近日，內(nèi)蒙古移動積極響應(yīng)國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》助力傳統(tǒng)礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造低時延產(chǎn)業(yè)試驗地，在鄂爾多斯麻地梁煤礦綜合應(yīng)用端到端多種方案，完成低時延方案的驗證，將采煤機到控制器的端到端時延由原有抖動峰值300ms降至平均穩(wěn)定的15ms。
采煤機出于安全生產(chǎn)考量，出廠設(shè)定為與控制器之間突發(fā)時延達到250ms時停止運作。礦山的智能化，不僅要實現(xiàn)“安全、少人無人”，更要實現(xiàn)“增效”，為煤礦企業(yè)節(jié)省成本，提升盈利。在煤礦企業(yè)對安全和增效的雙重要求下，遠程操控等智能化場景迫切需要5G網(wǎng)絡(luò)提供的低時延保障。但在傳統(tǒng)的5G建設(shè)中，存在丟包、調(diào)度時延問題，正常時延為50ms，抖動時延為300ms。
圖一 設(shè)備改造現(xiàn)場
為全力實現(xiàn)5G智慧礦山方案的應(yīng)用，內(nèi)蒙古移動聯(lián)合了上海山源、上海天地等企業(yè)共同研討，最終采用了華為預(yù)調(diào)度+AR雙發(fā)選收+入駐式MEC端到端低時延方案，將包括空口在內(nèi)的整體時延控制在了15ms。
在核心網(wǎng)側(cè)，通過部署入駐式MEC，在滿足數(shù)據(jù)不出園區(qū)的同時，將網(wǎng)絡(luò)、計算和存儲等能力本地化，縮短了園區(qū)數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點與數(shù)據(jù)處理中心之間的物理距離和傳送時延。MEC方案為3GPP定義的標準5G核心網(wǎng)，經(jīng)過運營商全量的網(wǎng)絡(luò)可靠性驗證，且數(shù)據(jù)、語音業(yè)務(wù)和各種5G網(wǎng)絡(luò)新特性也均已經(jīng)過商用驗證，為煤礦園區(qū)未來探索其他智能化應(yīng)用提供了底層基礎(chǔ)。
在基站空口側(cè)，使用預(yù)調(diào)度方案，在采煤機需要向基站發(fā)送信息時，不需要再發(fā)送預(yù)調(diào)度申請，而是直接把需要發(fā)送的信息通過事先預(yù)留的資源塊發(fā)出，將采樣周期內(nèi)空口的平均時延控制在了12ms，真正滿足了遠程控制業(yè)務(wù)平滑上車。
在終端側(cè)，通過5G AR路由器雙發(fā)選收的包復(fù)制技術(shù)，將采煤機與無線網(wǎng)絡(luò)之間進行雙鏈路連接，降低了由于丟包帶來的大幅度時延抖動，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)“0抖動“，“0丟包”，“0倒換”。
同時，三大方案共同落地，最終將井下采煤機到控制器之間的端到端平均時延控制到15ms，杜絕了采煤機因突發(fā)時延超過250ms而停機的現(xiàn)象發(fā)生，確保井下采煤作業(yè)安全、高效進行。
5G時代已經(jīng)到來，在煤礦井下應(yīng)用時，低時延特點能夠確保井下各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)流和控制信令流能夠及時得到處理，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的快速傳輸、設(shè)備的遠程控制等多種應(yīng)用。智慧礦山是在礦山自動化、信息化、數(shù)字化的基礎(chǔ)上，推動云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動通信等新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在礦山領(lǐng)域的全面應(yīng)用。采煤機遠程控制方案在內(nèi)蒙古的落地，對于煤礦行業(yè)而言，象征著礦山在自動化和降本增效的前進道路上又邁出了一步。未來，內(nèi)蒙移動將在煤礦數(shù)字化方面持續(xù)探索與深耕，與企業(yè)一起為社會創(chuàng)造價值，讓未來無限可能。
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