对话孙继平:一网综合承载是智能化煤矿网络建设的发展趋势

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对话孙继平:一网综合承载是智能化煤矿网络建设的发展趋势
发布日期:2021-10-18 00:39    点击次数:173

煤炭是我国的重要能源,煤矿开采以井下开采方式为主,危险性高。为提升煤矿安全生产效率,推动新技术与煤炭产业融合发展,加速煤矿数字化转型,2020年国家发改委、能源局等八部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,煤矿智能化已经成为国之重策。

华为围绕“煤矿智能化与矿用通信和信息技术”对原中国矿业大学(北京)副校长孙继平教授进行了访谈。孙教授对煤矿智能化的发展趋势、煤矿网络的挑战和网络演进趋势进行了详细的阐述,并发表了自己创新性的见解。

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可靠的网络覆盖加速实现井下少人无人作业

提升煤炭生产安全

煤矿智能化发展过程中,孙教授特别强调煤炭生产的安全性。煤矿智能化的目标是井下少人无人,效率提升,减少井下作业人员可以有效提升煤炭生产的安全性。目前井下的水泵房、变电所、皮带等固定场所,已经基本实现了无人值守;但对于采掘工作面,胶轮车、电机车等移动场景,目前还没有有效的解决手段。

以采煤工作面为例,当前还存在煤岩分界和采煤设备高精度定位的困难。孙教授指出,井下无人化和井下远程控制,不仅对煤矿机械设备本身,更对整体网络的可靠性,包括丢包、时延、抖动等提出了更高要求。在当前的技术条件下,可以综合使用5G、Wi-Fi 6、网络切片等一系列网络技术把井下的作业人员移到地面,使用地面遥控的方法控制井下的采煤机和掘进设备,这样既实现了井下少人无人,又避开了生产系统智能化演进中遇到的通信难题。

对于井下无线网络覆盖,孙教授认为新一代的Wi-Fi 6技术在提供大带宽、应用识别和无损漫游方面取得了长足的进步,可以在煤矿井下实现高清摄像头、巷道巡检机器人、智能矿灯、无线传感器以及各类手持终端的业务接入。作为5G的重要补充,Wi-Fi 6可以帮助煤矿企业实现井下无线信号的全面覆盖。

网络切片技术解决井下多网林立问题

提高运维效率,降低建设成本

当前煤矿井下的业务系统种类繁多,大体上可以分为监控类、定位类、通信类和视频类4大类。不同业务系统往往有着不同的组网要求,有的是在政策要求下强制独立建网,例如有线调度通信网络、安全监控网络;有的强调高可靠低时延,例如5G承载网;有的要求大带宽,例如各类高清视频监控、机器人视频巡检等。

井下环境恶劣复杂,井下网络数量多,给运维工作带来了巨大的困难,也极大地增加了煤矿企业的网络建设成本。孙教授认为井下网络数量减少是必然的趋势,新建的网络应该尽可能多地兼容承载现有业务系统,这样既便于维护使用,也会显著地降低建设成本。

孙教授指出网络切片技术是解决煤矿井下多网林立问题较好的技术,预计会在煤矿井下获得广泛的应用。网络切片可以在一张物理网络上切分出多个严格隔离的逻辑平面,不同的逻辑平面之间不仅带宽隔离,业务信息的传输时延也能做到互不影响。孙教授特别举例,网络切片技术可以将当前井下新建的5G承载网和井下众多工业以太环网合并为一张网,不同的切片网络分别承载监控、视频、5G、通信等不同业务,这样将使得井下的网络数量大大降低。

网络防御能力的提升

确保煤矿生产持续性

最后,孙教授谈到了网络安全对煤矿智能化的重要意义。随着煤矿智能化发展,网络规模越来越大,智能终端越来越多,网络受到的威胁也持续提升。网络攻击、设备中毒等安全事件往往引起网络瘫痪,进而导致生产的中断。煤矿企业必须尽快落实网络安全等级保护合规建设,提升煤矿网络对各种网络威胁的防御能力,保障煤矿生产的持续性和安全性。

华为数据通信产品与解决方案已经在煤矿行业得到广泛应用,商用部署超过30个,足迹遍布山西、陕西、内蒙、新疆等产煤大省。基于对煤矿生产业务的研究洞察,华为将推出矿山融合IP工业网解决方案,融入了网络切片,随流检测iFIT,Wi-Fi 6等一系列创新技术,针对煤矿生产场景,为客户打造高可靠、优体验的网络联接,为煤矿智能化发展提供持续动力。

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