营领域推广应用。

  5G网络作为无人机的数据链路通道,能够提供高达100M的上行带宽和1000M的下行带宽,解决业务数据回传带宽不足的问题,实现业务数据实时回传;提供1毫秒空口延时以及网络切片技术,从而满足飞机实时控制和监控需求,从而实现真正的远程控制无人机,扩展无人机作业空间。

  无人机云平台结合了AI技术、大数据等技术,实现在线制定作业计划和监控,并可获取包括地理、气象等信息,可以提高无人机监控自动化程度,降低控制难度的同时,还可以根据具体行业不同,定制不同的作业流程,降低对于操作人员的依赖。

  无人机的逐步引入,给予很多行业提供了极大的便利,赋予了无人机运营管理,大幅提高了工作效率;大大减少现场人员的工作量,降低了生产运维成本25%,解决传统车运所带来的环境污染问题。

  无人机城市化运营模式的引入,将加强了当地人与外界之间的交易,将加强“引进来”“走出去”,尤其是季节性农产品“堆烂”的社会性问题将迎刃而解,人民收支方面得到结构性优化。

  江铜集团是中国最大的铜、硫化工、稀贵金属产品生产公司,世界500强之一。业内第一家快速积极响应国家智能制造发展战略,应势而变,布局未来,以贵溪冶炼厂为试点转型“智能工厂”。江铜集团贵溪冶炼厂原料部冶炼原材料运输车辆进行无人押车监管,江铜集团贵溪冶炼厂打造5G+无人押车项目,将原先需要原料部派人跟车通过采用信息化技术取消人员跟车。

  江铜贵冶“5G+智能工厂”无人押车项目,通过5G技术特性,搭配5G摄像头针对在驾驶员行为分析、车辆速度、轨迹展示、物料抛洒等进行AI分析,在监控中心进行弹窗告警,通过调度系统对异常行为进行远程监管,保障原料运输车辆全过程的安全。

  江铜贵冶“5G+智能工厂”无人押车项目,在驾驶员出现行为不符合规定、车辆超速、轨迹偏离、物料抛洒等异常情况,后台都能进行弹框报警让指挥中心人员进行远程调度,在项目上线后原先采取人为跟车押车的情况已经取消,减少跟车人员,对企业起到降低人工成本。

  合作单位:中国移动通信集团江西有限公司九江分公司、矿冶科技集团有限公司、山推工程机械股份有限公司、江西东锐机械有限公司、天河道云(北京)科技有限公司、江西起重机械总厂有限公司、徐州徐工矿业机械有限公司、长沙迪迈数码科技股份有限公司

  聚焦“5G+、AI+、AR+”创新应用,围绕“5G+转型和升级”,推进AI+,以及AR+矿山场景应用,实现露天矿业从传统要素驱动向数据驱动、智能驱动转变,打造露天5G+AI智慧矿山升级版。

  推进装备智能化升级,开展AI+钻机、矿用卡车、AI+挖掘机和AI+推土机智能研究,推进采矿设备作业智能化改造。打造矿用车联网AI平台,优化现有矿用车联网平台的智能驾驶系统,通过大数据价值挖掘构建数据驱动、AI驱动的高效作业框架模型,构建采矿作业AI系统,优化采矿流程协同作业、集群作业。探索AR应用场景,结合无人采矿智能作业示范区,开发AR系统,实现裸眼/头盔+手柄的远程图像驱动,打造采矿装备增强现实AR应用场景。

  深化“5G+、AI+、AR+”融合应用,利用工业互联网、大数据、数据建模、人工智能和虚拟现实等技术,整合矿山采矿生产、设备、安全、环保、能源、供销等业务,构建由智能采矿(装备AI升级)、智能选矿(AI专家系统)、智能管控和智能生态组成的智慧矿山,实现设备数字化升级,实现生产集中、智能管控,实现整体生产联动和优化闭环。

  智慧矿山项目通过提高铜和硫回收率、减少作业人员和降低作业成本,创造效益约为2600万元/年,具有良好的推广复制可行性,可在国内的露天金属矿山、露天非金属矿山、露天煤矿等进行推广。共建智能矿业生态,共享产业智能驱动的价值,提升整体产业链的智能化水平,助力国内制造业的产品创新。

  合作单位:江西铜业集团有限公司、中移物联网有限公司、中移(上海)信息通信科技有限公司

  江西移动聚焦5G智慧矿山应用场景建设,针对矿山面临的用工紧张,人员工作环境恶劣,巡检效率低的问题,搭建云管端三级智能矿山解决架构,联合江铜集团在露天矿山以及井下矿层建设33个5G专网基站,实现5G/4G融合专网全流程覆盖,针对露天及井下采、送、选全流程智能化应用场景探索,打造采、选矿厂自动化运行、井下远程操控、无人值守等一系列自动化减人、机械化代人创新应用,实现绿色、智能矿山建设。

  ①5G+电机车无人驾驶:通过5G专网大带宽、低时延能力,建设电机车无人驾驶智能系统,实现7Km里长运输轨道5G+MEC专网覆盖,有轨电机车自动驾驶、卸载站6400吨翻笼自动对位卸矿。

  ②5G+远程操控:通过5G工业网关连接矿用PLC以及超高清摄像头,实现井下破碎锤远程操控,工作人员在井上操控时便能通过5G网络实现1对多台设备远程操控,提升效率的同时也降低了井下作业的安全风险。

  ③5G+设备数采:对选矿厂送、粉、磨等主要工序设备进行温度、振动、电流、浓度等反映设备运行状况的参数进行监测。通过5G网络无线传送至云端服务器,实现设备预测性维护,设备智能联动,后台统一监管。

  项目实施落地后通过智能化改造实现多场景作业减人化,通过远程操控以及无人驾驶作业可减少危险作业区域人员,实现井下少人化作业,通过设备数采联动提升工作生产巡检效率,预测性维护减少设备损耗,实现绿色、智能矿山建设。