智能矿山基础平台建设及其发展趋势

摘要

智能矿山是数字矿山和综合自动化系统发展的延续,相较于数字矿山和矿山综合自动化系统,智能矿山对基础平台提出了更高要求。智能矿山基础平台分网络平台和数据平台两大部分,网络平台分为主干网和接入网。主千网经历了工业总线网、100Mbit/s工业以太网、1000Mbit/s工业以太网和10Gbit/s工业以太网的发展过程。分析了主干网从工业总线到10Gbit/s工业以太网的发展过程、各自的优缺点及适用性,指出工业总线网和100Mbit/s工业以太网不适合作为智能矿山主干网,而1000Mbit/s和10Gbit/s工业以太网目前是智能矿山主干网络的首选。通过分析智能矿山接入网的建设需求,指出智能矿山的接入网应具备无盲区接入和底层计算能力。目前的无线接入网仍难以具备上述能力:如漏泄通信系统属于半无线方式,应用场合受限,速率不高;5G主要为无线传输网络,有较为灵活的速率适应性,适合作为纯接入传输网络,由于不具备自组网和底层计算能力,在无盲区监测应用方面受到一定限制;无线传感器网络具备一定自给网及底层计算能力,但速率较低,特别是矿山井下多跳使用时速率明显下降,且功耗上升,从而降低计算能力和自组网能力。因此,需要研发新的适应智能矿山需求的接入网设备。针对分立服务器和简单虚拟服务器的数据平台方式已不能适应智能矿山对数据平台的要求,分析了数据平台的超融合服务平台架构及其关键技术、超融合服务的特点及对智能矿山建设的适应性,指出超融合服务器是智能矿山数据平台的发展方向。