填补国际空白!安标国家中心5G射频防爆研究取得突破性进展

  2023-12-11 阅读:621111
 近年来,国家发展改革委、国家能源局、应急管理部、国家矿山安全监察局等大力推动5G技术在矿山行业的落地应用,5G设备已成为当前煤矿智能化建设的重要信息基础设施。受限于国外早期研究结论和国家标准中关于煤矿井下使用的电磁能辐射设备最大阈功率不得超过6W的要求,5G技术优势在煤矿井下无法充分发挥。研究5G射频瓦斯引燃机理、准确找到符合煤矿安全要求的功率阈值,是全面提升5G技术在煤矿智能化建设中重要作用的主要挑战,也是煤矿安全和5G技术研究工作者一直努力的方向。

 

安标国家中心作为矿山领域装备安全的重要技术支撑机构,自2021年5月全面启动5G射频电磁波瓦斯引燃机理与功率安全阈值专项研究,克服了5G通信、电磁波与电磁场、等离子体、防爆等多个学科领域交叉的理论与实践难题,在5G射频电磁能防爆领域取得了突破性研究成果,填补了相关领域的国际空白。研究团队基于融合等离子体放电与电磁波传输理论的方法,创新性提出5G NR射频防爆的研究技术路线,首次研究得出700MHz频段5G NR电磁波的安全阈值,并经由自主研发的专用防爆试验装置实现测试值与理论阈值的相互印证。研究团队深入分析射频信号多源叠加风险与安全评估方法,为5G MIMO井下应用提供理论依据。

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2023年11月23日,安标国家中心承担的 5G射频电磁波瓦斯引燃机理与功率安全阈值研究项目阶段性成果专家论证会在京召开。论证会由中国工程院院士王国法主持,来自清华大学、北京邮电大学、中国安全生产科学研究院、北京应用物理与计算数学研究所、全国防爆电气设备标准化技术委员会、中国煤炭科工集团、中国联通集团、国能神东煤炭集团、山东能源集团等高等院校、科研机构、煤矿用户和装备制造企业的专家一致认为项目研究的技术路线合理、数据充分、结论可靠,强调研究成果将对促进煤矿井下通信安全、提升智能化水平等方面具有重大意义,为未来煤矿井下5G技术的更大范围的发展和应用奠定坚实的基础。

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项目研究成果将促进防爆大功率5G基站在煤矿井下的安全、高效部署,彻底改善通信距离短、布设密集、维护管理成本高等问题,使井下能够运用到真正的低时延、高带宽、广连接的5G技术。下一步,安标国家中心将依据论证的技术路线,优化完善2.1GHz、2.6GHz、3.5GHz等5G典型频段在井工煤矿、石油化工等危险场景中的安全功率阈值研究,推动国内外相关标准制修订,提升我国在防爆国际标准方面的贡献度,为5G技术在爆炸性环境中的安全、高效、广泛应用提供基础支撑与安全保障。

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