

今年4月29日,国务委员王勇在贵州调研检查安全生产和消防安全工作时,深入新田煤矿井下1901智能化综采工作面进行调研检查,在工作面集控中心硐室,王勇点击智能化采煤“一键启动”按钮,观摩了智能化采煤生产过程,称赞智能化建设在贵州省煤矿带了个好头。
新田煤矿是河南能源化工集团在贵州独资建设的第一对矿井,设计规模120万吨/年。目前,该矿已经建成1901和1404两个智能化采面,实现了在集控中心对综采工作面采煤机、液压支架、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机远程一键启停控制;实现了采煤机记忆截割采煤和工作面液压支架自动跟机移架、推溜;实现了工作面采煤机、液压支架、运输系统联锁控制。
支撑各个子系统的数据通讯和集控主机信息传输的正是华为以ETSI(欧洲电信标准协会)定义的第五代固定网络技术F5G(the 5th Generation Fixed Network)为基础,面向行业打造的全光工业网解决方案。
选择在新田煤矿打造F5G样板,不仅在于新田煤矿是贵州省智能化矿山建设的典型代表,更在于面向类似贵州地区的高瓦斯煤矿,F5G的落地充分证明了其功能实现符合矿山安全、高效、智能生产的根本要求。
新田煤矿综采集控系统
从5G到F5G,煤矿行业再添信息“大动脉”
随着2020年3月国家八部委《关于推进煤矿智能化发展的指导意见》印发以来,5G+智能矿山建设在全国广泛推广开来。然而不同于以往5G对于无线联接场景的赋能,这次华为以F5G技术为基础,推出全光工业网解决方案,瞄准的是固定网络的革新升级。
正如华为政企光领域总裁金志国所言,传统的窄带无线通信和以太网技术已经无法满足煤矿行业业务的需要,取而代之的是新兴的F5G技术。
F5G就如同信息高速公路一般,可以实现人与机械、环境以及云的数据实时交互。其具有超大带宽、全光联接和确定性体验三大特征,非常适用于煤矿行业这种对带宽、安全性和低时延有着高要求的业务场景。
如今,F5G技术在煤矿井上和井下通信网正在发挥着重要作用:井上用F5G,可以提升办公和生产效率;井下用F5G,则可以提供安全可靠的通信保障。不仅如此,F5G提供运力和联接力,AI提供智力,计算提供算力,三者的融合,更是构成了智能矿山建设的基础。
顺应煤矿行业转型升级的需要,华为作为光通信技术的引领者,也在基于F5G技术打造全光工业网,为智能矿山构筑起安全可靠的全光大动脉。
F5G不是“多一个选择”,而是全面的革新
随着智能化对于网络基础设施的要求提高,煤矿行业纷纷向千兆环网、万兆环网进行升级。然而解决大带宽并非煤矿的特有需求,相较其他行业,煤矿行业具有生产条件多变、防爆要求严格、工作空间封闭等特征,对井下设备设施的布设及施工操作条件提出了很高的要求,而这正是其痛点所在。
在推动智能矿山建设过程中,华为紧密贴合现场痛点问题,以安全易操作为导向,在F5G全光工业网解决方案设计上,着重在三个层面进行了创新:一是采用无源光器件,减少有源设备的使用;二是全面采用光纤作为通信介质,减少电气火花风险;三是通过工业光环网保护技术,应对井下多重链路或设备失效风险。
由此,该解决方案不仅提升了设备本身的电气安全,还确保了生产系统的业务安全,以及人员的井下施工安全和维护安全等。
F5G井下组网示意图
煤矿必须防爆,井下尽量简单。为了提升井下安全,避免因火花等造成瓦斯爆炸,矿井下要尽量避免使用电气设备。相比较传统网络,F5G全光工业网采用无源光器件组成的无源光环网,既减少了有源设备的使用,又减少了40%的防爆节点使用,使得矿井下电气安全性大幅提升。
工作面定期移动,需要高可靠。面对远程控制、在线监控等业务普及给网络可靠性提出的新要求。F5G全光工业网则凭借其菊花链型拓扑组网结构和设备级、链路级的1+1冗余保护,实现了更高的网络可靠性,保障了业务安全。
作业条件有限,运维要容易。在施工层面,F5G全光工业网采用先进的光器件制造工艺,可避免在井下使用光纤熔接机,保证井下作业安全;在维护层面,F5G全光工业网借助创新的光纤智能诊断技术,可通过智能分析器捕获到故障信号并加以分析,减少90%的井下维护时间,保障运维人员安全。
因此,F5G技术应用至煤矿场景,对于煤矿来说不是多了一个信息通道的选择,而是全面满足井下安全生产切实需要的技术创新。无源、自生长、易运维,F5G全光工业网应该说革新了煤矿旧有的环网思维。
为智能矿山建设构筑坚实底座
在煤矿行业,F5G全光工业网的应用,带来的不仅是井下安全生产更有保障,还能提升井上生产效率,成为煤矿数字化转型的坚实底座。
F5G的超宽融合特性,可以为矿区办公网络、矿区视频监控、井上无线网络回传提供超大带宽的接入;并以极简运维,为企业提供统一管理、端到端可视、分钟级快速排障,实现井上人财物统一联接,进而提升管理效率、降低经营成本。
如今,华为正在积极开展与河南、贵州、陕西等地的煤矿企业开展深入合作,加速F5G产业化进程,打造智能矿山新标杆。同时,为了进一步加速煤矿行业数字化转型,华为也在积极参与煤矿产业生态建设,借助生态力量推动F5G在智能矿山的应用以及技术标准升级。在今年3月,中国煤科煤科院联合华为发布了《煤矿F5G应用技术白皮书》,为F5G在井下的应用提供技术指导。
从推动F5G落地应用到参与F5G技术标准制定,华为在光通信技术近三十年的研发投入和产业生态的培育,正在释放出前所未有的能量,将智能矿山的美好未来照进现实。
以上文章转载自InnoMining创新矿业,作者IM智能
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