面向未來

央企國企100%自主創(chuàng)新

“這既是對上級監(jiān)管部門文件的落實，也是礦山高質(zhì)量安全生產(chǎn)的內(nèi)在要求。”李樓煤業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

據(jù)悉到2027年，央企國企需實現(xiàn)100%自主創(chuàng)新，覆蓋處理器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等全產(chǎn)業(yè)鏈。

此前，國外企業(yè)壟斷了約80%的國內(nèi)礦用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場，礦山企業(yè)的交換設(shè)備大部分都由其供應(yīng)。近年來，鑒于國際形式的不穩(wěn)定性和多變性，進一步加大了供貨風(fēng)險，且在信息安全方面也會面臨巨大的隱患。

傳統(tǒng)工業(yè)環(huán)網(wǎng)

面臨巨大的傳輸挑戰(zhàn)

2024年12月，國家礦山安全監(jiān)察局印發(fā)《煤礦工業(yè)視頻安裝及聯(lián)網(wǎng)接入規(guī)范（試行）》的通知，針對采煤工作面、掘進工作面、重要災(zāi)害治理點、井下主要硐室以及地面關(guān)鍵位置等場所，要求“無視頻不作業(yè)”。

要滿足“無視頻不作業(yè)”的要求，網(wǎng)絡(luò)就必須跟上?？稍谶^去，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)異常復(fù)雜：煤礦普遍采用三張以上二層交換網(wǎng)絡(luò)，承載井下生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻感知、安全感知等業(yè)務(wù)，導(dǎo)致井下線纜敷設(shè)困難、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運維投入大；二層網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)之間相互影響，還存在普遍性的廣播風(fēng)暴問題，一旦發(fā)生會使業(yè)務(wù)受到大面積影響；且傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)沒有統(tǒng)一管理，缺少有效的排障手段，必須依賴工人下井排障，維修效率低，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)作業(yè)。此外，隨著智能化業(yè)務(wù)深化，無死角視頻的大帶寬需求、電力系統(tǒng)防越級跳閘的低時延要求、安全系統(tǒng)的高可靠保障等差異化需求更加凸顯。

攻關(guān)：建成井下信息高速公路

為攻克一系列難題，2022年底，山東能源云鼎科技攜手華為技術(shù)團隊開啟為期兩年的技術(shù)攻堅，成功研發(fā)以SRv6、FlexE硬切片技術(shù)為底座的“切片網(wǎng)絡(luò)”。

“傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)好比一條車道固定的老路，所有車輛擠成一團，極容易出現(xiàn)堵車，而我們的切片網(wǎng)絡(luò)更像一條井井有條的高速公路，能根據(jù)‘車輛’類型和‘車速’劃分專用車道。生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)走快車道，視頻業(yè)務(wù)分配更寬的車道，日常數(shù)據(jù)上傳則分流到普通車道，互不干擾。” 山東能源云鼎科技產(chǎn)品線許羽斌形象地比喻道，“當(dāng)某條‘車道’帶寬不足時，系統(tǒng)還能實時擴容，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既通暢又穩(wěn)定。”

據(jù)許羽斌介紹，切片網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了“一網(wǎng)承載、安全可靠、智能運維”三大核心突破：切片網(wǎng)絡(luò)將原本分散的多張網(wǎng)絡(luò)合并，具備5萬兆大帶寬，將相關(guān)對象定位、安全防護等業(yè)務(wù)接入切片網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)一網(wǎng)承載礦井全業(yè)務(wù)，可滿足未來5至10年的智能化發(fā)展需求；每個切片都是獨享帶寬資源，能夠保證業(yè)務(wù)之間的隔離傳輸，互不影響，而且一旦某條鏈路斷開，可通過智能路由實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路徑快速切換，保障網(wǎng)絡(luò)安全可靠；配備智能化管理平臺，主動識別網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，分鐘級定位故障點，大大提高了運維效率。

“以前每天要巡檢多張網(wǎng)絡(luò)，費時又費力。采用綜合承載網(wǎng)后，李樓煤業(yè)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得到了優(yōu)化，視頻畫面延時平均低于10毫秒，業(yè)務(wù)故障處理時間減少約50%，故障影響時間降低約70%。”許羽斌表示。

為保證切片網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性，李樓煤業(yè)邀請了中煤科工常州院進行全網(wǎng)測試，最終通過了苛刻的功能和性能測試。李樓煤業(yè)成為國內(nèi)首個通過測試的“全業(yè)務(wù)切片網(wǎng)絡(luò)”礦井。

“我們達(dá)成了對原有產(chǎn)品的超越。”許羽斌說，國外品牌主導(dǎo)的工業(yè)以太網(wǎng)不支持5G系統(tǒng)傳輸、業(yè)務(wù)硬隔離，無法徹底規(guī)避網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴問題，帶寬最大只有10G且難以滿足長期演進需求。

華為在通訊領(lǐng)域的深厚技術(shù)沉淀保證了方案在性能、穩(wěn)定性以及安全性的大幅提升，為后續(xù)業(yè)務(wù)演講提供了保證。

“要致富，先修路。切片網(wǎng)絡(luò)就是一條通往礦山信息化、智能化的路。”據(jù)華為專家介紹，“此次切片網(wǎng)絡(luò)研發(fā)采用的切片技術(shù)路線先進性很強，而且設(shè)備都是自主創(chuàng)新，從生產(chǎn)到測試也都是在國內(nèi)完成，安全上可保無虞。”

“自試點運行以來，未發(fā)生一起因環(huán)網(wǎng)風(fēng)暴導(dǎo)致的大面積斷網(wǎng)事故。”李樓煤業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人對綜合承載網(wǎng)給予高度評價。

共建標(biāo)桿：有望向全國推廣

“我們此次與云鼎科技的聯(lián)合攻關(guān)，也是要把李樓煤業(yè)的項目打造成一個標(biāo)桿，然后向全國推廣。”華為專家表示。據(jù)悉，該解決方案目前已啟動在山東能源所屬的新巨龍、金雞灘等多個礦區(qū)的復(fù)制推廣，更被國家能源局納入《煤礦信息綜合承載網(wǎng)通用技術(shù)規(guī)范》，有望成為智能礦山建設(shè)的標(biāo)配網(wǎng)絡(luò)方案。

有行業(yè)專家指出，綜合承載網(wǎng)的成功應(yīng)用，不僅解決了礦山智能化的底層通信難題，更通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化為能源行業(yè)提供可復(fù)制的數(shù)字化轉(zhuǎn)型模板。隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略推進，此類融合創(chuàng)新正加速傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化迭代，為能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

本文轉(zhuǎn)載自：《山東國資報道》

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