煤炭是我国的重要能源，煤矿开采以井下开采方式为主，危险性高。为提升煤矿安全生产效率，推动新技术与煤炭产业融合发展，加速煤矿数字化转型，2020年国家发改委、能源局等八部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，煤矿智能化已经成为国之重策。
华为邀请原中国矿业大学（北京）副校长孙继平教授，围绕“煤矿智能化与矿用通信和信息技术”话题与数据通信产品线能源行业解决方案总监张力强进行了深度对话。孙教授对煤矿智能化的发展趋势、煤矿网络的挑战和网络演进趋势进行了详细的阐述，并发表了自己创新性的见解。
可靠的网络覆盖加速实现井下少人无人作业 提升煤炭生产安全
煤矿智能化发展过程中，孙教授特别强调煤炭生产的安全性。煤矿智能化的目标是井下少人无人，效率提升，减少井下作业人员可以有效提升煤炭生产的安全性。目前井下的水泵房、变电所、皮带等固定场所，已经基本实现了无人值守；但对于采掘工作面，胶轮车、电机车等移动场景，目前还没有有效的解决手段。以采煤工作面为例，当前还存在煤岩分界和采煤设备高精度定位的困难。孙教授指出，井下无人化，井下远程控制，不仅对煤矿机械设备本身，更对整体网络的可靠性，包括丢包、时延、抖动等提出了更高要求。
在当前的技术条件下，可以综合使用5G、Wi-Fi 6、网络切片等一系列网络技术把井下的作业人员移到地面，使用地面遥控的方法控制井下的采煤机和掘进设备，这样既实现了井下少人无人，又避开了生产系统智能化演进中遇到的通信难题。对于井下无线网络覆盖，孙教授认为新一代的Wi-Fi 6技术在提供大带宽、应用识别和无损漫游方面取得了长足的进步，可以在煤矿井下实现高清摄像头、巷道巡检机器人、智能矿灯、无线传感器以及各类手持终端的业务接入。作为5G的重要补充，Wi-Fi 6可以帮助煤矿企业实现井下无线信号的全面覆盖。
网络切片技术解决井下多网林立问题 提高运维效率，降低建设成本
当前煤矿井下的业务系统种类繁多，大体上可以分为监控类、定位类、通信类和视频类4大类。不同业务系统往往有着不同的组网要求，有的是在政策要求下强制独立建网，例如有线调度通信网络、安全监控网络；有的强调高可靠低时延，例如5G承载网；有的要求大带宽，例如各类高清视频监控、机器人视频巡检等。
井下环境恶劣复杂，井下网络数量多，给运维工作带来了巨大的困难，也极大地增加了煤矿企业的网络建设成本。孙教授认为井下网络数量减少是必然的趋势，新建的网络应该尽可能多地兼容承载现有业务系统，这样既便于维护使用，也会显著地降低建设成本。
孙教授指出网络切片技术是解决煤矿井下多网林立问题较好的技术，预计会在煤矿井下获得广泛的应用。网络切片可以在一张物理网络上切分出多个严格隔离的逻辑平面，不同的逻辑平面之间不仅带宽隔离，业务信息的传输时延也能做到互不影响。孙教授特别举例，网络切片技术可以将当前井下新建的5G承载网和井下众多工业以太环网合并为一张网，不同的切片网络分别承载监控、视频、5G、通信等不同业务，这样将使得井下的网络数量大大降低。
网络防御能力的提升 确保煤矿生产持续性
最后，孙教授谈到了网络安全对煤矿智能化的重要意义。随着煤矿智能化发展，网络规模越来越大，智能终端越来越多，网络受到的威胁也持续提升。网络攻击、设备中毒等安全事件往往引起网络瘫痪，进而导致生产的中断。煤矿企业必须尽快落实网络安全等级保护合规建设，提升煤矿网络对各种网络威胁的防御能力，保障煤矿生产的持续性和安全性。
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