痛点分析

l 综采面环境复杂，传输线缆容易断，并且恢复困难；

l 综采面液压支架系统，需要多个独立支架在终端控制下，实现同步姿态变换，需要各个终端间实现数据交互，并且对时延和可靠性要求很高；

l 一般5G设备由于性能原因，时延和可靠性与理论值相去甚远；

l 井下环境对于设备尺寸、坚固程度、电路本安设计有较高要求。

项目概况

   为了解决传统液压支架控制系统的弊端，实现对系统的优化和升级。北京小马科技有限公司与山西科达自控远程自动控制有限公司合作开发了一套基于5G技术的无线控制系统，并落地山西同忻煤矿，实现了实际部署，并试验了液压支架多种状态同步切换，取得了良好效果。

    方案利用5G高速率、低时延、广连接的特点，首先对井下环境进行5G专用基站信号覆盖，保证了信号质量的稳定可靠。掘进面液压支柱安装我公司自研的5G CPE终端，使液压支出无需拖线即可实现无线联网。

    根据项目现场通信要求，我公司定制开发了后路由功能，解决了传统无线通信方案中无法点对点通信的痛点。实现了 “终端到中心”、“中心到终端”、 “终端到终端”之间的多场景、多业务、多模式的互通互联。

项目特点和意义

l 对5G终端进行了软硬件优化。实现井下实测最大时延小于20ms，平均时延小于等于12ms；接近3GPP定义URLLC（高可靠低时延）场景下的理论时延水平，从而保证液压支架指令同步下达以及状态信息同步反馈。

l 通过打通模组-通信终端-基站-EPC路由模式，实现了多个终端类局域网通信，从而实现多个液压支柱姿态同步。

l 硬件看门狗电路加链路保活机制，实时监测设备在线状态，如掉线可硬性重启；并且通过软件算法优化，使得通信模块从上电到入网平均时间仅需30s。

l 各测试版本均经过了至少30*24小时长期挂测，对散热、电源、制造工艺中出现的各类问题进行了优化。