數說(shuō)品智聯(lián)接 | 山東能源集團建成國內首個(gè)“全業(yè)務(wù)切片網(wǎng)絡(luò )”

面向未來(lái)

央企國企100%自主創(chuàng )新

“這既是對上級監管部門(mén)文件的落實(shí)，也是礦山高質(zhì)量安全生產(chǎn)的內在要求。”李樓煤業(yè)相關(guān)負責人表示。

據悉到2027年，央企國企需實(shí)現100%自主創(chuàng )新，覆蓋處理器、操作系統、數據庫等全產(chǎn)業(yè)鏈。

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

傳統工業(yè)環(huán)網(wǎng)

面臨巨大的傳輸挑戰

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

要滿(mǎn)足“無(wú)視頻不作業(yè)”的要求，網(wǎng)絡(luò )就必須跟上?？稍谶^(guò)去，網(wǎng)絡(luò )架構異常復雜：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)數據、視頻感知、安全感知等業(yè)務(wù)，導致井下線(xiàn)纜敷設困難、網(wǎng)絡(luò )建設和運維投入大；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(wèn)題，一旦發(fā)生會(huì )使業(yè)務(wù)受到大面積影響；且傳統網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有統一管理，缺少有效的排障手段，必須依賴(lài)工人下井排障，維修效率低，嚴重影響正常生產(chǎn)作業(yè)。此外，隨著(zhù)智能化業(yè)務(wù)深化，無(wú)死角視頻的大帶寬需求、電力系統防越級跳閘的低時(shí)延要求、安全系統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(kāi)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 )”。

“傳統網(wǎng)絡(luò )好比一條車(chē)道固定的老路，所有車(chē)輛擠成一團，極容易出現堵車(chē)，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‘車(chē)輛’類(lèi)型和‘車(chē)速’劃分專(zhuān)用車(chē)道。生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)走快車(chē)道，視頻業(yè)務(wù)分配更寬的車(chē)道，日常數據上傳則分流到普通車(chē)道，互不干擾。” 山東能源云鼎科技產(chǎn)品線(xiàn)許羽斌形象地比喻道，“當某條‘車(chē)道’帶寬不足時(shí)，系統還能實(shí)時(shí)擴容，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統既通暢又穩定。”

據許羽斌介紹，切片網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了“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(wàn)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(shí)現一網(wǎng)承載礦井全業(yè)務(wù)，可滿(mǎn)足未來(lái)5至10年的智能化發(fā)展需求；每個(gè)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(kāi)，可通過(guò)智能路由實(shí)現網(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(dòng)識別網(wǎng)絡(luò )中存在的問(wèn)題，分鐘級定位故障點(diǎn)，大大提高了運維效率。

“以前每天要巡檢多張網(wǎng)絡(luò )，費時(shí)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 )架構得到了優(yōu)化，視頻畫(huà)面延時(shí)平均低于10毫秒，業(yè)務(wù)故障處理時(shí)間減少約50%，故障影響時(shí)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(jìn)行全網(wǎng)測試，最終通過(guò)了苛刻的功能和性能測試。李樓煤業(yè)成為國內首個(gè)通過(guò)測試的“全業(yè)務(wù)切片網(wǎng)絡(luò )”礦井。

“我們達成了對原有產(chǎn)品的超越。”許羽斌說(shuō)，國外品牌主導的工業(yè)以太網(wǎng)不支持5G系統傳輸、業(yè)務(wù)硬隔離，無(wú)法徹底規避網(wǎng)絡(luò )風(fēng)暴問(wèn)題，帶寬最大只有10G且難以滿(mǎn)足長(cháng)期演進(jìn)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、穩定性以及安全性的大幅提升，為后續業(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。”據華為專(zhuān)家介紹，“此次切片網(wǎng)絡(luò )研發(fā)采用的切片技術(shù)路線(xiàn)先進(jìn)性很強，而且設備都是自主創(chuàng )新，從生產(chǎn)到測試也都是在國內完成，安全上可保無(wú)虞。”

“自試點(diǎn)運行以來(lái)，未發(fā)生一起因環(huán)網(wǎng)風(fēng)暴導致的大面積斷網(wǎng)事故。”李樓煤業(yè)相關(guān)負責人對綜合承載網(wǎng)給予高度評價(jià)。

共建標桿：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(gè)標桿，然后向全國推廣。”華為專(zhuān)家表示。據悉，該解決方案目前已啟動(dòng)在山東能源所屬的新巨龍、金雞灘等多個(gè)礦區的復制推廣，更被國家能源局納入《煤礦信息綜合承載網(wǎng)通用技術(shù)規范》，有望成為智能礦山建設的標配網(wǎng)絡(luò )方案。

有行業(yè)專(zhuān)家指出，綜合承載網(wǎng)的成功應用，不僅解決了礦山智能化的底層通信難題，更通過(guò)技術(shù)標準化為能源行業(yè)提供可復制的數字化轉型模板。隨著(zhù)國家“雙碳”戰略推進(jìn)，此類(lèi)融合創(chuàng )新正加速傳統工業(yè)基礎設施的智能化迭代，為能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

本文轉載自：《山東國資報道》

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