全國首個井下5G商用網(wǎng)絡(luò)如何建成的

6月5日21時許，在龐龐塔煤礦井下5G商用網(wǎng)絡(luò)的一個基站上，技術(shù)人員郭鎮(zhèn)毅完成了最后的調(diào)試。至此，由山西聯(lián)通建設(shè)的全國首個在地下800米深處、覆蓋100公里巷道的井下5G商用網(wǎng)絡(luò)順利部署完成。

對于山西聯(lián)通這樣一個通信運營企業(yè)來說，如何通過加快5G等新基建發(fā)展助力煤炭等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，是一個無法繞過的新課題。

率先獲得兩個國家級認證

在煤礦井下部署建設(shè)5G商用網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備防爆與安全是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，必須攻克5G設(shè)備功率大、設(shè)備及傳感器數(shù)量龐大、天線多等井下防爆安全技術(shù)難點。

龐龐塔煤礦是山西焦煤霍州煤電集團下屬礦井，規(guī)劃產(chǎn)能超過千萬噸，是全國智能化標準礦井試點之一。2019年9月，山西聯(lián)通與該煤礦圍繞基站性能、基站兼容性、多路天線設(shè)計和井下安全性等重點內(nèi)容，共同進行井下5G設(shè)備改造。2019年12月至2020年1月，中國聯(lián)通在陜煤神木張家峁煤礦、龐龐塔煤礦同時開展了主斜井、風門、掘進面等場景的5G下井安裝測試工作，對5G網(wǎng)絡(luò)基站進行定制化優(yōu)化。結(jié)合測試數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整基站大帶寬的上行數(shù)據(jù)配比，優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)，確保為智能工作面提供簡潔可靠安全的網(wǎng)絡(luò)支撐。

去年11月22日，中國聯(lián)通5G技術(shù)煤礦井下應(yīng)用實驗通過國家安全生產(chǎn)礦用設(shè)備檢測中心認證，成功獲取了全國第一張礦用隔爆兼本安型無線基站井下防爆證。加上已獲取的基站控制器BBU、基站匯聚單元RHUB等設(shè)備的防爆認證，中國聯(lián)通掌握了5G井下商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所需設(shè)備的全部防爆認證。

今年6月8日，中國聯(lián)通牽頭研發(fā)的5G無線通信系統(tǒng)全面通過安標國家中心的行業(yè)測試和認證，標志著5G井下基站具備了安全應(yīng)用和規(guī)模化推廣能力。

率先獲得這兩個國家級認證，讓山西聯(lián)通獲得了獨一無二的“健康碼”——可以既有實力保障、又能獲準通行地加快推進井下5G商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

50天部署完成5G商用網(wǎng)絡(luò)

基于前期實地測試的有效數(shù)據(jù)，山西聯(lián)通對龐龐塔煤礦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行了整體規(guī)劃設(shè)計，編制了井下5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，對5G高速網(wǎng)絡(luò)井下建設(shè)的可行性和必要性進行了全方位論證，多次組織煤炭領(lǐng)域頂級專家對項目可行性方案進行評審。

作為三大運營商在山西成立的第一個、也是到目前為止唯一一個專業(yè)化產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司，聯(lián)通(山西)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司的重要職能是，整合資源向社會提供全方位互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。該公司早在2018年就開始組織智慧能源研發(fā)能力，于2019年12月被明確為中國聯(lián)通的智慧能源產(chǎn)品基地。

今年3月，該公司成功中標龐龐塔煤礦井下5G商用網(wǎng)絡(luò)項目。4月，該項目正式啟動建設(shè)。

經(jīng)過50天連續(xù)奮戰(zhàn)，技術(shù)人員完成了龐龐塔煤礦南區(qū)和北區(qū)井下單節(jié)點5萬兆、環(huán)網(wǎng)總帶寬40萬兆級別、采用5G切片技術(shù)的具備物理通道隔離的礦用IPRAN工業(yè)環(huán)網(wǎng)以及5G基站的覆蓋工作，并以柔性抗災(zāi)光纜完成總體環(huán)網(wǎng)鋪設(shè)，保障網(wǎng)絡(luò)持續(xù)穩(wěn)定安全高效運行。同時，利用5G切片技術(shù)實現(xiàn)不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)在一張網(wǎng)中的穩(wěn)定專網(wǎng)傳輸。

本次建設(shè)覆蓋范圍100公里巷道，是全國首個完全規(guī)模覆蓋的井下5G商用網(wǎng)絡(luò)，同時，工程是在井下800米實施，技術(shù)與施工難度創(chuàng)歷史之最。

目前，龐龐塔煤礦依托5G網(wǎng)大帶寬、廣連接、低時延三大特性，已構(gòu)建了集4G、5G、NB-IoT于一體的超融合高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了一張網(wǎng)管理，所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過一張網(wǎng)傳輸，經(jīng)實測網(wǎng)絡(luò)帶寬達到50G以上，傳輸時延最低達到10ms?；谠摼W(wǎng)絡(luò)，該礦已成功搭建了視頻采集、智能分析、全面感知、三維展示、設(shè)備健康管理和VR高清直播等智慧應(yīng)用。

國內(nèi)首個5G智能礦山呼之欲出

《山西省煤礦智能化建設(shè)實施意見》提出，到2021年，建成3座智能化示范煤礦、30個智能化示范綜采工作面;遠期目標則是：2030年，各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。

6月15日，記者在龐龐塔煤礦采訪時了解到，目前該礦邊緣計算平臺及核心智慧應(yīng)用也在加緊部署實施，預(yù)計年內(nèi)將由智能機器人挖出井下第一鏟煤，智能煤礦將在2021年實現(xiàn)井下少人、無人的建設(shè)目標。

聯(lián)通(山西)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司總經(jīng)理李藝介紹，龐龐塔煤礦井下5G商用網(wǎng)絡(luò)具有領(lǐng)先性、示范性和突破意義，可以歸納為四個“第一”：第一個通過認證的安全網(wǎng)絡(luò)，第一個規(guī)模部署的網(wǎng)絡(luò)，第一個簽署正式商用合同的網(wǎng)絡(luò)，第一個承載5G應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。

井下5G商用網(wǎng)絡(luò)的試驗結(jié)果遠超預(yù)期，這讓參戰(zhàn)的各方人員欣慰之余又倍感振奮。大家自豪不已地與記者分享：國內(nèi)第一座全面感知、實時互聯(lián)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能礦山，正由愿景逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。

山西聯(lián)通黨委書記、總經(jīng)理柳堯杰表示，希望以這個網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在三晉大地上打造出真正意義上的全國首個智能礦山。下一步，我們將以5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為契機，繼續(xù)發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)優(yōu)勢，整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，圍繞新基建加大投入、加快進度，在智能礦山、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面持續(xù)發(fā)力，推動更多項目落地，為山西打造創(chuàng)新生態(tài)、加強社會治理、保障改善民生提供強有力的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)服務(wù)，助力山西率先蹚出轉(zhuǎn)型發(fā)展新路。