煤炭是我國的重要能源，煤礦開采以井下開采方式為主，危險性高。為提升煤礦安全生產(chǎn)效率，推動新技術與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，加速煤礦數(shù)字化轉型，2020年國家發(fā)改委、能源局等八部委聯(lián)合發(fā)布《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，煤礦智能化已經(jīng)成為國之重策。
華為圍繞“煤礦智能化與礦用通信和信息技術”對原中國礦業(yè)大學（北京）副校長孫繼平教授進行了訪談。孫教授對煤礦智能化的發(fā)展趨勢、煤礦網(wǎng)絡的挑戰(zhàn)和網(wǎng)絡演進趨勢進行了詳細的闡述，并發(fā)表了自己創(chuàng)新性的見解。
可靠的網(wǎng)絡覆蓋加速實現(xiàn)井下少人無人作業(yè)，提升煤炭生產(chǎn)安全
煤礦智能化發(fā)展過程中，孫教授特別強調(diào)煤炭生產(chǎn)的安全性。煤礦智能化的目標是井下少人無人，效率提升，減少井下作業(yè)人員可以有效提升煤炭生產(chǎn)的安全性。目前井下的水泵房、變電所、皮帶等固定場所，已經(jīng)基本實現(xiàn)了無人值守；但對于采掘工作面，膠輪車、電機車等移動場景，目前還沒有有效的解決手段。以采煤工作面為例，當前還存在煤巖分界和采煤設備高精度定位的困難。孫教授指出，井下無人化，井下遠程控制，不僅對煤礦機械設備本身，更對整體網(wǎng)絡的可靠性，包括丟包、時延、抖動等提出了更高要求。在當前的技術條件下，可以綜合使用5G、Wi-Fi6、網(wǎng)絡切片等一系列網(wǎng)絡技術把井下的作業(yè)人員移到地面，使用地面遙控的方法控制井下的采煤機和掘進設備，這樣既實現(xiàn)了井下少人無人，又避開了生產(chǎn)系統(tǒng)智能化演進中遇到的通信難題。對于井下無線網(wǎng)絡覆蓋，孫教授認為新一代的Wi-Fi 6技術在提供大帶寬、應用識別和無損漫游方面取得了長足的進步，可以在煤礦井下實現(xiàn)高清攝像頭、巷道巡檢機器人、智能礦燈、無線傳感器以及各類手持終端的業(yè)務接入。作為5G的重要補充，Wi-Fi 6可以幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)井下無線信號的全面覆蓋。
網(wǎng)絡切片技術解決井下多網(wǎng)林立問題，提高運維效率，降低建設成本
當前煤礦井下的業(yè)務系統(tǒng)種類繁多，大體上可以分為監(jiān)控類、定位類、通信類和視頻類4大類。不同業(yè)務系統(tǒng)往往有著不同的組網(wǎng)要求，有的是在政策要求下強制獨立建網(wǎng)，例如有線調(diào)度通信網(wǎng)絡、安全監(jiān)控網(wǎng)絡；有的強調(diào)高可靠低時延，例如5G承載網(wǎng)；有的要求大帶寬，例如各類高清視頻監(jiān)控、機器人視頻巡檢等。井下環(huán)境惡劣復雜，井下網(wǎng)絡數(shù)量多，給運維工作帶來了巨大的困難，也極大的增大了煤礦企業(yè)的網(wǎng)絡建設成本。孫教授認為井下網(wǎng)絡數(shù)量減少是必然的趨勢，新建的網(wǎng)絡應該盡可能多地兼容承載現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)，這樣即便于維護使用，也會顯著地降低建設成本。
孫教授指出網(wǎng)絡切片技術是解決煤礦井下多網(wǎng)林立問題的比較好的技術，預計會在煤礦井下獲得廣泛的應用。網(wǎng)絡切片可以在一張物理網(wǎng)絡上切分出多個嚴格隔離的邏輯平面，不同的邏輯平面之間不僅帶寬隔離，業(yè)務信息的傳輸時延也能做到互不影響。孫教授特別舉例，網(wǎng)絡切片技術可以將當前井下新建的5G承載網(wǎng)和井下眾多工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)合并為一張網(wǎng)，不同的切片網(wǎng)絡分別承載監(jiān)控、視頻、5G、通信等不同業(yè)務，這樣將使得井下的網(wǎng)絡數(shù)量大大降低。
網(wǎng)絡防御能力的提升，確保煤礦生產(chǎn)持續(xù)性
最后，孫教授談到了網(wǎng)絡安全對煤礦智能化的重要意義。隨著煤礦智能化發(fā)展，網(wǎng)絡規(guī)模越來越大，智能終端越來越多，網(wǎng)絡受到的威脅也持續(xù)提升。網(wǎng)絡攻擊、設備中毒等安全事件往往引起網(wǎng)絡癱瘓，進而導致生產(chǎn)的中斷。煤礦企業(yè)必須盡快落實網(wǎng)絡安全等級保護合規(guī)建設，提升煤礦網(wǎng)絡對各種網(wǎng)絡威脅的防御能力，保障煤礦生產(chǎn)的持續(xù)性和安全性。
基于對煤礦生產(chǎn)業(yè)務的研究洞察，華為推出了礦山融合IP工業(yè)網(wǎng)解決方案，并迅速在煤礦行業(yè)得到廣泛應用，目前商用部署超過30個，足跡遍布山西、陜西、內(nèi)蒙、新疆等產(chǎn)煤大省。礦山融合IP工業(yè)網(wǎng)解決方案融入了網(wǎng)絡切片，隨流檢測iFIT，Wi-Fi 6等一系列創(chuàng)新技術，為客戶打造高可靠、優(yōu)體驗的網(wǎng)絡聯(lián)接，為煤礦智能化發(fā)展提供持續(xù)動力。
