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業界首座5G+智能煤礦,看新元煤礦如何打造智能煤礦網絡基座

作者:李琪

技術+政策雙輪驅動,新元煤礦建成全國首座5g+智能煤礦

礦井下,500多米深的機電硐室内,巡檢機器人正在進行360度視訊監測、音頻采集、紅外熱成像等工作。礦井上,集控中心中,勞工通過電腦操作即可在電子螢幕上實時監測井下瓦斯濃度、溫濕度、采煤等資料,綜采、掘進、運輸等各場景一覽無餘。

業界首座5G+智能煤礦,看新元煤礦如何打造智能煤礦網絡基座

這是新元煤礦的工作場景。從人工巡檢到遠端監控,傳統礦井的作業方式被徹底颠覆,無人化、智能化成為5g賦能礦井的新模樣。

“安全生産是礦山行業的紅線。”一直以來,傳統的煤炭生産面臨礦工作業艱苦危險、開采效率難以提升等問題,随着5g等智能化技術與礦山産業的融合發展,傳統礦井的作業方式被徹底颠覆——從“人工巡檢”到“動動滑鼠”,從“人工下礦”到“遠端監控”,“5g+工業網際網路”為煤礦勞工的安全撐起“保護傘”,傳統行業正煥發智慧新生機。

新元煤礦積極響應國家和省政府在煤炭行業無人化、智能化建設的政策和指導方針,聯合華為、中國移動、中煤科工、清華大學等相關機關,通力合作,積極創新,于2020年底建成了國内煤炭行業首個5g+智能煤礦,實作了井下部分工作的可視化、自動化、少人化。

業界首座5G+智能煤礦,看新元煤礦如何打造智能煤礦網絡基座

面向智能化建設,新元煤礦傳統網絡面臨三大挑戰

5g、人工智能、大資料等技術在煤礦的規模應用,一方面極大地改善了井下礦工的工作環境,提升了安全性,另一方面也給現有的煤礦網絡帶來了巨大的挑戰。

井下多網林立,建設成本高:目前井下視訊監控、生産控制、機電監控等不同業務系統采用不同的環網承載,造成井下多網林立,網絡建設成本高;煤礦井下現網多為工業交換機組網,交換機裝置不支援時間同步、網絡切片等關鍵特性,不支援5g承載。

網絡帶寬壓力增大:目前井下環網大多隻有1gbps帶寬,而視訊監控環網需要10gbps帶寬。随着井下綜采面和掘進面高清攝像頭的規模部署,環網帶寬壓力大。

網絡難運維:智能化應用的增加推動網絡規模持續擴張,傳統網絡管理手段單一,網絡出現故障往往需要運維人員下井插拔端口排查故障,故障定位時間以小時計,甚至需要幾天的時間才能排除問題,故障定位期間生産不能全速進行甚至需要中斷,影響了煤炭生産效率。

華為礦山雲網融合ip承載方案

為新元煤礦打造高效、可靠、智能的網絡基座

針對煤礦智能化發展中的網絡挑戰,華為針對性地推出礦山雲網解決方案,為煤礦生産提供高效連接配接,讓井下生産端的資料上得去,讓資料中心雲端的智能下得來。新元煤礦規模部署了華為礦山雲網融合ip承載解決方案,使用ptn産品建構超寬的井下生産環網,骨幹網絡帶寬達到50gbps,并支援更新到100gbps,保障5-10年井下各類高清視訊的回傳所需的帶寬。

得益于帶寬的保障,新元煤礦引入了智能巡檢機器人,以前煤礦井下巡檢主要靠人工進行,人力需求量大,現在智能巡檢機器就可以對井下巷道和硐室進行無人化的高清視訊巡檢,巡檢勞工下井時間減少了90%。而且,以前在井下與井上通話都是靠有線電話,人必須跑到話機的位置,不僅很不友善,互相也看不到圖像。現在勞工在井下就可以通過手機随時随地跟井上打電話、視訊通信,及時報平安,讓家人更安心。

為了實作融合承載和一網多用,礦山雲網融合ip承載解決方案采用創新的網絡切片技術,将一個實體網絡分割成多個嚴格隔離的邏輯平面。就像在一條寬闊的馬路上,用隔離帶劃分出一條條專用的brt通道,每個車道的空間嚴格保障并且不受其他車道的影響。

通過不同的網絡切片承載不同的業務,進而保障工業控制、語音通訊等高優先級業務流量不受其他業務流量突發的影響,使得遠端控制更加平滑流暢,語音和視訊更加清晰,實作井下業務的可靠通信。

對于網絡的管理,華為礦山雲網融合ip承載方案基于sdn架構,引入了随流檢測技術,網絡的健康度、業務流量的傳輸品質都可以在集控中心的大屏上看得一清二楚。一旦業務的傳輸品質發生下降,從業人員還可以進行預測性的分析維護,幾分鐘就能定位出網絡哪個位置發生了問題,無需運維人員下井逐一插拔光子產品查找問題,極大地提升了運維效率。

新元煤礦5g+智能化礦山建設辦公室主任冀傑表示,“我們通過華為融合承載解決方案實作了超大帶寬組網和井下多業務的一網承載,使用flexe網絡切片技術保障了不同業務的可靠性和安全性,很好地滿足了新元煤礦5g+智能煤礦的業務承載要求。”

新元煤礦持續創新,引領煤礦智能化發展

新元煤礦作為煤礦行業智能化改造的先行者,已經在井下無人巡檢、采掘遠端控制、生産網絡融合承載等業務上取得了豐碩的創新成果。目前,新元煤礦還在持續的投入,積極探索新工藝、新技術、新裝備在煤礦的應用,不斷提升煤礦智能化水準。

作為全球領先的ict基礎設施提供商,華為持續聚焦煤礦行業需求和應用,将不斷推出更可靠、更經濟、更契合煤礦行業的産品與解決方案,滿足煤礦不斷發展的通信和資訊化需求,為煤礦智能化建設和發展做出更多貢獻。

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