中國煤炭報 2024年9月5日 7版

防爆智能手機的井下征途

黃偉

手機已經成為人們工作生活中不可或缺的一部分。在煤礦，防爆智能手機作為井下與地面即時通信的特種設備，近年來逐漸普及。

防爆智能手機好不好用？安全不安全？應用前景如何？帶著這些問題，筆者對陜煤集團下屬多家煤礦進行了深入調查。

防爆智能手機好不好用？

截至2023年底，陜煤集團下屬38家煤礦累計有約6000部防爆智能手機投入使用，使用范圍主要是班組長以上管理人員及重點崗位工作人員等。

紅柳林礦業公司調度指揮中心智能化部的拓宏平一直從事煤礦智能化建設工作。據他介紹，2021年，紅柳林礦業公司完成井下人員定位系統部署，通過4G+UWB融合基站，實現井下4G信號全覆蓋、防爆智能手機與地面調度通信網絡系統無縫銜接。同年6月，紅柳林礦業公司為班組長以上管理人員配備了550部華為防爆智能手機。

“實現了井下實時通信、視頻通話、精準定位、靈活調度、檢查記錄、設備巡檢等功能，支持訪問互聯網，閱讀微信、釘釘消息，處理各類文件。”拓宏平介紹，與普通手機略有不同的是，防爆智能手機信號傳輸依賴井下基站，所有設備都要有防爆設計和認證。

“防爆智能手機與普通手機相比，操作系統、應用軟件幾乎沒有區別。”拓宏平說，“如果說二者有差異，那就是適用環境的區別。普通手機只能在地面用，不能在井下用，主要原因是不防爆；防爆智能手機主要在井下用，在地面也能用，但多了防爆檢測與認證。”

“由于井下地質環境特殊，限制了4G信號傳播距離，信號最遠僅能傳輸300米。為此，礦上要在使用防爆智能手機的巷道、工作面、機房硐室等位置，安裝井下基站。”拓宏平說，“沒有井下基站的巷道、工作面，防爆智能手機就顯示沒有信號，除拍攝外，語音通話等主要功能均無法使用。”

據了解，目前防爆智能手機在井下的主要作用體現在三個方面。一是在通信中，能夠實現井上、井下實時通信，確保信息暢通。二是在安全生產中，通過配備專業應用軟件，實現煤礦設備、環境等各類監測數據的實時查看。三是在應急救援中，能夠迅速發送應急救援信號，啟動應急救援機制。

“可以隨時查看智能設備運轉狀態、瓦斯濃度、煤塵含量等關鍵指標，及時發現并處理潛在的安全隱患。”拓宏平說，防爆智能手機可幫助下井人員實現在線監測、網絡通話；可安裝礦井安全生產管理、智能信息管理系統等APP；方便安全隱患上傳、統計、分析、處理；幫助下井人員實時了解智能設備運行情況，提高工作效率。

“以前智能快掘設備出現故障，只能派人入井排查解決。現在可以通過防爆智能手機進行視頻連線，遠程會診排查，不僅省時省事，還能快速排除故障。”陜北礦業韓家灣煤炭公司綜掘隊隊長白崗說。

據介紹，除了能進行遠程技術會診外，韓家灣煤炭公司管理人員還可以在井下通過防爆智能手機登錄該公司智能綜管平臺APP，查看生產協同中心、安全協同中心、報警中心、監測中心四大模塊，以及智能采煤、智能掘進、智能主運、智能通風、安全監測監控等25個子項目的在線監測數據，實時了解礦井安全生產、監測監控、數據報警等系統運行情況。

在筆者的調查中，煤礦職工對防爆智能手機存在不同的看法。一名煤礦管理人員說：“防爆智能手機對管理人員真的有用，極大地方便了隱患排查整改、數據采集、拍照攝像等。”但在一些普通職工眼中，防爆智能手機作用不大，只看到管理人員用它隨時接打電話。

也有管理人員認為，現階段防爆智能手機處處受制于煤礦井下4G信號，與安全生產需求尚有一定差距。加之需要加裝防爆外殼，手機電池容量一般較小，制約了長時間使用。有的煤礦雖然實現井下4G信號全覆蓋，但僅限于固定線路、固定場所。綜采工作面每班都在推進，掘進工作面每班也都在前進，4G信號能不能班班跟進？

一名井下電工說，防爆智能手機主要供管理人員抓違章拍照用。所謂安全監測監控等即時數據，對管理人員或許有用，但對其他人不一定有用。對他來說，防爆智能手機的很多功能用不上。即使聯系工作，防爆智能手機未必有固定電話好用。防爆智能手機離基站近了能用，巷道拐個彎沒了信號，就不能用了。

拓宏平對此有不同的看法。“截至目前，華為公司研發的防爆智能手機很好用，極大地提高了生產效率和安全管理水平。”

“4G網絡、防爆智能手機二者相輔相成，是一個配套的系統工程。任何一個環節出現短板，都可能影響實際應用效果。”拓宏平說，華為公司煤礦軍團工程技術人員在紅柳林礦業公司待了一年多，這對于防爆智能手機的設計及4G網絡的布置起到了關鍵作用。

筆者在調查中發現，4G網絡、防爆智能手機技術層面已較成熟，但不同的廠家有不同的系統設計，這也決定了不同防爆智能手機使用人員有不同的體驗。從使用人員來看，管理人員普遍感覺防爆智能手機方便實用，確實提高了管理效率。但對于普通職工來說，使用防爆智能手機，反而安全風險明顯增多。

防爆智能手機安全不安全？

安全是煤礦生存和發展的根基。防爆智能手機安全不安全？這是社會各界和煤炭行業普遍關注的首要問題。對此，筆者采訪了韓家灣煤炭公司安全環保部部長薛小鋒。

“作為煤礦安全通信設備，防爆智能手機必須取得‘礦用產品安全標志證書’，這是電子產品在煤礦井下的通行證。”薛小鋒說。

“防爆智能手機是本安型設備，具有防爆、防水、防塵、防震等特點，滿足煤礦安全管理要求。防爆智能手機跟我們平時用的手機幾乎一樣，無非增加了防爆功能。”據薛小鋒介紹，韓家灣煤炭公司2019年就開始使用防爆智能手機，使用范圍主要是班組長以上管理人員、單崗作業人員和電工。目前該礦在用防爆智能手機370臺，使用人員在井下職工中的占比為52.1%。

“防爆智能手機安全不安全，關鍵在于管理。在購置上，一定要購買有‘礦用產品安全標志證書’的產品。在使用上，一定要符合規范。”在韓家灣煤炭公司，防爆智能手機由機電部負責購置及管理。說話間，薛小鋒打開該公司OA文件《信息化智能化管理辦法》。“第八章是4G無線通信系統管理規定。第三十二條至五十條，明確了防爆智能手機的使用范圍、日常管理等細節。其中，第三十八條規定：嚴禁使用礦用本安型手機在井下從事與工作無關的相關活動。一經發現，按嚴重‘三違’處罰，并處罰金500元。”薛小鋒說，“基于安全管理，我們把在井下看視頻、玩游戲、登錄與工作無關的網站或將地面班前下載好的資源攜帶入井后觀看等，定性為嚴重‘三違’。無論是誰，都只能把防爆智能手機用于工作。”

井下環境復雜多變，韓家灣煤炭公司對井下使用防爆智能手機作了嚴細規定。薛小軍介紹：“井下存在潛在危險源，如瓦斯積聚、煤塵飛揚等。即使使用防爆智能手機，也要避開高風險區域，防止產生電火花或電磁輻射，引發安全事故。為防止防爆智能手機被撞擊或損壞，需要配備專門的防護套，以增強抗沖擊和防摔能力。同時，使用人員要妥善保管防爆智能手機，避免隨意放置或丟失。防爆智能手機需要定期維護保養，確保正常運行和防爆性能完好。我們建立了維護保養制度，并指定專人負責。如果手機出現故障，及時進行維修或更換，確保安全使用。”

與薛小鋒觀點不同的一位區隊管理人員認為，防爆智能手機并不像想象中的那么好。煤礦是高危行業，與防爆智能手機相關的安全管理難度很大。“使用防爆智能手機增加了不確定安全風險和安全管理的隱形工作量。不要理想化談安全管理，也永遠別去考驗人性。否則，這么多年為什么‘三違’屢禁不止？”

對此，他舉了多個例子。比如手持防爆智能手機在井下工作期間，家人、朋友、領導、同學、同事發的微信回不回復？電話接不接？單人單崗作業時，會不會聽音樂、看視頻、玩游戲？會不會因工作分心，增加潛在的安全隱患？

“雖然制度規定嚴禁從事與工作無關的活動，并將其定性為嚴重‘三違’，但總不能每個人后邊都跟一個安檢員吧？”上述管理人員說道。

關于這些問題，薛小鋒認為確實存在，但使用防爆智能手機，總體利大于弊。他認為，存在的問題可以從兩方面解決。一是完善防爆智能手機日常使用管理制度，以制度約束與工作無關的不安全行為，比如實行實名登記制度，一旦防爆智能手機出現違規使用現象，可直接追究領用人責任。二是從防爆智能手機系統設置上、應用程序下載上進行技術設限，對手機上網權限進行限制，禁止員工在井下訪問與工作無關的網站、APP等，如同學生使用的學習機，是平板電腦，但只能用于課程學習。“通過后臺管控，可核減防爆智能手機下載或使用APP的網絡權限，根據崗位調整井下網絡使用權限。” 薛小鋒說。

筆者在調研中發現，紅柳林礦業公司聯手華為公司煤礦軍團，已經能消除上述潛在安全隱患。通過制定《防爆智能手機安全管理及信息保密辦法》，增加上網行為管理器，設置防爆智能手機應用訪問權限等，就可限制防爆智能手機的某些功能。例如，只能訪問辦公類網站和日常辦公APP，以及企業自主研發的APP，限制在井下刷抖音、看視頻等功能。

防爆智能手機前景如何？

近年來，煤礦智能化、數字化建設風起云涌，成效顯著。煤礦智能化、數字化建設的深入推進，各個智能化子系統的常態化運行，以及綜合管控平臺功能不斷延伸，為防爆智能手機的發展提供了廣闊的市場和難得的機遇。

而防爆智能手機存在的問題能否解決，以及功能改進提升的進程，直接決定了其使用前景。

榆北煤業公司機電運輸管理部的黃天塵認為，目前防爆智能手機的短板是與煤礦相關的應用程序太少，生產廠家各自為戰，形成了一個個數據孤島。下一步，防爆智能手機生產廠家要深度融入煤礦智能化、數字化建設，將5G通信、AI（人工智能）、大數據平臺與更多煤礦智能應用程序相結合，方能服務煤礦高質量發展。若僅僅局限于在普通手機加一個防爆外殼、設置一個訪問權限，不把重點放在手機煤礦智能應用程序的“加持”上，那么其前景堪憂。

他認為，防爆智能手機的功能改進和推廣普及，需從三方面發力。

4G網絡方面，在煤礦成本管理允許的范圍內，井下4G基站設置盡可能要多，所有的工作場所包括巷道，皆要有網絡信號。防爆智能手機生產廠家及相關科研單位要加快5G網絡的研發、普及速度，通過技術革新提高通信網絡質量。只有這樣，才能避免因網絡死角而影響防爆智能手機在井下的使用。

手機硬件方面，電池容量要增大，增加快速充電模式，提高電池續航能力，以便在長時間工作或應急情況下仍能保持通信暢通。使用的防爆材料要提高防護等級，提高耐用性和抗摔性，以適應井下復雜多變的工作環境，降低日常維護成本。

手機應用程序方面，要能夠定期完善升級，確保軟件運行可靠、實用管用。

作為煤礦智能化的使用終端之一，防爆智能手機還要與工業自動化、智能化應用場景緊密融合，實時獲取采掘機運通等主要設備運行數據，實現數據的工業應用，從而提高煤礦智能化水平。

“防爆智能手機是井下作業環境信息感知和智能管控的關鍵設備。生產廠家要跳出手機看防爆智能手機，不要局限于軟硬件的簡單復制，只增加一個防爆外殼，而要在應用系統研發設計上下功夫，提升防爆智能手機在煤礦應用的體驗。”黃天塵說。

陜北礦業公司下屬的信息運維分公司是給陜煤集團榆林片區部分煤礦提供運維服務的專業機構。信息運維分公司副總經理周曉明認為，防爆智能手機是煤礦智能化、數字化建設的重要組成部分。隨著科技的發展和工業智能化的進步，防爆智能手機將逐漸演變為手持數據終端。

“現階段功能以通信為主，下一步要以信息傳輸、智能感知和智能管控為主。”周曉明說，防爆智能手機生產廠家要加大煤礦管理應用軟件的開發力度，提高其安全性、穩定性和兼容性。

在調查中，黃天塵、拓宏平、周曉明、薛小鋒就防爆智能手機的功能改進，分別談了自己的看法。

“針對煤礦安全生產經營實際需要，軟件開發商要開發與智能感知和智能管控相關的應用程序，如安全監測監控、智能設備在線監測控制等應用程序，切實提高煤礦智能化、數字化建設水平。”

“防爆智能手機及應用程序應通過嚴格的安全測試，確保在不低于168小時待機時間下，滿足應急救援需求，不會因外部因素而崩潰或出現安全漏洞。”

“防爆智能手機的應用軟件應具備高穩定性，即使在長時間運行或惡劣環境下也能保持穩定，避免因程序崩潰導致數據丟失或設備損壞，對安全生產經營工作造成影響。”

“防爆智能手機應支持多種通信協議和網絡制式，與現有的智能設備及數據兼容，保持良好的通信和數據處理能力，以方便在不同的煤礦都能廣泛推廣應用。”

總而言之，作為手機的一個細分市場，防爆智能手機的發展需要礦方和硬件生產廠商的同頻共振，以及軟件研發機構的助力。

“防爆智能手機在煤礦的應用，一直在路上。硬件方面，要加快5G技術及通信設備的普及，為防爆智能手機更深層次應用打好基礎。軟件方面，開發建設還要走很長的路，煤礦應用程序的行業定制化必不可少。”黃天塵對防爆智能手機的未來很期待。（黃偉/文  薛效承/圖）