董鵬程 周健 楊彬 劉松 吳冰冰

5G作為“新基建”時(shí)代的領(lǐng)頭羊，其特有的大帶寬、高速率、低時(shí)延特性能完美契合智慧礦業(yè)，為傳統(tǒng)礦業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能?；凇?G+智慧礦業(yè)”技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦井下有軌電車無(wú)人駕駛，能有效改善井下人員作業(yè)環(huán)境、降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高有軌運(yùn)輸效率、提升礦山安全管控水平，以此實(shí)現(xiàn)井下礦山智能化、無(wú)人化目標(biāo)。

1.引言

金安礦地底礦業(yè)5G ToB業(yè)務(wù)需求在六安尚屬首次，本文圍繞金安礦地下信號(hào)覆蓋及有軌電車無(wú)人駕駛需求，從項(xiàng)目需求、現(xiàn)場(chǎng)勘查、方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、信號(hào)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、項(xiàng)目交付等問題形成一套完善流程，并利用MEC、UPF、BBU、A2傳輸下沉及參數(shù)優(yōu)化等技術(shù)保證無(wú)人駕駛低時(shí)延、高帶寬需求，并舉一反三支撐后期金日晟、開發(fā)礦、六鋼等礦業(yè)公司ToB業(yè)務(wù)發(fā)展。

2.方案設(shè)計(jì)

霍邱金安礦業(yè)-410米位于六安市霍邱縣范橋鄉(xiāng)光明路，占地面積約450W平方米。本次業(yè)務(wù)需求重點(diǎn)覆蓋礦下410米礦區(qū)有軌礦車運(yùn)行區(qū)域，面積約4W平方米。通過多輪會(huì)審研討本次覆蓋霍邱金安礦業(yè)-410米礦區(qū)有軌礦車運(yùn)行區(qū)域，共使用1臺(tái)BBU、16臺(tái)外置HUB、37臺(tái)外置PRRU。覆蓋方案如下圖所示。

3.技術(shù)應(yīng)用

金安礦業(yè)地下410米有軌礦車無(wú)人駕駛需重點(diǎn)關(guān)注低時(shí)延、大帶寬等特性，經(jīng)多輪研討計(jì)劃采用邊緣MEC+UPF下沉、BBU+A1傳輸設(shè)備就近接入，保證業(yè)務(wù)端到端時(shí)延達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);考慮礦底環(huán)境復(fù)雜、維護(hù)難度大等問題，通過雙路由來保證網(wǎng)絡(luò)健壯性、業(yè)務(wù)不間斷。

3.1 MEC下沉

為滿足有軌電車無(wú)人駕駛業(yè)務(wù)低時(shí)延需求，計(jì)劃在金安礦業(yè)部署邊緣MEC平臺(tái)。MEC部

署在基站BBU和核心網(wǎng)之間，靠近工廠數(shù)據(jù)中心的位置。

★縮短時(shí)延：數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過核心網(wǎng)到因特網(wǎng)，傳輸路徑變短，時(shí)延減小。

★緩解傳輸：數(shù)據(jù)直接匯聚到工廠數(shù)據(jù)中心，無(wú)需回傳運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省帶寬。

★數(shù)據(jù)安全性：數(shù)據(jù)直接發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò)，減少在互聯(lián)網(wǎng)的傳輸，數(shù)據(jù)更安全。

3.2 UPF下沉

在金安礦本地機(jī)房?jī)?nèi)下沉部署一套電信自研UPF，通過該UPF連接省內(nèi)5GC網(wǎng)絡(luò);為進(jìn)一步縮短時(shí)延，本次項(xiàng)目中將BBU+傳輸設(shè)備也同步就近接入到礦業(yè)機(jī)房。

對(duì)于5G+智慧礦業(yè)場(chǎng)景，特別是對(duì)的低時(shí)延場(chǎng)景下，邊緣下沉部署UPF。SMF通過選擇策略，選擇本地UPF?；赨L CL、LADN或Multi-homing方式進(jìn)行分流，本地流量走本地UPF錨點(diǎn)卸載。MEC as a AF 與5GC CP（NEF或PCF）接口，交互路由與策略控制信息。Local DN的邊緣應(yīng)用策略路由應(yīng)用觸發(fā)到MEP平臺(tái);MEP以AF影響路由策略，通過N5口將消息發(fā)給PCF;PCF將分流策略下給SMF;SMF再將分流策略下給UPF。

3.3雙路由保護(hù)

鑒于地下礦底環(huán)境復(fù)雜、維護(hù)難度大等問題，一旦傳輸線路故障將導(dǎo)致整個(gè)地底有軌電車無(wú)法正產(chǎn)工作，嚴(yán)重耽誤生產(chǎn)。通過傳輸雙路由（冗余備災(zāi)）方案來保證網(wǎng)絡(luò)健壯性，當(dāng)主線路發(fā)生故障時(shí)，切換至備用線路來保證業(yè)務(wù)不間斷，確保有軌電車無(wú)人駕駛正常運(yùn)行。方案架構(gòu)如下圖所示。

4.總結(jié)

5G+智慧礦業(yè)是當(dāng)前比較熱點(diǎn)的ToB行業(yè)應(yīng)用，有效改善井下人員作業(yè)環(huán)境、降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高有軌運(yùn)輸效率、提升礦山安全管控水平，實(shí)現(xiàn)井下礦山智能化、無(wú)人化目標(biāo)，幫助企業(yè)提升自動(dòng)化管理水平。本文以六安市金安礦底輕軌電車無(wú)人駕駛項(xiàng)目需求，詳細(xì)梳理了為滿足金安礦礦底有軌電車無(wú)人駕駛業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行的技術(shù)應(yīng)用與探討并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為后期六安政企爭(zhēng)取金日晟、開發(fā)礦、六鋼等礦業(yè)公司ToB業(yè)務(wù)訂單提供幫助。

作者簡(jiǎn)介：董鵬程，1988.11，男，漢，籍貫：安徽合肥，碩士，研究方向：無(wú)線通信