2024-09-29-华为-新一代井下网络技术白皮书_16页_7mb

华为与山东能源集团煤矿井下新一代网络解决方案总结

背景
为应对煤矿智能化建设需求，华为与山东能源集团联合推出煤矿井下新一代网络解决方案，旨在通过先进技术实现“一网打尽、一切到底”，支撑煤矿智能化应用发展。

一、煤矿智能化对网络的要求

1. 需求概述

   • 大带宽：高清视频、AI应用部署需井下环网带宽支持万兆级升级，满足未来5-10年增长需求。
   • 低时延：地面远程控制要求传输时延≤20ms，保障实时操作安全。
   • 高可靠性：需独立部署网络切片，保证关键业务（如安全监控）稳定运行，可靠性≥99.99%。
   • 多业务协同：需统一承载工业视频、5G、远程控制等不同业务，解决传统多网独立带来的资源浪费问题。

2. 现存挑战

   • 井下网络多网林立、布线复杂、运维困难。
   • 传统万兆环网易产生广播风暴，导致网络中断。
   • 视频、AI等业务带宽需求激增，现有网络性能不足。

二、井下新一代网络解决方案

核心技术

• SDN+切片架构：实现三层网络分层（井上核心、井下骨干、井下接入），保障业务物理隔离。
• 切片技术：为不同业务（如视频监控、安全监测、5G远控）划分独立带宽切片，互不干扰。
• SRv6：实现网络路径编程，优化时延，满足5G承载需求。
• Wi-Fi 6+UWB融合：提升无线覆盖距离至400米，结合定位系统实现同覆盖、共部署。

关键优势

• 一网承载：减少网络重复建设，简化架构。
• 超大带宽：骨干环网带宽达十万兆，无缝升级。
• 免干扰隔离：通过切片技术保障业务质量，降低故障影响。
• 智能运维：基于SDN的随流检测(FIT)，故障定位时间从小时级缩短至分钟级。

应用场景

• 远程控制：为采煤机、综掘机等设备分配10G切片带宽，保障低时延控制。
• 视频监控：为综采工作面上百个摄像头分配20G切片带宽，提升传输效率。
• 人员定位：融合Wi-Fi 6与UWB，实现高精度移动通信。
• 无人作业：支持单轨吊、胶轮车等远程操控，结合零漫游技术实现自动巡检。

三、井下实践案例

李楼煤业实践分析

• 网络部署：建设五万兆主干环网+万兆子网环，划分12个业务切片（如视频、安全监控、电力控制等）。
• 效果验证：
  • 网络风暴抑制：切片网络自动检测环路并阻断端口，避免广播风暴。
  • 业务隔离：各切片带宽可动态调整，满足视频等突发业务需求。
  • 故障处理：故障定位时间从小时级降至分钟级，中断减少20%。
• 新特性验证：支持5G承载，无需额外网络设备，并满足安全新规程要求。

总结成效
通过井下新一代网络技术，解决了传统网络痛点，实现了：

1. 网络带宽提升10倍。
2. 接入带宽动态扩展。
3. 应急响应时间降低。
4. 系统可靠性增强。

四、总结与展望

成就
山东能源集团矿井智能化率居行业前列，华为技术与煤矿行业融合深化，推动了煤矿全面智能化转型。

未来方向

1. 技术升级：产学研合作，推动新一代网络技术标准制定。
2. 应用拓展：扩展至更多矿井，探索AI、5G+工业互联网融合场景。
3. 标准规范：联合制定煤矿信息综合承载网技术规范，保障井下网络建设有序发展。

愿景
助力煤矿实现“少人则安、无人则安、智能生产、降本增效”的终极目标。