鹿安化工新元公司:勇涉煤炭行业5G 智能矿井建设新路
新元公司
煤炭行业5G 智能矿井建设
新元公司，鹿安化工集团的新成员。中国第一家将5G技术引入智能矿山建设；山西省省长林武宣布，中国第一座5G煤矿正式竣工；新华社首次进行全球双语直播；华为创始人兼总裁任正非前来参观
如此“内涵”的新元公司被选为即将召开的工信部“5G” “工业互联网”采矿业现场工作会议的唯一研究模式。
围绕省委“四为四高两同步”的总体思路和要求，新源公司积极推进煤矿智能化改造，推进以综合采矿智能化开采技术为核心的矿山机械化、自动化、信息化、智能化建设。同时，国内首家将5G技术引入智能矿山建设，全面推进煤矿智能化技术，矿山生产逐步从劳动密集型向技术密集型转变。不断努力打造全国5G，不断打造全国5G 智能矿井示范企业。
坚持探索，构建煤矿智能开采新模式
新元公司在科学发展、安全控制、促进工业工人队伍建设等方面树立了榜样 努力做智能矿山建设、瓦斯防治、新设备技术应用的行业示范，做排头兵。2012年，新源公司响应国家推进供给侧结构性改革和煤炭行业转型升级发展的要求，认真实施创新驱动战略，开始研究应用煤矿自动化开采技术和智能控制技术，自主开发多项自动化开采配套技术，在中厚煤层煤和瓦斯突出条件下实现自动化开采。经过多年的技术积累，采煤、运输、管网、排水、电网、通风、选煤等主要生产系统实现了地面远程集中监测，部分岗位无人值守。打造国内首个5G 智能煤矿率先突破关键技术，推动煤矿智能化建设和发展，走在行业前列。实现了机械化替代和自动化减少，取得了一定的经济效益，提高了企业的核心竞争力，为公司的长期安全稳定发展创造了条件，积累了促进煤炭行业智能化、无人化、准确开采的经验。
深度整合工业信息，搭建智能数控平台
初步形成了“煤矿大脑”。
目前，新源公司的“煤矿大脑”由生产数据库和管理信息系统两部分组成，实现了生产环节的全面感知和管理信息的协同共享。
生产数据库，即全矿综合自动化平台，数据采集系统采用一对冗余GE智能设备公司ProficyiFiXSCADA服务器，由新元公司技术人员独立配置，完成煤矿生产环节原始数据采集和集中处理，实现矿山生产、供电、排水、运输、气体采矿等主要系统的远程集中监控。
管理信息系统，即OMS安全生产经营管理信息平台系统，包括综合展示、生产技术、调度、地面测试防治水、“三防”、机电、运输、综合监控、安全管理、煤质、数字档案共11个专业模块，构建了“技术图纸、管理网络”的新模式。及时输入、动态更新、实时共享矿山相关图纸、报表、数据、设备和生产情况。公司管理层可以直观、全面、准确地掌握生产经营信息，及时做出决策，有效地指导生产。
▶新元公司5G 智能化生产调度指挥中心
“神经网络”稳定可靠。
新源公司工业神经网络由光纤以太环网络建设，整个网络采用赫斯曼系列以太网交换机网络，覆盖所有地下采矿区、运输车道和配电点，满足地下系统及其配套设备的数据访问，各子系统设备接入附近，然后上传到地面调度室核心交换机，然后由核心交换机将数据转发到所需的网络。
全矿综合控制，自动化开采引领行业水平
新源公司于2012年开始实施自动开采。通过在煤矿工作面设备电液控制操作系统，采用综合采矿自动化技术，实现了中厚煤层的自动开采。同时，建设以综合采矿工作面智能开采为核心的综合矿山智能系统。矿山输送带运输、管网、排水、电网、通风、煤炭选择等主要生产系统实现了地面远程集中监测，具有无人值守条件；矿山工作面输送带运输、排水自动化初步实现。
综采系统自动化
新元公司先后3205、3415、3107、自动化技术研究应用于3206等12个工作面。北京天马、天津华宁、德国玛科的控制系统先后用于电液控制，主要收集压力、行程、红外线、倾角等传感器数据。逐步实现采煤机远程控制和记忆切割、气体浓度和速度自适应切割、液压支架跟踪操作、运输采煤设备远程一键启停控制、采煤机自动记忆切割三角煤、综合采煤自动化工作面数据分析等。
目前，国家重点研发项目已在新源公司31004综合采矿工作面进行。项目名称为“高瓦斯矿山智能采矿安全技术集成与示范”，由天地科技有限公司牵头。液压支架可编程网络电液控制系统、基于惯性导航技术的工作面自动矫直系统、运输“三机”智能监控系统、液压支架微功耗无线智能监控系统等综合智能新技术正在进行测试和应用。
集中控制主运输系统
通过综合自动化软件平台，新源公司地下带式运输系统实现了地面远程控制、煤机地面远程调频、沿线闭锁、电机电流温度等数据监控功能，通过华宁VOIP语音系统实现地下实时通话。
▶新元公司地下智能皮带集控中心
常态化自动排水系统
地下中央水泵房水泵根据水仓水位和电网峰谷电价差自动控制水泵启停，实现无人值守。同时，通过新源公司综合自动化软件平台实现远程监控和故障报警。地下采区水仓根据水仓水位自动排水功能实现无人值守。并在调度和地下监测中心实现地下所有采区水仓的远程集中控制。
井下电网系统无人值守
地下电力监控系统实现“四遥”功能，在配电室安装矿用隔爆和本安锂离子电池电源，保护器、监控站、环网交换机在停电状态下正常供电，确保停电状态下数据不间断。
精准可靠的瓦斯抽采监测系统
实现甲烷浓度、负压、流量、温度等参数的实时监测。设计工作面瓦斯抽取评价单元，实时显示工作面各单元抽取的基本情况和钻孔信息，为工作面抽取标准评价提供科学依据。
5G技术在中国首次应用，促进了煤矿智能化的发展
▶新元公司5G应用大事记
2019年，中国正式开放5G商业化。依托高速、低延迟、广泛连接等独特优势，地面5G应用场景不断扩大，但全国乃至世界煤矿地下应用仍存在差距。新源公司全面落实中央、山西省委、省政府能源革命和国有资产国有企业改革的决策部署，抓住创新发展机遇，迅速采取行动，积极组织规划，确保项目实施。
2019年11月18日，新元公司成功开通了中国首个5G测试基站，完成了地下不同应用场景的5G覆盖测试。试验结果表明，5G单基站井下可有效覆盖400m长的巷道，下行速度稳定在800mbit/s，70mbit/上行速率稳定s。在信号有效覆盖范围内，全过程通话质量好，无脱线、无噪音、视频通话流畅，基本满足实际需求，标志着5G智能矿山建设的关键一步。
2020年4月29日，新源公司井上下5G网络自获得全国首家5G无线传输设备煤安认证下井安装以来，不断优化、增强和完善，实现了多项全国第一。一是部署全国首个井上下5G网络，解决井下环境复杂、无GPS等问题。二是全国首次完成井下基站防爆煤安双认证。三是完成公网专用 边缘计算部署实现了主数据处理，确保了数据安全，减少了数据传输延迟。第四是实现5G网络灵活间隙比在地下应用部署，研发和优化5G无线通信传输速率间隙比，因为民用基于2∶8上下行间隙比(上行200mbit//上行200mbit/s，800mbit/下行800mbit/s）对实时上传井下数据不满意，研发完成了上行峰值率1100mbit/s，下行峰值率300mbit/s的间隙比为3∶典型的工业应用5G网络；第五个是完成“UPF “计划部署，确保核心网络中断，确保园区业务不中断；第六是完成SPN切片分组网络建设，实现控制和视频切片数据传输；第七是煤矿行业首次完成MEP应用部署，真正实现MEC边缘计算平台的应用。
目前，地下应用场景探索研究正在进行中，包括煤矿固定岗位无人值守、采矿工作面远程控制、NB物联网等应用探索测试。
5G 智能综合采集工作面
新元公司3411工作面覆盖5G网络，工作面集成数据通过接入设备上传5G网络，远程控制采煤机、液压支架、三台机器等设备，工作面视频返回显示。
▶新元公司5G 智能综合采集工作面
5G 智能掘进工作面
对于高瓦斯矿山，挖掘工作面运行的风险因素很高，挖掘远程控制的应用探索对安全生产具有重要意义！我们通过5G网络实现了上海创利公司地面现场挖掘机的远程控制和自动切割。
NB物联网应用
5G网络覆盖地下巷道，安装集成NB物联网模块的顶板动态监控装置，以及甲烷、风向、风速等传感器。数据采集和上传可以通过5G网络解决复杂的有线传感数据网络、供电困难和数据传输丢失的问题。通信稳定可靠，安装方便，维护方便。
操作流程标准化控制平台
新元公司与华为联合开发的操作流程标准化控制平台应用，实现现场操作安全、质量、工程验收全过程控制（如电氧焊、封闭墙、设备检查、攀爬等），目前应用于地下泵房、配电室、工作面等场景，线下纸质记录逐步迁移到线上，实现可信、可视、可追溯的操作流程控制。这对煤矿企业非常有用。
5G 巡检机器人
检查机器人安装在地下9#煤中央配电室和西区皮带巷。机器人配备5G模块，通过5G网络实现机器人监控视频、红外监控、环境参数等信息的实时传输和控制，实现地下固定岗位的无人检查。
▶新元公司9号煤5G 机器人巡检无人值守配电室
视频AI智能识别
井下安装5G 4K超清摄像头通过5G网络上传视频，在地面MEP上部署视频分析软件，自动识别人员不戴安全帽、挥手、摔倒等行为，识别皮带偏差、异物等场景。
下一步，新元公司将积极落实工业和信息化部“512”项目部署，进一步深化与移动、华为等生态合作伙伴的合作，推动5G、工业互联网、云计算等新技术与煤炭行业融合应用，致力于打造“5G” 智能矿山行业标杆不断丰富业务场景。为煤炭行业5G 全面发展工业互联网，加快煤矿业数字化转型，贡献新元智慧。
山西新元煤炭有限公司(以下简称新元公司)位于山西省寿阳县，成立于2003年3月，是鹿安化工集团生产的矿山之一。
新元公司矿井面积
6.77km2，可采煤层3.77km2#、9#、15#煤层，矿山地质储量
4.38亿吨可采储量设计
7.13亿吨。煤种主要为贫煤、贫瘦煤和无烟煤。目前主要采用3#煤层和9#煤层。产品有1#精煤、烧结煤和末煤。它是一种优质品种的煤，具有中低灰、特低硫、低磷、中高热量。可作为电煤、高炉吹煤等，主要销往山西、河北、山东、天津、北京等40家电厂、钢厂、化工企业。
新源公司拥有先进的矿山设计理念，采用斜井开发模式、倾斜长壁、长壁综合机械化煤矿、无轨防爆橡胶轮车辅助运输、采矿、机电、通风设备、气体采矿技术达到行业先进水平，配套选煤厂具有相应的洗涤能力。
近20年来，新元公司致力于打造设备先进、管理创新、安全高效、文明和谐的现代煤炭企业形象。特别是近年来，新元公司以“六新”突破为重点，在综合采矿工作面试验综合采矿自动化技术的基础上，依托5G网络技术扎实推进5G智能矿山建设，入选第一批国家智能示范建设矿井序列，新华社在新元公司首次全球双语直播，华为创始人兼总裁任正非考察新元公司5G智能矿山建设，山西省省长林武宣布，中国第一个5G煤矿在新元公司正式建成，多次接受同行业兄弟单位、新华社、山西电视台等新闻媒体的访谈和报道；评为国家一级安全生产标准化矿山，全国首个5G 智能试点示范煤矿、国家煤炭行业安全高效特级矿山、国家文化建设示范企业、国家安全文化建设示范企业、国家健康杯竞赛先进单位、“十三五”中国企业文化建设优秀单位、山西省优秀企业和优秀企业、山西省五一劳动证书等荣誉。
只有创新者胜，只有创新者强。新元公司将扎实贯彻省委、省政府“四高两同步”的总体思路和要求，紧紧围绕“建设创新驱动的世界级化工企业”的战略愿景，在建设全国首个5G智能煤矿的基础上，全力推动新元公司“安全、智能、高效、廉洁、绿色、共享”的优质发展。为鹿安化工集团打造化工转型新路，展现新元形象，彰显新元责任，提供新元智慧，贡献新元力量。
来源|鹿安集团新闻中心
鹿安化工新元公司:勇涉煤炭行业5G 智能矿井建设新路
新元公司
煤炭行业5G 智能矿井建设
新元公司，鹿安化工集团的新成员。中国第一家将5G技术引入智能矿山建设；山西省省长林武宣布，中国第一座5G煤矿正式竣工；新华社首次进行全球双语直播；华为创始人兼总裁任正非前来参观
井上化工
如此“内涵”的新元公司被选为即将召开的工信部“5G” “工业互联网”采矿业现场工作会议的唯一研究模式。
围绕省委“四为四高两同步”的总体思路和要求，新源公司积极推进煤矿智能化改造，推进以综合采矿智能化开采技术为核心的矿山机械化、自动化、信息化、智能化建设。同时，国内首家将5G技术引入智能矿山建设，全面推进煤矿智能化技术，矿山生产逐步从劳动密集型向技术密集型转变。不断努力打造全国5G，不断打造全国5G 智能矿井示范企业。
坚持探索，构建煤矿智能开采新模式
新元公司在科学发展、安全控制、促进工业工人队伍建设等方面树立了榜样 努力做智能矿山建设、瓦斯防治、新设备技术应用的行业示范，做排头兵。2012年，新源公司响应国家推进供给侧结构性改革和煤炭行业转型升级发展的要求，认真实施创新驱动战略，开始研究应用煤矿自动化开采技术和智能控制技术，自主开发多项自动化开采配套技术，在中厚煤层煤和瓦斯突出条件下实现自动化开采。经过多年的技术积累，采煤、运输、管网、排水、电网、通风、选煤等主要生产系统实现了地面远程集中监测，部分岗位无人值守。打造国内首个5G 智能煤矿率先突破关键技术，推动煤矿智能化建设和发展，走在行业前列。实现了机械化替代和自动化减少，取得了一定的经济效益，提高了企业的核心竞争力，为公司的长期安全稳定发展创造了条件，积累了促进煤炭行业智能化、无人化、准确开采的经验。
深度整合工业信息，搭建智能数控平台
初步形成了“煤矿大脑”。
目前，新源公司的“煤矿大脑”由生产数据库和管理信息系统两部分组成，实现了生产环节的全面感知和管理信息的协同共享。
生产数据库，即全矿综合自动化平台，数据采集系统采用一对冗余GE智能设备公司ProficyiFiXSCADA服务器，由新元公司技术人员独立配置，完成煤矿生产环节原始数据采集和集中处理，实现矿山生产、供电、排水、运输、气体采矿等主要系统的远程集中监控。
管理信息系统，即OMS安全生产经营管理信息平台系统，包括综合展示、生产技术、调度、地面测试防治水、“三防”、机电、运输、综合监控、安全管理、煤质、数字档案共11个专业模块，构建了“技术图纸、管理网络”的新模式。及时输入、动态更新、实时共享矿山相关图纸、报表、数据、设备和生产情况。公司管理层可以直观、全面、准确地掌握生产经营信息，及时做出决策，有效地指导生产。
▶新元公司5G 智能化生产调度指挥中心
“神经网络”稳定可靠。
新源公司工业神经网络由光纤以太环网络建设，整个网络采用赫斯曼系列以太网交换机网络，覆盖所有地下采矿区、运输车道和配电点，满足地下系统及其配套设备的数据访问，各子系统设备接入附近，然后上传到地面调度室核心交换机，然后由核心交换机将数据转发到所需的网络。
全矿综合控制，自动化开采引领行业水平
新源公司于2012年开始实施自动开采。通过在煤矿工作面设备电液控制操作系统，采用综合采矿自动化技术，实现了中厚煤层的自动开采。同时，建设以综合采矿工作面智能开采为核心的综合矿山智能系统。矿山输送带运输、管网、排水、电网、通风、煤炭选择等主要生产系统实现了地面远程集中监测，具有无人值守条件；矿山工作面输送带运输、排水自动化初步实现。
综采系统自动化
新元公司先后3205、3415、3107、自动化技术研究应用于3206等12个工作面。北京天马、天津华宁、德国玛科的控制系统先后用于电液控制，主要收集压力、行程、红外线、倾角等传感器数据。逐步实现采煤机远程控制和记忆切割、气体浓度和速度自适应切割、液压支架跟踪操作、运输采煤设备远程一键启停控制、采煤机自动记忆切割三角煤、综合采煤自动化工作面数据分析等。
目前，国家重点研发项目已在新源公司31004综合采矿工作面进行。项目名称为“高瓦斯矿山智能采矿安全技术集成与示范”，由天地科技有限公司牵头。液压支架可编程网络电液控制系统、基于惯性导航技术的工作面自动矫直系统、运输“三机”智能监控系统、液压支架微功耗无线智能监控系统等综合智能新技术正在进行测试和应用。
集中控制主运输系统
通过综合自动化软件平台，新源公司地下带式运输系统实现了地面远程控制、煤机地面远程调频、沿线闭锁、电机电流温度等数据监控功能，通过华宁VOIP语音系统实现地下实时通话。
▶新元公司地下智能皮带集控中心
常态化自动排水系统
地下中央水泵房水泵根据水仓水位和电网峰谷电价差自动控制水泵启停，实现无人值守。同时，通过新源公司综合自动化软件平台实现远程监控和故障报警。地下采区水仓根据水仓水位自动排水功能实现无人值守。并在调度和地下监测中心实现地下所有采区水仓的远程集中控制。
井下电网系统无人值守
地下电力监控系统实现“四遥”功能，在配电室安装矿用隔爆和本安锂离子电池电源，保护器、监控站、环网交换机在停电状态下正常供电，确保停电状态下数据不间断。
精准可靠的瓦斯抽采监测系统
实现甲烷浓度、负压、流量、温度等参数的实时监测。设计工作面瓦斯抽取评价单元，实时显示工作面各单元抽取的基本情况和钻孔信息，为工作面抽取标准评价提供科学依据。
5G技术在中国首次应用，促进了煤矿智能化的发展
▶新元公司5G应用大事记
2019年，中国正式开放5G商业化。依托高速、低延迟、广泛连接等独特优势，地面5G应用场景不断扩大，但全国乃至世界煤矿地下应用仍存在差距。新源公司全面落实中央、山西省委、省政府能源革命和国有资产国有企业改革的决策部署，抓住创新发展机遇，迅速采取行动，积极组织规划，确保项目实施。
2019年11月18日，新元公司成功开通了中国首个5G测试基站，完成了地下不同应用场景的5G覆盖测试。试验结果表明，5G单基站井下可有效覆盖400m长的巷道，下行速度稳定在800mbit/s，70mbit/上行速率稳定s。在信号有效覆盖范围内，全过程通话质量好，无脱线、无噪音、视频通话流畅，基本满足实际需求，标志着5G智能矿山建设的关键一步。
2020年4月29日，新源公司井上下5G网络自获得全国首家5G无线传输设备煤安认证下井安装以来，不断优化、增强和完善，实现了多项全国第一。一是部署全国首个井上下5G网络，解决井下环境复杂、无GPS等问题。二是全国首次完成井下基站防爆煤安双认证。三是完成公网专用 边缘计算部署实现了主数据处理，确保了数据安全，减少了数据传输延迟。第四是实现5G网络灵活间隙比在地下应用部署，研发和优化5G无线通信传输速率间隙比，因为民用基于2∶8上下行间隙比(上行200mbit//上行200mbit/s，800mbit/下行800mbit/s）对实时上传井下数据不满意，研发完成了上行峰值率1100mbit/s，下行峰值率300mbit/s的间隙比为3∶典型的工业应用5G网络；第五个是完成“UPF “计划部署，确保核心网络中断，确保园区业务不中断；第六是完成SPN切片分组网络建设，实现控制和视频切片数据传输；第七是煤矿行业首次完成MEP应用部署，真正实现MEC边缘计算平台的应用。
目前，地下应用场景探索研究正在进行中，包括煤矿固定岗位无人值守、采矿工作面远程控制、NB物联网等应用探索测试。
5G 智能综合采集工作面
新元公司3411工作面覆盖5G网络，工作面集成数据通过接入设备上传5G网络，远程控制采煤机、液压支架、三台机器等设备，工作面视频返回显示。
▶新元公司5G 智能综合采集工作面
5G 智能掘进工作面
对于高瓦斯矿山，挖掘工作面运行的风险因素很高，挖掘远程控制的应用探索对安全生产具有重要意义！我们通过5G网络实现了上海创利公司地面现场挖掘机的远程控制和自动切割。
NB物联网应用
5G网络覆盖地下巷道，安装集成NB物联网模块的顶板动态监控装置，以及甲烷、风向、风速等传感器。数据采集和上传可以通过5G网络解决复杂的有线传感数据网络、供电困难和数据传输丢失的问题。通信稳定可靠，安装方便，维护方便。
操作流程标准化控制平台
新元公司与华为联合开发的操作流程标准化控制平台应用，实现现场操作安全、质量、工程验收全过程控制（如电氧焊、封闭墙、设备检查、攀爬等），目前应用于地下泵房、配电室、工作面等场景，线下纸质记录逐步迁移到线上，实现可信、可视、可追溯的操作流程控制。这对煤矿企业非常有用。
5G 巡检机器人
检查机器人安装在地下9#煤中央配电室和西区皮带巷。机器人配备5G模块，通过5G网络实现机器人监控视频、红外监控、环境参数等信息的实时传输和控制，实现地下固定岗位的无人检查。
▶新元公司9号煤5G 机器人巡检无人值守配电室
视频AI智能识别
井下安装5G 4K超清摄像头通过5G网络上传视频，在地面MEP上部署视频分析软件，自动识别人员不戴安全帽、挥手、摔倒等行为，识别皮带偏差、异物等场景。
下一步，新元公司将积极落实工业和信息化部“512”项目部署，进一步深化与移动、华为等生态合作伙伴的合作，推动5G、工业互联网、云计算等新技术与煤炭行业融合应用，致力于打造“5G” 智能矿山行业标杆不断丰富业务场景。为煤炭行业5G 全面发展工业互联网，加快煤矿业数字化转型，贡献新元智慧。
山西新元煤炭有限公司(以下简称新元公司)位于山西省寿阳县，成立于2003年3月，是鹿安化工集团生产的矿山之一。
新元公司矿井面积
6.77km2，可采煤层3.77km2#、9#、15#煤层，矿山地质储量
4.38亿吨可采储量设计
7.13亿吨。煤种主要为贫煤、贫瘦煤和无烟煤。目前主要采用3#煤层和9#煤层。产品有1#精煤、烧结煤和末煤。它是一种优质品种的煤，具有中低灰、特低硫、低磷、中高热量。可作为电煤、高炉吹煤等，主要销往山西、河北、山东、天津、北京等40家电厂、钢厂、化工企业。
新源公司拥有先进的矿山设计理念，采用斜井开发模式、倾斜长壁、长壁综合机械化煤矿、无轨防爆橡胶轮车辅助运输、采矿、机电、通风设备、气体采矿技术达到行业先进水平，配套选煤厂具有相应的洗涤能力。
近20年来，新元公司致力于打造设备先进、管理创新、安全高效、文明和谐的现代煤炭企业形象。特别是近年来，新元公司以“六新”突破为重点，在综合采矿工作面试验综合采矿自动化技术的基础上，依托5G网络技术扎实推进5G智能矿山建设，入选第一批国家智能示范建设矿井序列，新华社在新元公司首次全球双语直播，华为创始人兼总裁任正非考察新元公司5G智能矿山建设，山西省省长林武宣布，中国第一个5G煤矿在新元公司正式建成，多次接受同行业兄弟单位、新华社、山西电视台等新闻媒体的访谈和报道；评为国家一级安全生产标准化矿山，全国首个5G 智能试点示范煤矿、国家煤炭行业安全高效特级矿山、国家文化建设示范企业、国家安全文化建设示范企业、国家健康杯竞赛先进单位、“十三五”中国企业文化建设优秀单位、山西省优秀企业和优秀企业、山西省五一劳动证书等荣誉。
只有创新者胜，只有创新者强。新元公司将扎实贯彻省委、省政府“四高两同步”的总体思路和要求，紧紧围绕“建设创新驱动的世界级化工企业”的战略愿景，在建设全国首个5G智能煤矿的基础上，全力推动新元公司“安全、智能、高效、廉洁、绿色、共享”的优质发展。为鹿安化工集团打造化工转型新路，展现新元形象，彰显新元责任，提供新元智慧，贡献新元力量。
来源|鹿安集团新闻中心
评论1:51茶馆的兑换码简直是茶控的福利，每次喝茶都能省下一笔，真开心！
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