揭秘:上海兆越如何助力中国矿山全面实现“数字化”和“智能化”

行业背景

从2013年开始,国务院为首的各级部门陆续发布推进智慧矿山建设的意见稿,2017年,国家质检总局、国家标准化管理委员会发布了《智慧矿山信息系统通用技术规范》,正式推动智慧矿山发展。根据自然资源部披露,2021年我国将建成100个初级智能化示范煤矿,到2050年全面建成安全绿色、高效智能矿山技术体系,实现安全绿色、高效智能化生产。

 

引言

矿山智能化是当前我国矿山所处的阶段,BIM技术、大数据技术、5G、云计算技术得到应用,实现了局部闭环运行、多个系统联动、以及专业决策、闭环运行体系、远程诊断维护、智能决策分析、系统预测预判。正在逐步由单个系统智能化向多系统智慧化方向发展,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系,初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧矿山。

凭借多年服务于煤矿企业的深厚积累,上海兆越通讯技术有限公司聚焦矿山生产智能化、安全智能化、支撑系统智能化变革趋势,持续完善智能化矿山的整体建设思路和方案,打造出一系列兆越通讯智慧矿山解决方案,助力中国矿山全面实现“数字化”和“智能化”,帮助煤矿企业共建安全、高效、绿色、低碳的安全生产之路。

方案篇

01.360度全方位赋能矿山“智能化”

——核心交换机/亮点;堆叠技术<<<<

 

 

方案拓扑图

方案特点

1.设备可靠性

两台及以上交换机可以通过堆叠技术实现横向虚拟化成一台交换机。当堆叠/集群系统的一个主用的成员交换机发生故障时,堆叠/集群系统的备份成员交换机会将系统承载的业务整体迁移到备份交换机而不产生业务中断。

2. 链路可靠性

在网络中通常在设备间采用双上行链路的冗余设计和环网来提高设备间链路的可靠性,同时对于冗余链路常用链路聚合的方案将多条物理链路通过LACP协议虚拟成一条逻辑的Eth-Trunk链路。增加带宽、提供可靠性、负载分担。

3. 优先级流量优先级

网络中承载的业务一般有语音、视频和数据业务,以及传输业务数据需要的网络协议控制信令,识别、分类以及流标记的工作。在接入交换机上可以给不同的业务分配不同的优先级,然后网络侧按优先级进行调度。各种业务的QoS指标主要有带宽、丢包率、时延和抖动。

02.打造矿山安全防护体系

——防爆无线AP 亮点:防爆等级高+无线定位<<<<

 

方案特点

1.Ex bⅡBT6防爆等级无线AP对煤矿内部进行无线信号覆盖,减少发生危险事故的可能性。

2. 交换机设备组成千兆光纤快速环网,自愈时间≤20ms,骨干网络强壮稳固。

3. 设备全工业级设计,适应煤矿内部恶劣环境。

4. 矿车移动过程中,无线信号自动进行快速漫游,数据传输免受影响。

5. 无线定位功能与语音通信、应急广播、安全监控等系统进行联动,使生产调度与应急措施更加科学、直观、快捷。

6. 车上配备各种监测设备,可直接呈现车上平板界面供现场人员查看,也可实时传至控制中心供中心工作人员进行及时运维。

03.创新技术,支撑煤矿深度开采

——5G CPE/亮点:5G+WIFI6<<<<

 

 

方案拓扑图

方案特点

1.采用高带宽、低延时、高可靠的5G传输网络, 直接掌控各类矿端设备并做出条件反射式的高速、准确反映。

2. 无线覆盖网络建设有效减少煤矿井下光缆电缆数量及设备数量,所有新建系 统的数据传输可以就近无线接入,使新建系统的投资成本降低。

3. 提供有线传输接口,保证设备接入方式最大兼容型。

4. 满足本安要求,发射功率可调节,可置于防尘箱,支持双SIM卡接入,实现冗余备份,保障通讯可靠性。

系统篇

 

矿山智能化

一、全工业以太网架构

采用典型的网络结构:核心层,汇聚层,接入层,所有承载网设备使用全工业以太网架构,为整个系统提供专业提供可靠的语音、数据、图像传输服务。

二、环网组网方式

方案中核心数据链路采用环网的组网方式,汇聚交换机采用千兆光纤串起来,形成千兆光纤环网,采用MR-ring快速环网协议。

三、双上行网络

接入层网络上行采用双上行网络,即在汇聚交换换机和接入交换机之间使用网状冗余连接方式,充分保证控制中心网络的冗余性。

四、一网承载一网传输

5G CPE(内置芯讯通5G模组入网,煤矿井下众多的设备如煤矿智能巡检机器人、煤矿机器人、自动驾驶、综采设备等煤矿装备系统能获得高速的5G网络连接,实现了井下语音、视频、数据一网承载,各种智能化操作系统信息的一网传输。

解决井下设备入网难点:

1、Wi-Fi传输:信号抗干扰能力弱;覆盖面积有限;穿透力弱;机械设备的连接容易掉线、有线连接:井下地形复杂难以布线;设备过多战线过长;线头易脱落造成数据传输中断5G CPE助力井下设备连网。

井下的作业情况的数据信息可以实时传回至地面总调度室,调度人员通过大屏幕便可以实时观看深井下的采掘、运输、检修等情况,实现井上井下实时通话,有效提高安全性和生产效率。

 

产品篇

01.设备类产品<<<<

 

02.软件类产品<<<<

 

MOS(Mexon Operation Sysrem)可靠的网络操作系统。抽象的软件系统结构,专为网络设计优化的工业通讯产品操作平台,类似于CISCO IOS、华为 VRP、华三Comware。

MOS网络操作系统兆越完全自主知识产权,为多种硬件平台提供一致的网络界面、用户界面和管理界面,并提供灵活丰富的应用解决方案。网络功能:二层和三层网络功能,以及网络安全特性,实现网络高可用性和管理性能的完美组合。