安标国家矿用产品安全标志中心有限公司,对话孙继平：煤矿智能化过程中

导读：安标国家矿用产品安全标识中心有限公司，对话孙继平:煤矿智能过程中2021年3月，中国煤炭科学技术研究院有限公司和华为技术有限公司联合发布了F5G智能煤矿应用方案和白皮书；在国

安标国家矿用产品安全标识中心有限公司，对话孙继平:煤矿智能过程中

2021年3月，中国煤炭科学技术研究院有限公司和华为技术有限公司联合发布了F5G智能煤矿应用方案和白皮书；在国家矿安监局的见证下，双方与中国煤炭科工分公司下属安标国家矿用产品安全标识中心有限公司、中煤科工能源科技发展有限公司共同成立了“智能矿用联合实验室”，这标志着F5G技术在煤炭行业的普及正式开始。2021年下半年，国家能源局将F5G技术写入《智能煤矿验收管理办法(试行)》规范，为煤矿网络技术选择提供了指导和参考。

围绕“煤矿智能化”、“矿山网络技术”等话题，华为拜访了中国矿业大学(京)原副校长教授，孙教授阐述了煤矿智能化的发展方向，认为F5G和网络硬切片技术是煤矿智能化建设的关键技术，是矿山有线宽带传输系统的必然选择，并将与5G合作。

煤炭是我国的主要能源，占一次能源生产和消费结构的60%以上，是我国能源供应的压舱石。大型化、智能化、机械化是现代化煤矿的发展方向。为加快煤矿智能化建设，国家国家发改委、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》。目标是促进智能技术与煤炭行业的融合发展，提高煤矿的智能化水平，提高煤矿主要生产环节的信息传递和自动化程度。

煤矿智能化的立足点是安全，关键支撑是大带宽、低时延、高可靠的网络。

煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心，其目标是提高煤炭开采效率，升级生产安全，减少井下人数。煤矿智能开发是通过有线和无线宽带网络、物联网、GIS、人工智能、大数据等技术，基于新型连接技术，实现煤矿全息业务闭环运营体系，实现远程控制和维护；智能的目标是实现智能分析决策和系统预测，释放更大的生产力。此外，智能化的另一个目标是解放人力。井下工人越多，事故发生时遇险的人就越多。减少井下工人实际上是一个安全问题。孙继平教授认为煤矿智能建筑的目标是减少人，提高效率，保证安全；当务之急是建设煤矿信息高速公路，为矿井监测、通信、定位、监控和地面遥控提供大带宽、低时延、高可靠性、宽接入的信息传输通道。

未来矿山需要全矿的综合信息传输网络。

在井下工作环境中，涉及通信和信息交互的场景有传感器监控、调度通信、人车定位、煤矿视频监控等。目前至少有三个网络:矿井有线调度通信网、煤矿安全监控网和矿井工业环网。如果在井下使用煤矿 5G，则需要增加至少四个网络的矿井5G通信网络。如果用同一个网络承载不同类型的业务，传统网络采用QoS服务质量机制，一般来说，最高优先级应用的实时性和可靠性是可以保证的。但是，当多个接口信号同时导入且数据量较大时，最高优先级业务的质量很难得到保证。

孙继平教授认为，为了简化煤矿网络的部署和维护，实现各种地下服务的高可靠性，如监控、人员和车辆定位、视频和语音通信等。，整合多个地下网络是未来的必然趋势，需要实现不同业务之间硬管的隔离能力。硬管道能力是将不同的业务隔离在多个通道上，每个通道分配一定的带宽，不同的业务可以分配不同的通道，通道之间互不影响，从而保证所有业务的高可靠性和低时延。因此，矿井的智能化建设需要一个支持硬管道技术的全矿井综合信息传输网络。

煤矿智能建设，F5G举足轻重

面向未来地下网络技术的发展，需要满足安全、可靠、长距离、大带宽、低时延的业务承载能力。基于光纤的网络在满足上述要求的基础上，用无源光分路器替代传统网络的汇聚层设备，大大降低了危险环境下的电火花风险，是未来井下通信技术发展的必然方向。

F5G由欧洲电信标准协会提出，基于两层点对多点网络架构，不同于传统的工业以太网逐层汇聚网络架构。F5G的头端节点部署在地面以上的机房，末端的光端机部署在地下。端与头端距离数十公里，由无源光器件组成，大大简化了网络部署和运维，大大提高了井下的安全性。基于光纤无源无功率的优势，华为在煤矿场景下需要不断创新，推出了本质安全型F5G工业光端机，实现了井下网络设备的全部本质安全。孙继平教授认为，这是F5G地下部署的核心价值。

F5G融合了时分复用和波分复用技术，实现了端到端的网络硬隔离，保证了业务的安全可靠承载。孙教授认为，具备硬管道能力的F5G技术将是矿井智能建设过程中新的主网方案，是解决井下海量数据传输的重要选择。通过F5G技术，可以在一根光纤上统一承载监控、人员和车辆定位、视频和语音通信等业务。F5G将配合网络硬切片和5G技术，构建畅通的地下信息高速公路。

井下生产环境多尘、潮湿、狭窄、照度低。当地下网络出现故障时，很难进行人工检查和维护。为提高矿井网络运维效率，华为引入创新的DQ ORP方案，标记光路和无源光器件，点亮基于图像识别的光纤网络，实现光链路和器件的精确可视化。地下网络质量、断纤位置等信息。一眼就能看出来。目前光路诊断技术定位精度可达米级，减少井下维护时间90%，提高运维安全系数。

煤矿井下环境恶劣，设备维护困难。煤矿井下使用的网络设备必须简单、可靠、免维护、易于维护。华为推出了预连接技术，可以实现井下光器件的快速连接，避免使用井下光纤熔接机，保证井下网络部署的安全性。此外煤矿工作面定期移动，尤其是远程控制业务可能需要增加新的接入信息节点，华为光端机，即插即用免配置，降低了方案的技术门槛。

孙继平教授认为，华为推出的DQ ORP方案和预连接方案是F5G技术结合煤矿应用的重要创新，将进一步加速技术的普及。目前煤矿智能推广处于示范矿建设阶段。孙继平教授对技术应用进行了指导，认为场景集成和技术协同是矿山网络建设的方向，特别是有线和无线技术要相辅相成。此外，随着技术创新的应用，光纤在矿井中的应用将不仅仅是通信，光纤传感技术也将推动煤矿生产安全的进一步升级。

引领产业创新，华为与煤炭科学研究院等产业伙伴合作，推动F5G在煤矿省份的商用加速和生态建设。截至目前，F5G矿井的商业部署已超过40个，包括延长石油的Palasu 煤矿、陕煤的红柳林煤矿、咏梅的陈四楼、贵州豫能新田的[/k1/]等。F5G的商用部署将继续推动煤矿的智能化建设。(中国网)

来源:中国网

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