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效率，推動新技術與煤炭產業融合發展，加速煤礦數字化轉型，2020年國家發改委、能源局等八部委聯合發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，煤礦智能化已經成為國之重策。

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展趨勢、煤礦網絡的挑戰和網絡演進趨勢進行了詳細的闡述，并發表了自己創新性的見解。

可靠的網絡覆蓋加速實現井下少人無人作業，提升煤炭生產安全

煤礦智能化發展過程中，孫教授特別強調煤炭生產的安全性。煤礦智能化的目標是井下少人無人，效率提升，減少井下作業人員可以有效提升煤炭生產的安全性。目前井下的水泵房、變電所、皮帶等固定場所，已經基本實現了無人值守；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、網絡切片等一系列網絡技術把井下的作業人員移到地面，使用地面遙控的方法控制井下的采煤機和掘進設備，這樣既實現了井下少人無人，又避開了生產系統智能化演進中遇到的通信難題。對于井下無線網絡覆蓋，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務接入。作為5G的重要補充，Wi-Fi 6可以幫助煤礦企業實現井下無線信號的全面覆蓋。

網絡切片技術解決井下多網林立問題，提高運維效率，降低建設成本

當前煤礦井下的業務系統種類繁多，大體上可以分為監控類、定位類、通信類和視頻類4大類。不同業務系統往往有著不同的組網要求，有的是在政策要求下強制獨立建網，例如有線調度通信網絡、安全監控網絡；有的強調高可靠低時延，例如5G承載網；有的要求大帶寬，例如各類高清視頻監控、機器人視頻巡檢等。井下環境惡劣復雜，井下網絡數量多，給運維工作帶來了巨大的困難，也極大的增大了煤礦企業的網絡建設成本。孫教授認為井下網絡數量減少是必然的趨勢，新建的網絡應該盡可能多地兼容承載現有業務系統，這樣即便于維護使用，也會顯著地降低建設成本。

孫教授指出網絡切片技術是解決煤礦井下多網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。網絡切片可以在一張物理網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，業務信息的傳輸時延也能做到互不影響。孫教授特別舉例，網絡切片技術可以將當前井下新建的5G承載網和井下眾多工業以太環網合并為一張網，不同的切片網絡分別承載監控、視頻、5G、通信等不同業務，這樣將使得井下的網絡數量大大降低。

網絡防御能力的提升，確保煤礦生產持續性

最后，孫教授談到了網絡安全對煤礦智能化的重要意義。隨著煤礦智能化發展，網絡規模越來越大，智能終端越來越多，網絡受到的威脅也持續提升。網絡攻擊、設備中毒等安全事件往往引起網絡癱瘓，進而導致生產的中斷。煤礦企業必須盡快落實網絡安全等級保護合規建設，提升煤礦網絡對各種網絡威脅的防御能力，保障煤礦生產的持續性和安全性。

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