引 言

　　露天礦山開采作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備移動性強(qiáng)，傳統(tǒng)通信方式難以滿足數(shù)字化、智能化升級需求，面臨覆蓋不足、帶寬受限、可靠性低及管理分散等瓶頸。對此，上海兆越推出《智能礦車監(jiān)控與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理解決方案》，旨在通過工業(yè)WiFi(5.8GHz)+5G混合組網(wǎng)架構(gòu)，構(gòu)建覆蓋全礦區(qū)的智能通信網(wǎng)絡(luò)，為礦山客戶提供穩(wěn)定、高效、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)，支撐精細(xì)化運(yùn)營與安全生產(chǎn)目標(biāo)。

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　　方案描述

　　該方案集成物聯(lián)網(wǎng)感知、邊緣計算與云計算技術(shù)，部署工業(yè)級車載終端(5G CPE)、車載交換機(jī)、傳感器及高清攝像頭，結(jié)合礦區(qū)無線AP覆蓋、高可靠光纖環(huán)網(wǎng)與工業(yè)級PoE交換機(jī)，實現(xiàn)礦車狀態(tài)實時監(jiān)控、高精度定位及海量作業(yè)數(shù)據(jù)(含高清視頻)的智能分流。通過本地WiFi網(wǎng)絡(luò)保障低延遲傳輸，5G網(wǎng)絡(luò)確保遠(yuǎn)程云平臺穩(wěn)定連接，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)成本的同時，為未來無人駕駛、智能調(diào)度等高級應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。

　　礦區(qū)關(guān)鍵設(shè)備通信需求

　　穿孔作業(yè)

　　01、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

　　半移動或低速移動，數(shù)據(jù)量中等，對定位精度和數(shù)據(jù)可靠性要求高。

　　挖掘與裝載作業(yè)

　　02、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

　　作業(yè)區(qū)域相對固定或低速移動，數(shù)據(jù)量大(尤其視頻和載荷數(shù)據(jù))，對實時性和可靠性要求高。

　　運(yùn)輸作業(yè)

　　03、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

　　高速移動，覆蓋范圍廣(整個礦區(qū)道路)，數(shù)據(jù)量極大(尤其視頻和無 人駕駛傳感器數(shù)據(jù))，對網(wǎng)絡(luò)切換連續(xù)性、可靠性、帶寬和低時延要求極高。

　　智能通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

　　為滿足礦山作業(yè)多樣化需求，上海兆越提出基于工業(yè)WiFi+5G混合組網(wǎng)的智能通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

　　車載通信子系統(tǒng)

　　每臺礦車均部署工業(yè)級5G CPE(如MWG-3610型號)，作為車載網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)關(guān)，集成高性能5G/4G LTE蜂窩接入、雙頻WiFi(2.4GHz/5.8GHz)及4個千兆以太網(wǎng)口，支持遠(yuǎn)程云平臺接入及車內(nèi)設(shè)備無線連接。車載設(shè)備(傳感器、攝像頭等)通過Cronet CC-7012-GT8車載交換機(jī)匯聚數(shù)據(jù)，該交換機(jī)配備8個千兆M12接口，具備IP65防護(hù)等級及寬溫工作能力，確保數(shù)據(jù)可靠傳輸至5G CPE，由后者根據(jù)預(yù)設(shè)策略智能選擇5G或本地WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)分流。

　　礦區(qū)無線局域網(wǎng)(WiFi覆蓋)

　　關(guān)鍵作業(yè)區(qū)域及礦用道路沿線部署MWP-6000系列工業(yè)無線AP，支持雙頻(2.4GHz/5.8GHz)并發(fā)及IEEE 802.11ax協(xié)議，提供2個千兆網(wǎng)口與Fast-Roaming快速切換(<100ms延時)，防護(hù)等級達(dá)IP67。AP通過網(wǎng)線連接至就近的MIE-2412A千兆環(huán)網(wǎng)PoE交換機(jī)，后者支持8個千兆口、4個SFP擴(kuò)展槽及POE供電，并集成快速環(huán)網(wǎng)協(xié)議(自愈時間<20ms)，構(gòu)建高可靠本地?zé)o線回傳網(wǎng)絡(luò)。

　　礦區(qū)有線骨干網(wǎng)

　　接入層采用MIE-2412A環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，通過光纖組建工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，確保鏈路冗余;核心層部署Cronet CC-3452G萬兆核心交換機(jī)，提供48個千兆端口+8個萬兆SFP擴(kuò)展槽，支持三層路由、靜態(tài)/動態(tài)路由協(xié)議及雙電源冗余。核心交換機(jī)連接本地服務(wù)器、存儲設(shè)備及操作站，支撐實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理。

　　廣域連接與云平臺

　　礦區(qū)通過5G網(wǎng)絡(luò)(公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng))實現(xiàn)廣域覆蓋，5G CPE作為移動終端接入點(diǎn)，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)(定位、狀態(tài)、告警等)上傳至遠(yuǎn)程云平臺。本地調(diào)度中心可通過工業(yè)路由器與云平臺交互，支持車隊遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)度等應(yīng)用。

　　方 案 優(yōu) 勢

　　(1)全覆蓋、高可靠：WiFi+5G混合組網(wǎng)，結(jié)合光纖環(huán)網(wǎng)，實現(xiàn)礦區(qū)無縫覆蓋和高可靠連接。

　　(2)高性能、低延遲：本地WiFi滿足大流量、低延遲需求，5G保障廣域連接和移動性。

　　(3)成本優(yōu)化：智能分流，將大流量數(shù)據(jù)優(yōu)先通過低成本的本地WiFi傳輸，節(jié)省5G流量費(fèi)用。

　　(4)工業(yè)級品質(zhì)：所有核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均采用貴公司工業(yè)級產(chǎn)品，適應(yīng)礦區(qū)嚴(yán)苛環(huán)境。

　　(5)統(tǒng)一管理：可通過網(wǎng)管平臺對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行集中配置、監(jiān)控和維護(hù)。

　　(6)賦能智能化：為礦山無人駕駛、智能調(diào)度、預(yù)測性維護(hù)、安全管理等高級應(yīng)用提供堅實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

　　產(chǎn)品介紹

　　【MWG-3610】

　　MWG-3610系列是一款工業(yè)級5G CPE，利用5G公用無線網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，提供1個10G光口(可配置為1000M)、5個1000M網(wǎng)口、4個WIFI天線接口以及4個5G NR天線接口，1路RS232/485(選配)。可安裝在各類礦車、移動設(shè)備上，實現(xiàn)廣域無線接入，提供高性能5G/LTE連接和WiFi熱點(diǎn)功能。工業(yè)級設(shè)計保障車載環(huán)境可靠性，智能路由選擇優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑。

　　【MWP-6000】

　　MWP-6000系列室外型雙頻工業(yè)無線AP支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax，支持雙頻同時工作，提供2個1000M網(wǎng)口。支持Fast-Roaming，切換延時小于100ms，采用2*2MU-MIMO和OFDMA技術(shù)，最大傳輸速率可達(dá)1800Mbps，提供高性能和高吞吐量的無線體驗?？刹渴鹪诓蓤?、卸料點(diǎn)、道路沿線等區(qū)域，提供本地?zé)o線接入。防護(hù)等級高達(dá)IP67，在惡劣的礦區(qū)環(huán)境中可長期穩(wěn)定運(yùn)行，延長了設(shè)備的使用壽命。

　　【Cronet CC-7012-GT8】

　　Cronet CC-7012-GT8壁掛式車載交換機(jī)，采用國產(chǎn)芯片，提供8個10/100/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)M12接口，在國產(chǎn)自主平臺上掌握通信核心技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計具備高可靠性、100%國產(chǎn)化等特點(diǎn)。外殼使用鋁合金型材，使產(chǎn)品輕巧、堅固、耐腐蝕、抗電磁干擾能力更強(qiáng)，可以在-40℃+75℃的極端環(huán)境溫度中正常工作，滿足了不同工業(yè)應(yīng)用要求，以及確保了惡劣工業(yè)環(huán)境中快速和可靠的數(shù)據(jù)傳輸。高達(dá)IP65的防護(hù)級別，讓您的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)更加安全可靠。

　　【MIE-2412A】

　　MIE-2412A環(huán)網(wǎng)交換機(jī)具有高性能的交換引擎，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式，符合IEEE802.3/IEEE802.3u/IEEE802.3ab/IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)，可提供全線速無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)，提供8個10/100/1000M自適應(yīng)網(wǎng)口，4個1000M SFP擴(kuò)展槽，支持POE供電，支持802.3af/at供電標(biāo)準(zhǔn)。該交換機(jī)可以組建一個快速恢復(fù)的自愈環(huán)網(wǎng)，自愈時間小于20ms，支持對環(huán)路的自動檢測和倒換。

　　【Cronet CC-3452G】

　　Cronet CC-3452G系列核心交換機(jī)，最大支持48個1000M端口+8個10G SFP擴(kuò)展槽?？商峁┴S富的功能：支持MR-ring環(huán)網(wǎng)協(xié)議，兼容STP/RSTP/MSTP、基于端口的VLAN、基于 802.1Q的VLAN、QOS、IGMP Snooping、廣播風(fēng)暴抑制、端口聚合、端口鏡像、端口狀態(tài)管理等。在電源設(shè)計上，產(chǎn)品可提供了2路電源輸入，可冗余備份使用。支持Console、Telnet、Web多種管理方式，為工業(yè)通信提供高性能和高可靠的解決方案。

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