余洋（1978—）,男,河南新密人,高级工程师,主要从事煤矿机电与信息化工作。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

        在数字矿山建设之初，由于对矿山数据融合应用的需求还不是太迫切，所以，绝大部分矿山均是重视网络平台建设，而轻视数据平台建设，矿山许多子系统的数据库是相互独立的，不利于数据融合应用。在智能矿山的概念逐步为大众所接受后，情况却朝相反方向变化，即大家的兴趣更多地转向了应用平台和各种智能化应用，而有关智能矿山基础平台的建设及发展的讨论反而比较少了。基础平台是智能矿山建设的重要基础，是各种智能矿山应用的根基。本文结合智能矿山基础平台升级改造，讨论基础平台建设及其发展趋势，希望能对从矿山综合自动化向智能矿山过渡有一定的借鉴作用。

1、工业总线主干网络

       1） 100 Mbit/s工业以太网的不足之处是，当仅接入几路视频后，网络传输速度大受影响，甚至影响到监控系统的实时性。100 Mbit/s工业以太网用于矿山“三网”（视频网、语音网和监测监控网）合一受到很大的限制，对监测监控数据的实时性造成影响。在百皂煤矿试用后，其他矿山再也没用过 100 Mbit/s工业以太网。

100 Mbit/s 工业以太网平台

       2） 1 000 Mbit/s工业以太网从网络结构上来说与100 Mbit/s工业以太网没有太大区别，真正的区别在接入网方面，1 000 Mbit/s工业以太网可以接入更多的子网络，包括各种无线网络，因此，能更加体现出异构网的特征。至此，1 000 Mbit/s工业以太网成为综合自动化网络平台的主流，基本满足了矿山综合自动化系统“三网”合一的要求。

1 000 Mbit/s工业以太网平台

2、主干网发展趋势

       随着矿山综合自动化系统的发展，接入网络的子系统越来越多，应用也越来越广，特别是大量数字工业电视信号的接入，大型矿山1 000 Mbit/s工业以太网也开始出现网络速度方面的问题。主要从2个方面来解决：① 进行有效的网络管控。② 采用更高速的10 Gbit/s 主干网络。

10 Gbit/s工业以太网基础平台

       矿山综合自动化的主干网络基本已经定型，就是1 000 Mbit/s或10 Gbit/s的主干网，主干网与多种不同形式的接入网相融合，这是矿山网络平台的发展趋势。

1 、矿山安全生产多源异构数据无盲区接入

       智能矿山多源异构数据的特殊性注定了目前还不可能由1种接入网形式来实现矿山的监控与传输。目前各种无线接入网均有应用，如 WSN、5G、超宽带（UWB）、远距离无线电（LoRa）、漏泄移动通信等。研发适应智能矿山应用需要的无线接入网，使其兼具多速率、灵活自组网、监控与传输一体化等特性是当前无盲区感知需要解决的问题。

漏泄移动通信系统无线接入网

 基于 WSN 的无线接入网

5G 移动通信系统无线接入网

2、接入网的计算能力

       除无盲区感知外，接入网的另一个趋势是发展分布式无线接入网的计算能力。这种底层网络的计算能力也称作微云计算或雾计算，其对于降低网络传输数据量、提高数据融合应用的能力及尽早发现矿山安全隐患都是极其重要的，是智能矿山网络平台的一个重要发展方向。接入网中 WSN 具有一定的计算能力。

基于 WSN 分簇的数据融合计算

       超融合服务平台架构是一种集成了虚拟计算资源和存储设备的信息基础架构。其以软件定义为基础、分布式存储为核心，在同一套单元设备中不但具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且多套单元设备可通过网络聚合起来，通过软件定义形成统一的资源池，提供计算、存储、网络、运维等一体化的基础设施服务平台，是智能矿山实现云数据中心的最佳解决方案，是智能矿山数据平台的发展趋势。

超融合服务平台架构