寺河煤矿矿井位于沁水煤田东南边缘，是晋能控股煤业集团所属的现代化大型矿井。2020年，寺河矿成为山西省的10座智能化煤矿建设试点之一。
一、技术+政策双轮驱动，寺河煤矿建成全国领先的智能煤矿
矿井下，数百米深的机电硐室内，巡检机器人正在进行360度视频监测、音频采集、红外热成像等工作。掘进工作面，工人坐在集控室动动手指就能指挥机器割煤。矿井上，控制中心里的工人通过电脑操作，即可在电子屏幕上实时监测井下瓦斯浓度、温湿度、采煤等数据，综采、掘进、运输等场景一览无余。
这是山西寺河煤矿的工作场景。从人工巡检到远程监控，传统矿井的作业方式被彻底颠覆，无人、智能已经成为智能矿井的新模样。
寺河矿以全方位高质量发展目标为引领，依托 “安全保障、生产协同、成本管控、设备管控、GIS一张图”5个方面建设，最终实现“安全生产和减人提效”的长期目标。
安全生产是矿山行业的红线。一直以来，传统的煤炭生产作业艰苦危险、开采效率难以提升，随着智能化技术与矿山产业的融合发展，传统矿井的作业方式被彻底颠覆——从“人工巡检”到“动动鼠标”，从“人工下矿”到“远程监控”，智能化技术为煤矿工人撑起“保护伞”，传统行业正焕发智慧新生机。
二、面向智能化建设，寺河煤矿传统网络面临四大挑战
巡检机器人、人工智能、大数据等智能化技术在井下的规模应用，虽然极大地改善了井下矿工的工作环境，提升了安全性，但也给现有的煤矿网络带来了井下多网林立，建设成本高；网络带宽压力增大；网络覆盖不足，无线网络缺失以及网络难运维的四大挑战。
挑战一：当前井下视频监控、生产控制、机电监控等不同业务系统采用不同的环网承载，造成井下多网林立，网络建设成本高；煤矿井下现网多为工业交换机组网，交换机设备不支持时间同步、网络切片等关键特性，不能直接接入5G基站。
挑战二：当前井下环网大多只配备1Gbps带宽资源，仅有部分盘区完成了环网的10Gbps升级。而随着越来越多的高清摄像头在井下综采面和掘进面的规模化部署，环网带宽的压力越来越大。
挑战三：井下虽建设了一部分无线网络，但仍以有线网络覆盖为主，线缆布线复杂，易被大型设备破坏且故障定位困难。同时存在有线网络不支持的移动生产场景，比如采掘工作面的设备，巷道里的运输设备都处于移动状态，有线网络无法很好的支持；移动工作面都是智能化新场景，如巡检机器人，无轨胶轮车的监控等，需要无处不在的无线网络。
挑战四：智能化应用的增加推动网络规模持续扩张，现有的环网没有网管，网络出现故障往往需要运维人员下井插拔端口排查故障，故障定位所需时间以小时计，甚至以天计。故障定位期间，生产不能全速进行甚至中断，影响煤炭高效生产。
三、华为矿山融合IP工业网为寺河煤矿打造超宽、高效的网络基座
针对煤矿智能化发展中的网络挑战，华为推出矿山融合IP工业网解决方案，并在寺河矿完成规模化部署，通过建设一张全新的超宽的工业路由器网络，统一承载Wi-Fi 6，视频监控摄像头，低时延远程控制等业务。相对于传统煤矿网络建网思路而言，这种建网思路是一个重大的重构，ICT的路不仅仅要走通，还要走顺畅。
1. 一网承载多业务，低时延、少丢包
寺河煤矿的井下骨干环网带宽是50Gbps，相对于传统的1Gbps和10Gbps，等于是从“绿皮车时代”一步迈入了“高铁时代”，能够保障未来5~10年井下各类高清视频的回传所需的带宽。
然而网络仅仅带宽大是不够的，井下的业务种类多，需求差异很大，如何在一张承载多业务的网络上，保证关键业务低时延还不丢包，极具挑战性。
华为iMaster NCE智能网络管理平台实现了全网业务质量实时可视
寺河矿在融合IP工业网基础上，部署了网络切片技术，将一个物理网络分割成多个逻辑平面，分别承载不同的业务。不同的平面之间的网络资源是严格隔离的，相互之间的流量互不干扰，带宽严格保障。就像在一条宽阔的马路上，用隔离带划分出一条条专用的BRT通道，每个车道的空间严格保障，并且不受其他车道的影响。这样，工业控制、语音通讯等时延敏感业务流量不受其他网络分片拥塞的影响，远程控制更加平滑流畅，语音和视频更加清晰。
另外，融合IP工业网支持5G基站的接入，支持5G承载，这是传统交换机环网不具备的。
2. 智能运维，网络运维少下井
随着煤矿智能业务的不断部署，井下网络的规模越来越大，网络管理难度也在迅速上升。寺河矿工业环网项目引入了华为iMaster NCE智能网络管理平台。该平台融合网络管理，自动控制，智能分析为一体，通过随流检测、人工智能等一系列高科技，实现了全网业务质量实时可视以及网络故障的快速定位，提升网络运维的效率。
以前煤矿网络是一个黑盒，里面的设备状态是否正常，网络业务运行是否有问题都是看不到的。部署了智能的网络管理系统之后，不但可以从网管大屏上看到井下网络设备的利用率和各种告警，还可以实时看到各种煤矿业务的时延、丢包、抖动的情况，全网状态一目了然。
传统的工业环网业务出现故障之后，需要人员下井排查情况；而现在，融合IP工业网支持随流检测技术，通过集控中心的大屏，可将网络的健康度、业务的传输质量看得清清楚楚。一旦业务的传输质量下降，工作人员还可以进行预测性的分析维护，几分钟就能定位出网络故障，不再需要运维人员下井逐一排查，故障定位的效率大大提升。
寺河煤矿作为煤矿行业智能化改造的先行者，已经在井下无人巡检、采掘远程控制、生产网络融合承载等业务上取得了丰硕的创新成果。如今，利用智能化手段有效提高了矿井安全、生产及人员调配管理水平。当前，寺河煤矿还在持续地投入，不断推进煤矿智能化进程。
