中國電信：5G智慧礦山融合方案白皮書

中國電信5G智慧礦山融合方案白皮書 (2023)前言本白皮書將5G前言本白皮書將5G技術和智慧礦山行業(yè)進行深度融合，對智慧礦山的應用場景、網(wǎng)絡需求及由中國電信集團聯(lián)合合作伙伴共同發(fā)布。本白皮書由中國電信集團有限公司牽頭編制，修改和解釋權屬中國電信集團有限公司，未復制或拷貝本白皮書內(nèi)容。研究院、華為技術有限公司、中國電信云計算有限公司、中國通信服務股份有限公司、中概要01場景及業(yè)務需求2.1.概要01場景及業(yè)務需求2.1.露天礦典型場景需求描述2.2.井工礦典型場景需求描述2.2.1.井工煤礦典型場景需求描述2.2.2.井工非煤礦典型場景需求描述2.3.業(yè)務需求分析02080405060101002020303040500310101213101012131516171820224.1.露天礦網(wǎng)絡融合方案設計4.2.井工礦網(wǎng)絡融合方案設計4.3.上行增強4.4.時延增強4.5.可靠性增強4.6.靈活組網(wǎng)4.7.一號通專網(wǎng)4.8.精準定位4.9.融合調(diào)度智慧礦山連接新基座23能智慧礦山新應用230707008009110融智：AI融合拓展智慧礦山智能敏捷新場景27融安全：安全融合構(gòu)筑智慧礦山安全可信新格局285G能力魔方實現(xiàn)智慧礦山個性化服務定制299.1.服務定制總體內(nèi)容299.2.規(guī)：精確畫像建模實現(xiàn)建網(wǎng)標準精準化309.3.建：規(guī)范建網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡可用、可靠和穩(wěn)定339.4.維：定制專網(wǎng)網(wǎng)管實現(xiàn)網(wǎng)絡可視可控359.5.優(yōu)：業(yè)務模擬測試助力網(wǎng)絡持續(xù)優(yōu)化36產(chǎn)業(yè)展望3702礦山典型業(yè)務場景及業(yè)務需求概要2.1.露天礦典型場景需求描述02礦山典型業(yè)務場景及業(yè)務需求概要2.1.露天礦典型場景需求描述001礦山的分類方式有多種，按照礦石種類可以分為煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等等；礦山的分類方式有多種，按照礦石種類可以分為煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等等；按照礦山規(guī)模(生產(chǎn)能力)，可分為大型、中型、小型3種類型；按照礦山開采場景，可分為露天礦與井由于5G網(wǎng)絡的覆蓋受場景的影響較大，因此本白皮書按照礦山開采的場景進行分類：其中露天礦主在地下開采的礦山。作”能源安全新戰(zhàn)略，圍繞推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命，全方位加強國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源安全，為新時代我國能源高質(zhì)量發(fā)展指明了方向。國家能源局等8部委聯(lián)合發(fā)布《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，目標是到2035年，在我國實現(xiàn)智能感知、智能決體系。G含視頻回傳)、輔助設備數(shù)據(jù)采集、無人機預警，視頻AI監(jiān)控等業(yè)務需求。實際場景可參照下圖(黑岱溝露天煤礦)：理辦法(試行)》的通知，明確5G作為智能化煤礦的基礎設施，無線網(wǎng)絡覆蓋主要運輸大巷、進風大巷、采煤工作面、掘進工作面等區(qū)域，開展5G+煤礦應用可獲得相應加分。2022年9月，工信部印發(fā)《5G全連接工廠建設指南》，明確指出礦山行業(yè)作為工業(yè)重要場景，需加快5G新技術新場景新模式向5G具備大帶寬、低時延、廣覆蓋等特性，5G技術已經(jīng)從CT領域的縱向代際升級，走向IT、CT、OT的橫向多要素融合，以云網(wǎng)融合為核心特征，促進終端融合、網(wǎng)絡融合以及平臺融合。中國電信針對礦山行業(yè)發(fā)展瓶頸，結(jié)合5G網(wǎng)絡創(chuàng)新能力，通過融云、融AI、融安全、融平臺，構(gòu)建云網(wǎng)融合的綜合智具體而言，在5G網(wǎng)絡方面，試點上行增強、時延增強、可靠性增強及高精定位等創(chuàng)新技術在礦山場景應用；通過天翼云資源優(yōu)勢，打造云邊協(xié)同智慧礦山應用場景，采用智能邊緣云技術保證云服務云上延續(xù)，更貼近邊緣保證較低網(wǎng)絡時延，提供近場的業(yè)務處理能力；利用中國電信AI技術對煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的視頻進行采集、傳輸、識別和分析處理；通過打造智慧礦山“云網(wǎng)邊端”安全體系保障智慧礦山5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺礦山子平臺加速實現(xiàn)煤炭行業(yè)減人、增安、提效。依托本白皮書，中國電信希望聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴共同推進5G網(wǎng)絡在礦山行業(yè)的創(chuàng)新應用，推動形成礦山智能化建設技術規(guī)范與標準體系。同時以5G智慧礦山融合方案為基礎，提供更多行業(yè)應礦生產(chǎn)的目標。0100122.2.井工礦典型場景需求描述2.2.2.1井工煤礦典型場景需求描述1、綜(回)采面：采煤工作面，一般2-4米高(取決于煤層的厚度，使用的采煤機不同)，國內(nèi)一個礦4、巷道：即主運巷道(運煤)，輔運巷道(運人，物料)，長度幾公里至數(shù)十公里，一般可以并排通032.22.2.2井工非煤礦典型場景需求描述。041)掘(爆破)：在礦體內(nèi)裝填炸藥進行爆破，爆破后礦石形成礦石塊。2)采(出礦)：通過礦石鏟運機將礦石運輸?shù)搅锞庍M行匯聚。3)運(礦井內(nèi)運輸)：通過電機車將礦石運輸?shù)叫遁d站，準備破碎。初碎：采用破碎機對礦石進行破4)運(運輸至選廠)：通過皮帶傳送將初碎后的礦石運輸至選礦廠，進行選礦作業(yè)。2.3.業(yè)務需求分析務需求1)掘(爆破)：在礦體內(nèi)裝填炸藥進行爆破，爆破后礦石形成礦石塊。2)采(出礦)：通過礦石鏟運機將礦石運輸?shù)搅锞庍M行匯聚。3)運(礦井內(nèi)運輸)：通過電機車將礦石運輸?shù)叫遁d站，準備破碎。初碎：采用破碎機對礦石進行破4)運(運輸至選廠)：通過皮帶傳送將初碎后的礦石運輸至選礦廠，進行選礦作業(yè)。2.3.業(yè)務需求分析務需求RTT時延+/+//// (按裝4臺頭計算)20ms;/0506業(yè)務需求psRTT需求(Mbps)PLC控制1.299.999% (2倍冗余)4(1080p)99%PLC控制1.20ms99.99%14(1080p)99% (2倍冗余)599%599%.299.99% (膠輪車)99% (2倍冗余)99.99%50299%型業(yè)務需求psRTT需求(Mbps)PLC控制4.299.999%9路最大同時使用 (總攝像頭32+路)99%899%PLC控制4.299.99%9路最大同時使用 (總攝像頭32+路)99%899%499% (膠輪車)99%99.99%99.99%中國電信智慧礦山融合方案中國電信智慧礦山融合方案0303綜上，礦山行業(yè)在高清視頻、遠程設備操控、智能巡檢、礦卡無人駕駛等場景具有以下業(yè)務需求：“融云”、“融平臺”、“融智”、“融安全”的智能礦山全融合方案建設。通過一張網(wǎng)，實現(xiàn)終端融合、5G網(wǎng)絡融合，構(gòu)建互聯(lián)互通、統(tǒng)一高效礦山融合網(wǎng)絡；通過一朵云，依托云、邊、端協(xié)同的層次化算力服務體系，構(gòu)建安全可信、彈性靈活的數(shù)字化底座；通過一平臺，打破煙囪式系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)共享、能力共享、開放統(tǒng)一的礦山數(shù)字平臺，支撐礦山打造各類智慧業(yè)務應用；通過安全保障，規(guī)劃全流信息安全可控。2)端到端時延要求苛刻，礦區(qū)遠程設備操控由于操作精度高需要超低時延，如對于PLC控制信令、遠業(yè)務掉線后很難自動恢量設備進行運化為發(fā)展思路，打造硬件通用、軟件定制、業(yè)務上云的終端數(shù)字化基礎，推動5G行業(yè)終端的標準化和規(guī)模化，構(gòu)建5GInside行業(yè)終端生態(tài)產(chǎn)品體系，促進終端與網(wǎng)絡和平臺的融合發(fā)展。詳細內(nèi)容可參見《中?！と?G：中國電信聚焦露天礦、井工礦網(wǎng)絡需求，在無線網(wǎng)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)中，融合5G網(wǎng)絡新特性，在上行增強、時延增強、可靠性增強、靈活組網(wǎng)、精確定位五個層面提出新型智慧礦山組網(wǎng)方案，滿足礦山上行大帶寬需求、端到端時延需求、可靠性要求、精準定位需求，保障智能礦山靈活組網(wǎng)070070404實現(xiàn)穩(wěn)定可靠?！と谠疲褐袊娦琶嫦蚰茉吹V山領域廠礦多點分布，計算、存儲、網(wǎng)絡需求地理分散的特點，結(jié)合自身天翼云資源優(yōu)勢，打造云邊協(xié)同智慧礦山應用方案，采用智能邊緣云技術保證云服務云上延續(xù)，更場的業(yè)務處理能力?！と谄脚_：中國電信5G智慧礦山平臺以天翼云為底座，構(gòu)建面向客戶的等多行業(yè)應用。通過平臺建設形成礦山行業(yè)的數(shù)據(jù)標準規(guī)范；通過對礦山數(shù)據(jù)各類感知數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的分級分類存據(jù)的調(diào)度決策、災害風險分析、設備健康診斷、預測性維護等應用，解決了礦山信息孤島嚴重、數(shù)據(jù)難·融智：中國電信通過建設AI基礎設施，推動大數(shù)據(jù)和AI核心能力建設提速，打造萬級AI算法艙，打造多場景、多應用、可復制的標準產(chǎn)品和平臺，持續(xù)提升大數(shù)據(jù)和AI研發(fā)創(chuàng)新和運營能力，助力礦山露天礦由于采礦方式，而經(jīng)常搬遷站點，因此在解決覆蓋、容量問題時，無線應考慮能力較強模塊 露天礦由于采礦方式，而經(jīng)常搬遷站點，因此在解決覆蓋、容量問題時，無線應考慮能力較強模塊 (如64TAAU)，降低規(guī)劃的站址數(shù)，利于后期保障和業(yè)務生產(chǎn)。組網(wǎng)方面，露天礦業(yè)務以覆蓋為主。若為線性區(qū)域可沿道路做線性組網(wǎng)；若為面型覆蓋可做蜂窩組網(wǎng)。若網(wǎng)絡場景中有ToB/ToC混合或局部熱點區(qū)域，為保證ToB業(yè)務質(zhì)量，可做切片為ToB預留專門的對于新頻段選擇，優(yōu)先考慮同頻段的異頻作為補充，再考慮用其他頻段。對于在露天煤礦默認使用100M帶寬載波。對視頻需求較為集中，對上行吞吐量要求較高的區(qū)域通過高低頻協(xié)同、聚合多載波等方提高上行的速率。終端部署時，應盡量選擇少遮擋的位置。例如，露天礦卡車中CPE可安裝在車體外部，避免車內(nèi)穿透損失。對切換敏感的終端，可通過鎖頻、鎖PCI小區(qū)的方式控制接入固定小區(qū)。對于可靠性要求高的終端，異頻雙站和雙發(fā)選收能很大情況下改善無線網(wǎng)絡的波動。終端的精準定位技術引入還能為智慧礦會。在露天礦生產(chǎn)場景中，為滿足無人礦卡上行能夠及時上報、下傳控制信令，可采用空口預調(diào)度技術、本地分流、TSN等技術分別縮短空口和光纖物理傳輸時延、降低抖動，理論時延可達10ms以下。核心網(wǎng)采用5GSA技術架構(gòu)，一般采用控制面網(wǎng)元集中共享大網(wǎng)，用戶面網(wǎng)元按需下沉礦區(qū)部署。根據(jù)客戶實際情況，也可選用獨立輕量5GC的定制化下沉和UPF冗余備份、跨多用戶面UPF的5GLAN為靈活的，性價比更高、可靠性更強的精品網(wǎng)絡。承載網(wǎng)采用IPRAN技術，根據(jù)礦區(qū)大小和基站分布情況，可以選擇“IPRAN接入設備單層組網(wǎng)”或服務。中國電信通過云堤和天翼云為代表的安全產(chǎn)品體系，打造“云網(wǎng)邊端”、全周期的主動防護能瞻性安全應用創(chuàng)新能力。國電信結(jié)合已交付智慧礦山項目經(jīng)驗，形成智慧礦山需求模型，通過5G能力魔方，構(gòu)建智慧礦山網(wǎng)絡模板，推出了智慧礦山服務定制方案，涵蓋“規(guī)建維優(yōu)”全流程端到端服務，為礦山客戶打造5G定制網(wǎng)運營平臺客戶自服務系統(tǒng)，提供專網(wǎng)管理，連接管理，專網(wǎng)運維，設備管理等服務。10091044.2.井工礦網(wǎng)絡融合方案設計井下礦空間密閉狹小，需要考慮安全問題和安裝空間。需要確保設備發(fā)射功率滿足井下安全產(chǎn)生要求(當前要求模塊的EIRP不高于6W)。同時需要考慮加裝防爆箱后，設備尺寸不能影響井下業(yè)務生產(chǎn)壁。綜采面全景多路視頻高清攝像頭的數(shù)據(jù)回傳，極限情況上行吞吐率接近1Gbps，可通過室內(nèi)分布式MassiveMIMO、1D3U、超級時頻折疊無線增強等解決方案滿足穩(wěn)定、大上行的需求。煤機遠控對時延增強有非常明確的要求，控制RTT小于30ms，視頻RTT小于200ms，通過空口預調(diào)礦山行業(yè)對于生產(chǎn)安全性的高要求，直接導致了建設5G通信網(wǎng)絡必須具備端到端高可靠的特性。以空口增強、雙發(fā)選收、異頻雙站、核心網(wǎng)冗余備份為特點的可靠性增強技術，能較好的匹配此需求。同時井下精準定位也同樣是事關安全生產(chǎn)的頭等大事，一般會采用藍牙、UWB與5G結(jié)合的融合定位方44.3.上行增強中國電信在5月17日發(fā)布了5GNICESPro產(chǎn)品體系，在網(wǎng)定制中包含了：超寬、超穩(wěn)、超簡、超準、超輕的5超能力升級，面向礦山行業(yè)，中國電信5G定制網(wǎng)在超寬中新增加了面向井下的低頻超大上行能力能力，讓5G定制網(wǎng)在井下更具競爭力。5G大上行是通過高低頻協(xié)同、聚合多載波或更改上下行時隙配置等方式獲得更大、更多的上行頻譜資源，從而提高上行的速率，滿足礦山應用上行高速率的需求。5G大上行的主要方案有超級上行、井下低頻超大上行能力、載波聚合和1D3U等。對于露天礦，采煤區(qū)無人駕駛礦卡的高清攝像頭數(shù)據(jù)回傳是5G重要應用場景，單輛貨運礦卡的5臺4K高清攝像頭所占用上行帶寬約為63Mbps，當15輛礦卡呈隊列行駛時，所需單小區(qū)上行吞吐率約為1Gbps，使用3.5G(100MHz64TRx)+2.1G(40MHz2TRx)多頻混合組網(wǎng)及超級上行的無線井工礦最核心的生產(chǎn)環(huán)節(jié)就是綜采作業(yè)，而綜采面也是井下最危險的地方之一，陰暗潮濕、噪聲大、灰塵大，同時綜采面設備頻繁移動，通信使用有線方案容易折斷線纜，無線遠控是業(yè)界剛需，但存在諸多技術挑戰(zhàn)(比如環(huán)境惡劣布站困難，需要多路高清攝像儀，需要遠控低時延)。因此綜采工作面是井工煤礦部署5G應用的重要場景區(qū)域，中國電信5G低頻超大上行方案，不僅支持本安和100%國產(chǎn)自主可控的極致安全，還可以兩站打穿綜采面，支持百路5G高清攝像儀，使能更大帶寬、更廣覆蓋、更低井下低頻超大上行能力(MMN，MineMobileNetwork)地下井工礦的各類場景，需要同時滿足大上行、遠覆蓋，高頻方案在井下場景使用受限(覆蓋受限)，低頻單頻方案不足以支撐容量需求。通過不同低頻創(chuàng)新組合，采用雙頻合一基站，改變5G低頻FDD的上下行反轉(zhuǎn)傳輸方式(SUL方案)，使能大上行傳輸能力，同時保障遠覆蓋。中國電信5G定制網(wǎng)的井下低頻創(chuàng)新優(yōu)勢，解決了標準中頻5G方案上行傳輸不足，提供業(yè)界5G低頻創(chuàng)新解決方案，滿足大上行的同時還利用低頻實現(xiàn)廣覆蓋，可用2站打穿綜采面，巷道覆蓋距離增加方案通過上行選擇發(fā)射功能，上行天線在3.5G和2.1G上實現(xiàn)2T+1T的TDM輪發(fā)。超級上行均已實現(xiàn)R16能力，既3.5G2T+2.1G1T。在2.1G20M條件下，上行峰值速率可達400Mbps+；在2.1G40M條件下，可達450Mbps+的峰值速率。部分可實現(xiàn)R17能力，即3.5G2T+2.1G2T，在2.1G40M條件下，可達約600Mbps的峰值速率。2.1G40M2T方案借助終端FDD雙發(fā)射天線能力，可實現(xiàn)理想的上行速率，最高可達到450Mbps+。該方案實現(xiàn)簡單，單載波即可，適合于有中國電信2.1G部署場景，實際的并發(fā)用戶數(shù)和用戶業(yè)務模型、終端位置分布。1D3U方案更改上下行時隙配比為1:3，增加上行的頻譜資源以提升上行的速率。由于存在與大網(wǎng)交叉時隙干擾問題，在礦山深井無干擾的理想環(huán)境下非常適合。3.5G100M帶寬情況下，上行峰值速率最高可達分布式M-MIMO方案分布式MassiveMIMO特性，通過將工作在相同頻段上的射頻模塊所覆蓋的n個連續(xù)覆蓋的4T4R小區(qū)合并為一個4nT4nR的小區(qū)來消除小區(qū)邊界，降低小區(qū)間干擾?？梢杂行У慕鉀Q上述問題，同時合并后形成的MassiveMIMO小區(qū)，4nT4nR具有更多通道收發(fā)能力，可以通過MU-MIMO功能來提升系統(tǒng)的上下行容量和頻譜效率，其中上行容量相對于普通射頻合路小區(qū)提升3~4倍。該技術已經(jīng)在中國電信124.4.時延增強在井工礦綜采面及掘進面的生產(chǎn)場景，為采煤機和掘進機的遠程控制PLC流能夠及時反饋到控制平臺，對于網(wǎng)絡有著端到端RTT時延30ms以下的訴求。其中，空口時延占比約為75%，使用空口預調(diào)度技術，提前為PLC流預留空口資源；結(jié)合UPF下沉/LFC本地分流，將5G基站數(shù)據(jù)進行本地分流處理，縮短25%的光纖物理傳輸時延。多項技術結(jié)合滿足生產(chǎn)場景對于網(wǎng)絡的低時延需求。案5G上行空口在預調(diào)度的情況下，UE無需通過與gNB的頻繁握手進行調(diào)度請求，直接在基站使用預先配好的資源進行傳輸，從而實現(xiàn)降低時延的能力。在現(xiàn)網(wǎng)配置下，不開啟空口預調(diào)度情況下，控制類小包業(yè)務環(huán)回時延在10ms+；開啟空口預調(diào)度后，小包業(yè)務的環(huán)回時延最低可以實現(xiàn)5ms+?？紤]到上行預調(diào)度的系統(tǒng)開銷，較為適合終端數(shù)量不多，時延敏感的指令型小包業(yè)務(一般指少于256字節(jié))。在智慧礦山自動化控制領域中，掘進機PLC對接、集控數(shù)據(jù)回傳、井下集控、地面遠程可視化遙控案為降低作業(yè)導致井下回傳中斷引起的損失。采用在本地分流LFC4.4.時延增強在井工礦綜采面及掘進面的生產(chǎn)場景，為采煤機和掘進機的遠程控制PLC流能夠及時反饋到控制平臺，對于網(wǎng)絡有著端到端RTT時延30ms以下的訴求。其中，空口時延占比約為75%，使用空口預調(diào)度技術，提前為PLC流預留空口資源；結(jié)合UPF下沉/LFC本地分流，將5G基站數(shù)據(jù)進行本地分流處理，縮短25%的光纖物理傳輸時延。多項技術結(jié)合滿足生產(chǎn)場景對于網(wǎng)絡的低時延需求。案5G上行空口在預調(diào)度的情況下，UE無需通過與gNB的頻繁握手進行調(diào)度請求，直接在基站使用預先配好的資源進行傳輸，從而實現(xiàn)降低時延的能力。在現(xiàn)網(wǎng)配置下，不開啟空口預調(diào)度情況下，控制類小包業(yè)務環(huán)回時延在10ms+；開啟空口預調(diào)度后，小包業(yè)務的環(huán)回時延最低可以實現(xiàn)5ms+。考慮到上行預調(diào)度的系統(tǒng)開銷，較為適合終端數(shù)量不多，時延敏感的指令型小包業(yè)務(一般指少于256字節(jié))。在智慧礦山自動化控制領域中，掘進機PLC對接、集控數(shù)據(jù)回傳、井下集控、地面遠程可視化遙控案為降低作業(yè)導致井下回傳中斷引起的損失。采用在本地分流LFC產(chǎn)品可完成業(yè)務數(shù)據(jù)分流，保障純井下業(yè)務獨立性。5G終端從基站一跳直達礦山企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，減少了數(shù)據(jù)報文在承載網(wǎng)的迂回，從而降低時未開啟上行預調(diào)度下實測，時延可低至7~9ms。圖LFC本地分流方案示意圖13其中，LFC下沉部署位置與業(yè)務端到端時延關系，可按照如下方式估算：業(yè)務端到端雙向時延(單位ms)=無線側(cè)時延+LFC處理時延(小于1ms)+基站到LFC傳輸距離(km)*0.005(ms/km)*2+LFC到應用服務器傳輸距離(km)*0.005(ms/km)*2。當終端在礦山基站范圍內(nèi)，LFC根據(jù)終端訪問的特性(PLMN、切片信息、IP五元組、DNN等)匹配到訪問園區(qū)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流，則將其轉(zhuǎn)發(fā)至園區(qū)內(nèi)網(wǎng)，其余訪問大網(wǎng)的流量，則通過承載網(wǎng)傳輸至大網(wǎng)UPF再至公網(wǎng)。當終端離開礦山，終端將不允許再訪問園區(qū)內(nèi)網(wǎng)。TSN方案TSN提供精確的時間同步機制以及確定的傳輸路徑，首先將網(wǎng)絡中需求不同的流量分成不同的優(yōu)先級流，將有確定性需求的流量與其余流量區(qū)分開；然后以類似時分復用的思想，通過不同的流量整形機，以保證時間敏感流量有一條確定的傳輸路徑。為了在兩層網(wǎng)絡中實現(xiàn)確定性網(wǎng)絡，TSN標準提供了精確的網(wǎng)絡時間同步機制，調(diào)度不同優(yōu)先級流量的網(wǎng)絡管理機制，保證確定性時延的Qos機制和配置以上標準的執(zhí)行機制。5G網(wǎng)絡系統(tǒng)(邏輯TSN交換機)UDMSMF端側(cè)TSN網(wǎng)關DS-TTUE業(yè)務系統(tǒng)網(wǎng)絡5G網(wǎng)絡與TSN(時間敏感網(wǎng)絡)共存，可充分發(fā)揮5G的靈活性和TSN的極低時延性，解決生產(chǎn)中點對點控制所需的無縫連接和高穩(wěn)定性需求。因此，可將傳感器、采煤機等工業(yè)設備以5G無線方式連接到TSN，集成5G和TSN提供最優(yōu)的解決方案。N33NEFPCFTSNAFAMF控制面業(yè)務系統(tǒng)網(wǎng)絡TSN網(wǎng)絡NW-TT控制器TSN網(wǎng)絡用戶面承載網(wǎng)UPF業(yè)務設備14圖終端雙發(fā)選收示意圖圖5GLAN系統(tǒng)架構(gòu)圖1516圖終端雙發(fā)選收示意圖圖5GLAN系統(tǒng)架構(gòu)圖151644.5.可靠性增強余備份方案核心網(wǎng)冗余備份方案UPF的冗余備份為主。主要從UPF節(jié)點內(nèi)容災和UPF節(jié)點間容災兩個方面進行UPF節(jié)點內(nèi)容災：下沉單套UPF網(wǎng)元設備，UPF網(wǎng)元本身的高可靠性方案保證在軟件組件、虛機、激活，該過程終端無感知。UPF節(jié)點間容災：部署多套UPF，采用主備或負荷分擔的方式進行容災。當一套UPF網(wǎng)元發(fā)生故障時，用戶面數(shù)據(jù)可在另一套UPF上重新接入。該方案終端需要重新激活，對業(yè)務產(chǎn)生秒級中斷。礦山行業(yè)對于生產(chǎn)安全性的高要求直接導致了建設在重點生產(chǎn)區(qū)域的5G通信網(wǎng)絡須具備端到端高可在終端側(cè)，生產(chǎn)設備的PLC對接具有雙發(fā)選收功能的AR路由器，將業(yè)務流進行雙重備份；在無線側(cè)，采用異頻雙站和空口增強技術，合理利用頻譜和空口RB資源；在承載網(wǎng)側(cè)，礦區(qū)內(nèi)建議采用環(huán)形組網(wǎng)或者口字型組網(wǎng)增加可靠性，推薦采用口字型雙歸組網(wǎng)，承載網(wǎng)絡中任一單點故障不影響連通性；對于電鏟遠程控制類有超高可靠性要求的應用場景，承載網(wǎng)可額外部署與基站BBU雙歸組網(wǎng)。在下沉的核心網(wǎng)邊緣側(cè)，采用UPF冗余備份增強可靠性。結(jié)合中國電信創(chuàng)造性提出“超級時頻折疊”解決方案，解決無線空口難以同時兼顧帶寬、時延、可三項能力的問題，一系列的高可靠解決方案，可將網(wǎng)絡可靠性提高到4個9以上。通過5G無線空口技術增強可靠性，可以用額外的目標BLER差錯率，調(diào)整信道處理的物理層AMC、降低MCS等算法，分配額外的時域頻域資源來提高抗干擾能力，提供上下行頻選調(diào)度抗干擾方案。對于對時延要求不太高，而誤包率可靠性要求很高的業(yè)務，可以采用優(yōu)化重傳機制，調(diào)整額外的HARQ算法等進一步提高可靠性。收方案路端到端的可靠性。終端雙發(fā)選收的冗余備份方案中兩個終端是雙活工作，雙鏈路同時傳輸?shù)那闆r下，接收端實行先到務的影響。44.6.靈活組網(wǎng)礦山場景由于作業(yè)場景地形復雜、作業(yè)區(qū)域多變，需要結(jié)合客戶實際作業(yè)場景實現(xiàn)對5G網(wǎng)絡的快速、靈活的部署和建設。采用5GLAN方案，可快速打通設備與設備、控制平臺與設備的通信；通過下沉輕量級5GC方案將5G專網(wǎng)快速部署到客戶機房，滿足客戶業(yè)務低時延、高可靠需求。5GLAN方案5GLAN是中國電信為垂直行業(yè)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)二層、三層通信所需承載與交換能力的5G網(wǎng)絡功能，實現(xiàn)終端之間、終端與企業(yè)內(nèi)網(wǎng)之間局域網(wǎng)通信業(yè)務，助推5G網(wǎng)絡與工業(yè)網(wǎng)絡的融合。5G網(wǎng)絡為5GLAN業(yè)務創(chuàng)建5G虛擬網(wǎng)絡，允許限定的終端組在該虛擬網(wǎng)絡交換環(huán)境內(nèi)進行基于Ethernet/IP的P2P或廣播4.8.精準定位在礦山行業(yè)中，人員、車輛、設備數(shù)量多、分布分散，實現(xiàn)礦井人員和車輛精確定位是煤礦智能化關鍵技術之一。為遏制煤礦井下超定員生產(chǎn)，避免或減少煤礦重特大事故發(fā)生，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)4.8.精準定位在礦山行業(yè)中，人員、車輛、設備數(shù)量多、分布分散，實現(xiàn)礦井人員和車輛精確定位是煤礦智能化關鍵技術之一。為遏制煤礦井下超定員生產(chǎn)，避免或減少煤礦重特大事故發(fā)生，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)統(tǒng)。隨著5G定位精度在3GPPR16、R17版本中的進一步提升，目前技術已達到亞米級。煤礦井下定位系統(tǒng)通過融合5G定位技術、藍牙技術及UWB技術，在遏制煤礦井下和采掘工作面等重點區(qū)域超定員生產(chǎn)、重大特大事故發(fā)生、搜尋遇險人員、防止人員進入盲巷等危險區(qū)域、井下作業(yè)人員考勤等方面發(fā)揮煤礦各個場景中的人員、巡檢設備定位是確保生產(chǎn)作業(yè)人員安全和設備可視、可控、可管的關鍵一環(huán)。對于移動性較差的室內(nèi)設備，5G室分pRRU提供的基于UTDOA和場強定位技術的指紋采集粗定位 (3~7m)和信標部署精定位(1~3m)。對于移動性較強的室內(nèi)生產(chǎn)設備及人員定位而言，可采用5G融合定位解決方案，支持5G、UWB、Wi-Fi、藍牙等多種無線制式發(fā)揮各自優(yōu)勢，滿足最高亞米級的高精度定位需求。對于露天礦的室外定位需求，可采用室外宏站基于TA測量(10~15m)的定位解決方案，滿足礦卡及電鏟等大型生產(chǎn)設備的粗略定位需求。5GLAN支持組內(nèi)和網(wǎng)絡側(cè)基于VXLAN的以太通信，支持UEtoUE、UEtoDN的單播、組播、廣播。5GLAN支持組內(nèi)和網(wǎng)絡側(cè)IP通信，僅支持UEtoUE、UEtoDN的單播通信。44.7.一號通專網(wǎng)一號通專網(wǎng)基于公網(wǎng)專用輕量級5GC下沉方案，在園區(qū)入駐UPF上疊加部署電信級IMS語音，為行業(yè)客戶提供一站式數(shù)據(jù)語音5G融合通信，基于5G為礦山應用提供大帶寬、低時延數(shù)據(jù)連接業(yè)務外，還支持VoLTE/VoNR語音和視頻電話，用戶不換卡、不換號即可在礦區(qū)井下及井上使用高清音視頻通話業(yè)對接，實現(xiàn)井上對井下的實時任務調(diào)度指揮。方案室外基站方案1~3m@90%融合定位方案0.5~1m@90%(以5G+AOA為例)0.5~1m@90%(以5G+AOA為例)一號通專網(wǎng)包括輕量化融合5GC和IMS，系統(tǒng)下沉部署到礦山園區(qū)，保障客戶數(shù)據(jù)不出園。融合5GC網(wǎng)元集成AMF、SMF、UDM、UPF等全量網(wǎng)元，接井下防爆基站，IMS網(wǎng)元集成SBC、CSCF、AS、MRFP、CCF、SPG等多個功能實體。在地市部署專網(wǎng)語音對接I-SBC，向上對接大網(wǎng)IMS，向下對接礦區(qū)IMS，實現(xiàn)上下核心網(wǎng)互通。用戶數(shù)據(jù)通過電信運營平臺開戶，用戶數(shù)據(jù)存儲在大網(wǎng)UDM和礦區(qū)UDM上。當用戶到井下后注冊到礦區(qū)輕量化5GC融合核心網(wǎng)，到井上后重新注冊到大網(wǎng)。礦區(qū)IMS提供專用的VONR/VOLTE語音，可對接融合調(diào)度平臺，融合調(diào)度平臺集成4/5G無線通信、有線通信、視頻會議、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、報警視頻聯(lián)動等功能于一體，實現(xiàn)多系統(tǒng)終端之間的、有效應對突發(fā)性安全事件。171817露天礦區(qū)定位以露天礦區(qū)定位以5G室外基站定位結(jié)合北斗/GPS方案，定位精度達到米級定位，主要應用在人員、工程車輛及無人礦卡場景。室外基站定位需要無線、核心網(wǎng)、定位平臺等網(wǎng)元端到端能力，行業(yè)應用室外5G定位本地部署的參考組網(wǎng)架構(gòu)如下圖所示。1．根據(jù)不同應用場景、終端(5G/藍牙/UWB等)使用相應的定位能力；2．通過多源數(shù)據(jù)融合和端網(wǎng)感知融合技術提升定位精度，提升抗干擾能力、避免定位盲區(qū)無縫覆口，便于應用對接。4.9.融合調(diào)度4.9.融合調(diào)度礦山調(diào)度中心負責對各部門、人員進行日常管理，執(zhí)行上情下達，下情上報工作，負責統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)安全、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。其調(diào)度系統(tǒng)作為平安生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的主動脈、信息暢通的喉舌、應急決策網(wǎng)絡的傳統(tǒng)調(diào)度方式大多通過安裝在固定點位的有線電話與井下進行通信，在井下作業(yè)人員突發(fā)重大疾病或發(fā)現(xiàn)安全問題(如滲水、瓦斯管裂開泄漏等)時，單一的通信方式效率低，缺少聯(lián)動性，針對性差，5G室外定位系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖由于井工礦內(nèi)無宏站和衛(wèi)星信號，通過礦內(nèi)基站與多種定位技術(藍牙\Wi-Fi\UWB)融合，其它相關技術共享5G室分的電源傳輸?shù)荣Y源，實現(xiàn)厘米級定位，主要應用于礦井內(nèi)人員、無人工程設備等場G5G室外定位系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖由于井工礦內(nèi)無宏站和衛(wèi)星信號，通過礦內(nèi)基站與多種定位技術(藍牙\Wi-Fi\UWB)融合，其它相關技術共享5G室分的電源傳輸?shù)荣Y源，實現(xiàn)厘米級定位，主要應用于礦井內(nèi)人員、無人工程設備等場G下：架構(gòu)示意圖191905051、4/5G無線通信調(diào)度核心網(wǎng)作為4/5G終端的代理，其終端都要向調(diào)度平臺注冊，所有業(yè)務都需要經(jīng)過調(diào)度服務器，在調(diào)插、強拆、監(jiān)聽、廣播、電話及會議等功能。2、應急廣播調(diào)度具備對廣播預約內(nèi)容進行編輯的能力，支持播放歌單，選擇首次播放時間，播放周期，播放文件類廣播、指定用戶廣播等多種選擇。3、多數(shù)據(jù)系統(tǒng)聯(lián)動支持攝像儀、車載臺、單兵裝備等終端設備的視頻接入及聯(lián)動功能。例如調(diào)度臺通過呼叫終端號所采集的視頻數(shù)據(jù)。221中國電信根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展熱力和自然資源供給條件的分布，在全國形成了2+4+31+O的算力布礦山領域廠礦多點分布，計算、存儲、網(wǎng)絡需求地理分散的特點，中國電信結(jié)合自身天翼云資源優(yōu)勢，打造云邊協(xié)同智慧礦山應用場景，采用智能邊緣云技術，保證云服務云上延續(xù)，更貼近邊緣保證較低網(wǎng)絡時延，實現(xiàn)云上-邊緣內(nèi)網(wǎng)互通，提供近場的業(yè)務處理能力?；谝惑w化交付平臺的極簡交付，基于公有云集中管理控制升級的極簡運維，和基于公有云統(tǒng)一架構(gòu)的云服務能力無縫同步?？筛鶕?jù)客戶業(yè)務場景需求，將計算能力、存儲能力、網(wǎng)絡能力、大數(shù)據(jù)&AI能力從中心云資源池經(jīng)由電信網(wǎng)絡下沉至邊緣計算節(jié)點，在邊緣計算節(jié)點采用云原生架構(gòu)，保證云端和邊緣節(jié)點環(huán)境一致性，促進云端服務向邊緣節(jié)點下沉，為用戶提供屬地化云服務，提供更快的業(yè)務迭代速度、持續(xù)可用的服務智能邊緣云依托于遍布全國的電信IDC機房、MSE機房，兼具公有云和CDN或混合云特性，算力提供形態(tài)豐富，可以整機柜小站或散裝形態(tài)交付，管理開銷小，網(wǎng)絡延遲低，節(jié)點分布廣，具備云邊協(xié)同低時延、大帶寬、本地化場景下算力需求。2206礦產(chǎn)資源數(shù)字化，可實現(xiàn)快速準確地獲取地質(zhì)資源信息并進行數(shù)字化、可視化處理，同時實時把握06礦產(chǎn)資源數(shù)字化，可實現(xiàn)快速準確地獲取地質(zhì)資源信息并進行數(shù)字化、可視化處理，同時實時把握地質(zhì)資源的消耗速度與更新狀況，使地質(zhì)資源信息在地質(zhì)、測量、采礦等業(yè)務之間實現(xiàn)集成共享和實時交互，支持礦山企業(yè)科學制定礦山開采規(guī)劃、合理安排礦山生產(chǎn)、保證生產(chǎn)可持續(xù)性。礦產(chǎn)資源數(shù)字化1)地質(zhì)建模，通過無人機系統(tǒng)集成三維激光掃描和傾斜攝影測量功能，快速建立三維模型，生成礦山數(shù)字模型；并對各種地質(zhì)數(shù)據(jù)進行綜合呈現(xiàn)，進行儲量計算、生成動態(tài)儲量報告，生成各種地質(zhì)圖2)數(shù)字化測量，基于礦山數(shù)字模型，導入礦體品位數(shù)據(jù)及礦巖界線，快速計算采礦量、礦石平均品采礦數(shù)字化。3)礦產(chǎn)資源管理，以礦業(yè)權、礦產(chǎn)資源管理為中心，管理地質(zhì)探勘、礦山設計、生產(chǎn)勘探、礦山開采等階段中的礦產(chǎn)資源儲量、儲量級別、二級礦量(備采、開拓)、采出礦量、三率變化情況等，提供資源全過程的精細化管理。采礦生產(chǎn)數(shù)字化，將礦產(chǎn)資源地質(zhì)模型、生產(chǎn)計劃和工藝數(shù)據(jù)結(jié)合，建立數(shù)字化采礦系統(tǒng)；再結(jié)合：1)采礦智能設計，基于礦山3D地質(zhì)資源數(shù)字化模型，將礦產(chǎn)資源地質(zhì)模型、境界優(yōu)化設計、開采設計、生產(chǎn)計劃編制以及爆破設計等工作流程在三維系統(tǒng)中進行數(shù)字化映射，建立數(shù)字化采礦系統(tǒng)，采礦各工藝環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)及時準確融合，從而使采礦計劃更高效地指導礦山生產(chǎn)作業(yè)，日常采礦計劃設計無縫。2)穿孔作業(yè)智能化，通過鉆機自動布孔、鉆機自動導航、深度自動檢測，實現(xiàn)布孔更加精確、提高對孔速度、爆破效果更佳、安全性更高等效果。通過鉆機車載控制端的GPS高精度定位模塊、車載工控機、車載ECU控制模塊、環(huán)境感知及作業(yè)傳感器模塊、5G工業(yè)CPE、視頻監(jiān)控模塊；遠程操作端的顯現(xiàn)鉆機的遠程作業(yè)。3)鏟裝運輸智能化，在電鏟端部署工控機、PLC等計算單元，以及IMU、RTK、攝像頭等傳感控座椅與網(wǎng)關實現(xiàn)電鏟的遠控控制。4)礦卡自動駕駛，在礦車配置高可靠5G網(wǎng)絡、激光雷達、毫米波雷達、RTK、IMU、視頻傳感和現(xiàn)場駕駛?cè)N模式。5)車鏟協(xié)同作業(yè)，通過對礦車車輛狀態(tài)信息、電鏟和挖掘機狀態(tài)信息實時同步，可實現(xiàn)車、鏟協(xié)同作業(yè)?；诓删蛟O備和礦卡信息的時間匹配、空間匹配，建立統(tǒng)一的時間空間坐標系，實現(xiàn)狀態(tài)信息時間、空間維度對準，通過動態(tài)目標數(shù)據(jù)關聯(lián)機制，完成目標車輛準確信息感知，提高車車、車路、車鏟交互協(xié)調(diào)能力，提升礦區(qū)智能化、網(wǎng)聯(lián)化、無人化，為無人智能采運作業(yè)在礦山場景的高效應用提供技6)智能調(diào)度和配礦，根據(jù)路網(wǎng)及屬性、最短路徑、產(chǎn)量最大等原則，根據(jù)鏟車的裝車能力、卡車的運輸能力以及實時監(jiān)控情況等，動態(tài)指派卡車的裝礦位置和卸礦位置，從而實現(xiàn)生產(chǎn)智能化調(diào)度。根據(jù)24應用我國礦山行業(yè)已走過機械化、數(shù)字化、自動化的發(fā)展歷程，現(xiàn)在向著智能化方向發(fā)展。其中。數(shù)字化解決了礦山生產(chǎn)大量數(shù)據(jù)、信息的集成及利用問題；自動化使采礦流程實現(xiàn)部分遠程控制。但現(xiàn)有的生產(chǎn)網(wǎng)絡體系相對比較孤立，并沒有把整個生產(chǎn)流程、生產(chǎn)系統(tǒng)有機結(jié)合起來。中國電信通過構(gòu)建5G+礦山行業(yè)減人、增安、提效。中國電信5G智慧礦山平臺以天翼云為底座，構(gòu)建面向客戶的等多行業(yè)應用。通過平臺建設形成礦山行業(yè)的數(shù)據(jù)標準規(guī)范；通過對礦山數(shù)據(jù)各類感知數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的分級分類存儲，數(shù)據(jù)的分析建模和大數(shù)據(jù)挖掘，使得礦山多源異構(gòu)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)資源變?yōu)閿?shù)據(jù)資產(chǎn)，可提供基于大數(shù)據(jù)的調(diào)度決策、災害風險分析、設備健康診斷、預測性維護等應用，解決了礦山信息孤島嚴重、數(shù)據(jù)難集成、智能通過智慧礦山平臺融合5G、AI、大數(shù)據(jù)等新技術，構(gòu)建滿足礦山行業(yè)需要的智慧化應用，例如安全生產(chǎn)管理應用(隱患排查治理、安全教育培訓、職業(yè)健康管理、生產(chǎn)要素管控、風險態(tài)勢感知、安全監(jiān)管支撐、應急指揮管理、安全駕駛艙)、智慧礦山(全面監(jiān)控、精準定位、設備管控、應急救援、遠程監(jiān)管、大數(shù)據(jù)分析預警、大數(shù)據(jù)分析展現(xiàn))、5G綜合應用(遠程控制、AR運維、井下數(shù)據(jù)采集、視頻無線回傳)、數(shù)字孿生、設備音頻故障診斷等應用。23借助5G借助5G+智慧礦山平臺助力構(gòu)建數(shù)據(jù)地圖，提升數(shù)據(jù)治理水平。在礦山行業(yè)數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析時，能夠利用數(shù)據(jù)地圖進行人員數(shù)據(jù)血緣分析，跟蹤數(shù)據(jù)來源并分析任務依賴，追溯到上游生產(chǎn)中的礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關數(shù)據(jù)，采用云端采集和在線分析，代替過去手動采集和離線分析的方式，同時保證了數(shù)據(jù)的準確性和完整性，大大減少分析人員在繁瑣的數(shù)據(jù)預處理任務中耗費的時間，對實際生產(chǎn)環(huán)境進行效成本。平臺提供知識圖譜構(gòu)建、數(shù)據(jù)服務總線和服務管理等服務類型。通過對海量數(shù)據(jù)的集中、整合、挖掘和共享，結(jié)合全方位、多層次的數(shù)據(jù)服務體系，增強了異常處理的實時性和前瞻性，提升安全管理效轉(zhuǎn)型。堆礦石合格率，減少資源浪費，提高礦山開采年限。智能生產(chǎn)集控實現(xiàn)地質(zhì)資源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、井巷工程實測模型、采礦設計模型、生產(chǎn)計劃模型聯(lián)動，集中展示和聯(lián)動處理各類子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌安排各類生產(chǎn)要素和資源分配，動態(tài)調(diào)節(jié)裝備作業(yè)計劃和調(diào)度決策?；谖淖?、圖形圖表、視頻、數(shù)字孿生模型等多種形式展示礦山生產(chǎn)、經(jīng)營、安全、環(huán)保、設備等各類重點實時監(jiān)測及日常管理業(yè)務數(shù)據(jù)，直觀展示產(chǎn)運銷各環(huán)節(jié)及主要設備的實時運行情況，實現(xiàn)礦山業(yè)務指標、運營狀態(tài)、監(jiān)測預警及視頻監(jiān)控等主題的分析與展示，形成綜合態(tài)勢分析、指標專題分析、視頻監(jiān)控一張圖等模塊應用，打造礦山綜合駕駛艙，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的信息化、可智能安全管控是在礦山原有安全生產(chǎn)六大系統(tǒng)的基礎上，集成GIS、監(jiān)測監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等技術，針對人、機、環(huán)、管4種要素，從集成化、系統(tǒng)化的角度出發(fā)，將人員行為安全、作業(yè)環(huán)境安全、設備運轉(zhuǎn)安全、安全制度保障等安全生產(chǎn)要素全面集成和智能化提升，形成以全面評估、閉環(huán)管理、實時聯(lián)動、智能預警為特征的主動安全管理保障體系，實現(xiàn)面向人-機-環(huán)-管的全方位主動安全管理。智慧決策通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析，全面掌握當前企業(yè)的發(fā)展狀況，并通過對關鍵指標設定適當閾值，使系統(tǒng)能快速察覺企業(yè)運作中的不足，在企業(yè)運營狀況綜合評價的基礎上，實現(xiàn)對階段性生產(chǎn)過體生產(chǎn)情況等的智能分析與決策。智能設備管理圍繞礦山設備的“管、用、養(yǎng)、修”，通過引入AR、AI、數(shù)字孿生等新技術，建立一1)設備臺賬與作業(yè)管理(管)：設備臺賬、點巡檢、維修保養(yǎng)全流程信息可視可管，提升作業(yè)、管作業(yè)可視可管。2)設備運行監(jiān)控(用)：多維度運行監(jiān)控，設備狀態(tài)全面可視。整合點巡檢作業(yè)信息、PLC工況&告警、預測性維護、網(wǎng)絡連接、攝像頭質(zhì)量監(jiān)控，實現(xiàn)設備全維度運行狀態(tài)可視。并通過5G網(wǎng)絡提供問面保障設備運行。3)故障預測與診斷(預)：故障預測與診斷，快速定界和定位。機電類設備通過PLC和傳感器數(shù)據(jù)進行設備預警和故障診斷，通過機理模型和AI算法雙重校驗預測結(jié)果，通過非正常即異常，邊用邊學持續(xù)優(yōu)化預測的準確率，通過健康管理和故障預測全方位預測設備的問題，通過預警和診斷結(jié)果給出處。4)數(shù)據(jù)運營分析(營)：大數(shù)據(jù)運營分析，輔助決策。設備數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入和治理，打通數(shù)據(jù)斷點，支撐高效運營分析和決策，如備件庫存優(yōu)化、設備能效優(yōu)化、班組績效優(yōu)化等。設備智能管理平臺提供零碼開發(fā)能力，所有流程通過零碼編排應對各個班組的不同流程和快速響應流程變化。各個班組、各層對接數(shù)據(jù)，自動形成報表可提效，支撐決策。智能經(jīng)營管理通過礦山大數(shù)據(jù)分析與處理，基于采礦生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)、選礦作業(yè)數(shù)據(jù)、運輸數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)等端到端的數(shù)據(jù)，將不同階段的數(shù)據(jù)進行聯(lián)動呈現(xiàn)，關聯(lián)分析，支持采礦、選礦、運輸、銷售等252625 0808 07融智：AI融合拓展智慧礦山智能敏捷新場景中國電信通過建設AI基礎設施，推動大數(shù)據(jù)和AI核心能力建設提速，打造萬級AI算法艙，打造多場景、多應用、可復制的標準產(chǎn)品和平臺，持續(xù)提升大數(shù)據(jù)和AI研發(fā)創(chuàng)新和運營能力，助力城市數(shù)字化、在智慧礦山建設中，可利用AI技術對煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的視頻進行采集、傳輸、識別和分析處理。有模型訓練與圖像推理的能力，二者互為補充，為企業(yè)提供端到端的AI方案。訓練平臺基于生產(chǎn)場景輸入的樣本數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)集創(chuàng)建、數(shù)據(jù)標注、模型訓練、模型評估等一系列活動，將符合高精度要求的模型文件發(fā)布到推理平臺。推理平臺使用訓練平臺發(fā)布的模型以及預置的AI推理算法，針對生產(chǎn)現(xiàn)場輸入的原始圖片進行推理，并評估模型與算法的有效性。當應用效果不滿足實際要求，需要改進模型性能時，則需要訓練平臺對模型進行二次開發(fā)，直到性能調(diào)優(yōu)達到滿意效果。針對具備一定AI開發(fā)和維護能力的業(yè)主，可以建設基于礦山AI大模型的工業(yè)智能中樞(AI開發(fā)和運營管理一體化平臺)系統(tǒng)，提供大模型開發(fā)套件、場景化工作流以及AI運營管理中心使能客戶低門檻、高效率實現(xiàn)AI定制開發(fā)和全生命周AI場景涉及大量的圖片或者視頻的實時上傳，因此5G網(wǎng)絡首先要提供大上行的能力，實現(xiàn)單終端200Mbps+的上行速率；對于多個攝像頭的大流量場景，可以采用端側(cè)壓縮、UPF邊側(cè)解壓縮的方式節(jié)省5G上行帶寬。對于關鍵AI業(yè)務，可以采用雙發(fā)選收方案，提升網(wǎng)絡連接的可靠性。某些攝像頭需要使用2層消息完成相關業(yè)務的操作，因此可以引入5GLAN提供原生2層能力，簡化整個5G網(wǎng)絡的組網(wǎng)。目前中國電信已打造六大應用場景：人員行為分析與監(jiān)管、皮帶柔性控制、工作面監(jiān)管、巡檢監(jiān)27根據(jù)國家相關政策要求，智慧礦山需要具備網(wǎng)絡安全防護功能，實現(xiàn)專網(wǎng)與外網(wǎng)、控制網(wǎng)與管理網(wǎng)的隔離，網(wǎng)絡防火墻具備網(wǎng)絡入侵監(jiān)測功能，網(wǎng)絡安全滿足等保二級要求。目前，主要面臨以下痛點：關鍵告警被淹沒，大量低價值安全告警，淹沒有效安全事件，威脅無法及時處置；缺乏全局統(tǒng)籌，單產(chǎn)品孤立的威脅分析，難以做到全局統(tǒng)籌，無法準確識別威脅；安全產(chǎn)品堆砌，企業(yè)網(wǎng)絡安全的全面建方案。中國電信聚焦礦山客戶需求，在云網(wǎng)、5G、安全專家服務等重點領域形成突破，持續(xù)完善安全產(chǎn)品通過云堤和天翼云為代表的安全產(chǎn)品體系，打造“云網(wǎng)邊端”、全周期的主動防護能力，形成面向量子用創(chuàng)新能力。針對礦山自身的安全需求和工信部的安全監(jiān)管要求，中國電信基于現(xiàn)有云網(wǎng)安全大腦的基礎上推出了5G定制網(wǎng)安全解決方案。通過在5G專網(wǎng)和企業(yè)邊界之間部署安全網(wǎng)關和配套的管理系統(tǒng)，結(jié)合運營商的SIM卡控制措施，實GIP“自主可管、可控、可追溯”安全能力。以上模塊均與電信云網(wǎng)安全略更新功能。280099.2.規(guī)：精確畫像建模實現(xiàn)建網(wǎng)標準精準化99.1.服務定制總體內(nèi)容中國電信聚焦電信運營商如何快速、高效、標準地滿足行業(yè)客戶定制化高、差異明顯網(wǎng)絡能力需求的業(yè)務發(fā)展課題，打造能力魔方。通過構(gòu)建行業(yè)應用場景需求解析模型，實現(xiàn)性能需求可讀、行業(yè)應用可視、技術方案可譯、案例經(jīng)驗可復制的靈活可組合的業(yè)務能力，促進客戶定制化需求與標準化能力的畫像建模是助力中國電信提供5G貼心化，個性化服務的基礎及保障。通過5G能力魔方實現(xiàn)業(yè)務畫像、中國電信聚焦電信運營商如何快速、高效、標準地滿足行業(yè)客戶定制化高、差異明顯網(wǎng)絡能力需求的業(yè)務發(fā)展課題，打造能力魔方。通過構(gòu)建行業(yè)應用場景需求解析模型，實現(xiàn)性能需求可讀、行業(yè)應用可視、技術方案可譯、案例經(jīng)驗可復制的靈活可組合的業(yè)務能力，促進客戶定制化需求與標準化能力的圖5G能力魔方礦山網(wǎng)絡服務定制內(nèi)容礦山行業(yè)由于生產(chǎn)環(huán)境地形復雜、區(qū)域覆蓋面積大，且網(wǎng)絡建設需結(jié)合作業(yè)環(huán)境變換實時調(diào)整，這運維中，具有較高難度。中國電信結(jié)合已交付智慧礦山項目經(jīng)驗，形成智慧礦山需求模型，通過5G能力魔方，映射成智慧礦G化建網(wǎng)標準，使得建G要；面分析劃和建網(wǎng)過程，總結(jié)了“5域7維”，充分考慮了業(yè)務的大帶寬、低時延、業(yè)務隔離、可靠性面分析G分析等功能，客戶的5G網(wǎng)絡可根據(jù)客302930駕駛礦卡改造方案調(diào)研情況例如，某露天礦無人礦卡運行在1號線路上，經(jīng)過行業(yè)經(jīng)驗及現(xiàn)場測試，在整條線路上需要保證礦卡的上行速率不低于25Mbps，平均時延不高于30ms。同時，該線路上有3處拐彎，2處上下坡，可能會駕駛礦卡改造方案調(diào)研情況例如，某露天礦無人礦卡運行在1號線路上，經(jīng)過行業(yè)經(jīng)驗及現(xiàn)場測試，在整條線路上需要保證礦卡的上行速率不低于25Mbps，平均時延不高于30ms。同時，該線路上有3處拐彎，2處上下坡，可能會對建網(wǎng)產(chǎn)生影響。獲取到礦山的3D地圖后，把這些網(wǎng)絡SLA作為輸入，基于3D地圖進行5G網(wǎng)絡空口的礦卡上的CPE需要和中控室的遠程控制臺進行通信，視頻存儲在礦卡上，按需進行視頻回傳，礦卡之間需要直接通信，從中控室的遠程控制臺需要向礦卡主動發(fā)起指令等。這些看起來很基礎的信息，都會影響到網(wǎng)絡規(guī)劃方案，甚至是SIM卡的發(fā)放流程等。下圖所示的工作?；趯π袠I(yè)的理解，通過對行業(yè)及企業(yè)業(yè)務場景分析調(diào)研、協(xié)議分析及網(wǎng)絡需求提取分析，將典型行業(yè)生產(chǎn)型應用的業(yè)務需求轉(zhuǎn)化為對中國電信的產(chǎn)商品或應用需求，并進一步給出對應的網(wǎng)絡資源、業(yè)務質(zhì)量和服務SLA的典型或者上下限參考要求，形成網(wǎng)絡需求。3132畫像建模具有很重的場景因素，不同企業(yè)業(yè)務對于畫像建模有著不同需求和定義。例如，露天礦山的無人礦卡的業(yè)務分布是“線”狀的，因為無人礦卡是基于線路運行的，而電鏟遠控是“面”狀的，是在采面上由人工進行操控持續(xù)推進。因此，在網(wǎng)絡規(guī)劃時就需要基于“線”和“面”進行網(wǎng)絡覆蓋，并且主要保障上行帶寬。行業(yè)畫像及網(wǎng)絡建模本質(zhì)就是從業(yè)務角度出發(fā)對業(yè)務場景進行分析，了解場景需求，尋找目標網(wǎng)絡模型，每個行業(yè)都有一套適合行業(yè)的行業(yè)畫像方法，核心都是為客戶業(yè)務服務，基于5G技術使能業(yè)務快速上線。像建模步驟中國電信為實現(xiàn)5G網(wǎng)絡能滿足智慧礦山的實際需要，在建網(wǎng)過程中提供了畫像建模的服務，以實現(xiàn)33349.3.建：規(guī)范建網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡可用、可靠和穩(wěn)定5G網(wǎng)絡建設是一項繁復的系統(tǒng)性工程，包含端側(cè)組網(wǎng)、無線空口、移動回傳網(wǎng)絡、核心網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)9.3.建：規(guī)范建網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡可用、可靠和穩(wěn)定5G網(wǎng)絡建設是一項繁復的系統(tǒng)性工程，包含端側(cè)組網(wǎng)、無線空口、移動回傳網(wǎng)絡、核心網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)域?？紤]到企業(yè)的業(yè)務獨特性，各領域又有多個方案和細節(jié)需要明確。針對礦區(qū)網(wǎng)絡多業(yè)務并存，速率、時延敏感，可靠性、安全性要求高，有業(yè)務數(shù)據(jù)隔離訴求等特點，電信可提供跨域端到端園區(qū)網(wǎng)絡規(guī)劃設計和網(wǎng)絡集成服務，涵蓋大帶寬、低時延、高可靠、業(yè)務隔離、業(yè)務可用、容災、安全等總計7個因素。使得5G網(wǎng)絡能夠可用、可靠、穩(wěn)定。以露天礦山的電鏟遠控業(yè)務的業(yè)務隔離為例，既需要考慮視頻回傳的大帶寬的需求，又需要考慮遠程操控信令的需求，在空口進行隔離之后，還需要考慮在移動回傳網(wǎng)絡和核心網(wǎng)側(cè)是否進行隔離。需要的輸入是電鏟遠控的操控平臺和視頻監(jiān)控服務器是如何協(xié)同的，在設計隔離方案時，還需要考慮電鏟業(yè)務和礦卡之間是否需要相互協(xié)同，是否需要通信。把大網(wǎng)的用戶和電鏟業(yè)務隔離，電鏟業(yè)務的不同數(shù)據(jù)流之間的隔離，電鏟業(yè)務和礦卡業(yè)務之間的隔離，需要靈活使用空口的RB資源預留、5QI，移動回傳網(wǎng)絡里的FlexE、vpn等軟硬切片技術進行實現(xiàn)。以業(yè)務可用性為例，大網(wǎng)的手機終端對互聯(lián)網(wǎng)的訪問，都是手機終端主動發(fā)起的，互聯(lián)網(wǎng)服務器無法主動訪問和控制手機終端。而在智慧礦山場景中，各種傳感器往服務器進行周期性的狀態(tài)、位置、告警信息上報，類似于手機終端的行為，由端側(cè)發(fā)起。而電鏟遠控的行為則完全不同，需要遠控平臺向礦和企業(yè)網(wǎng)絡對接時的組網(wǎng)設計、可靠性設計等產(chǎn)生影響。按照“5域7維”的建網(wǎng)邏輯，中國電信在網(wǎng)絡規(guī)劃和網(wǎng)絡部署階段，提供如下的服務，以實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務SLA規(guī)劃針對園區(qū)每個usecase梳理出業(yè)務的SLA要求，包括每個usecase的：產(chǎn)品方案需求規(guī)劃、組網(wǎng)需求規(guī)劃、特性需求規(guī)劃、服務SLA規(guī)劃性5G專網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)各個業(yè)務的模型畫像和業(yè)務規(guī)劃要求進行模擬，以及企業(yè)對網(wǎng)絡事故的定義和分級，分析不同業(yè)務對無線、承載網(wǎng)和電信云網(wǎng)絡可靠性的要規(guī)劃依據(jù)企業(yè)當前業(yè)務在末端的組網(wǎng)形態(tài)進行5G化改造方案的規(guī)劃和設計，測試驗證，輸出業(yè)務端側(cè)組網(wǎng)方案規(guī)劃依據(jù)企業(yè)當前的業(yè)務流程和組網(wǎng)業(yè)務路由，對業(yè)務在5G網(wǎng)絡與企業(yè)DC的組網(wǎng)和路由對接方案進行規(guī)劃，并進行相關測試驗證，輸出企業(yè)DC對接依據(jù)業(yè)務網(wǎng)絡建模和企業(yè)對業(yè)務的時延、帶寬、抖動、丟包要求對5G網(wǎng)絡進行切片和產(chǎn)品特性進行規(guī)劃設計，輸出該業(yè)務對網(wǎng)絡的覆蓋和容量性求量根據(jù)各個業(yè)務的模型畫像，分析各類業(yè)務對網(wǎng)絡覆蓋、容量、時延的要求，根據(jù)不同業(yè)務對網(wǎng)絡能力的需求，制定建網(wǎng)標準。分析不同廠房、不同園區(qū)業(yè)務和道路監(jiān)控業(yè)務的具體分布、每個區(qū)域的終端連接數(shù)。根據(jù)不同連接的體驗要求進行不同區(qū)域的5G容量和覆蓋規(guī)劃。絡切片規(guī)劃根據(jù)不同業(yè)務的切片需求，梳理切片對于網(wǎng)絡側(cè)的資源、配置等需求，規(guī)隔離。集成高