5G+工业互联网，助力钢铁行业数智化转型升级
发布时间：2022-01-21 作者：中兴通讯 刘嘉，束裕 阅读量：
钢铁行业正处于数字化转型升级的关键期，5G较有线网络具有灵活、易部署、高可靠、大连接等特点，以5G为基础的工业互联网，为钢铁行业自动化、智能化升级带来新路径。如何提升生产效率、工艺水平和安全生产等方面的能力是钢铁制造企业关心的重要问题。中兴通讯针对钢铁行业的业务特点，提出面向钢铁行业的5G专网设计方案，并在多个项目中部署应用，获得行业的高度认可。
行业新挑战，专网高要求
钢铁行业作为典型的大型工业，生产流程复杂，钢铁冶炼需要经过炼铁-炼钢-轧制-热处理等一系列冶金工艺过程，存在人员现场操作多、能耗过高等问题。为贯彻落实国家《中国制造2025》行动纲领，围绕实现制造强国的战略目标，根据工业互联网、5G+钢铁行业的政策引领，钢铁行业作为重要的基础工业行业，亟需推动5G在钢铁行业的应用发展。
5G专网要为钢铁行业服务，必须面对一系列挑战。首先，钢铁厂房内大型设备及各种机械较多，会对5G信号造成阻挡，有些厂房中还存有Wi-Fi、微波等其他无线系统，会对5G信号造成干扰。其次，钢铁厂内部环境较为恶劣，存在高温、多尘等情况，对设备的环境适应性提出较高要求。
另一方面，行业对5G网络和终端的安全性要求较高，需要满足接入控制、安全访问等方面要求。另外，钢铁行业的生产通常是全年不间断进行的，用于支撑生产的网络设备也要满足365天×24小时的全天候不间断服务要求，网络的高可用性也是钢铁行业5G专网的一个基本要求。
钢铁行业专网设计
针对特大型钢铁企业业务隔离、网络安全性高要求，中兴通讯提供独立专用的无线基站和小型核心网设备，中兴通讯独有的NodeEngine平台，通过基站进行本地分流，可直接对接钢铁企业厂区车间内网及业务服务器，实现生产类业务的本地终结，确保5G专网安全、灵活、快速地融入钢铁企业的工业互联网。
为了克服钢铁厂房内大型设备多、钢结构多、电磁环境复杂等恶劣条件，中兴通讯综合运用精准规划、智能干扰检测、协同算法等技术，保障5G专网在复杂网络环境下的网络性能。在网络规划阶段，精细化站点位置设计，在传统网络传播模型基础上，针对钢铁园区环境特性修正链路预算、仿真模型，评估业务场景的覆盖和容量需求，提出站点级精准网络规划方法论。在网络交付和优化阶段，精确捕捉外部干扰的时间-频率特征，对系统收集的干扰数据及业务行为信息进行大数据分析，通过机器学习算法寻找该环境下的最优资源配置方法，并结合精准的智能调度算法和数据打孔机制有效规避外部干扰，确保高业务体验。
在提高网络可用性方面，从网络级、链路级、节点级、单板级等不同级别制定整体方案，实现端到端的可用性提升。通过调研分析，优化工程方案，选择条件较好的点位部署5G设备。中兴通讯自研的工业网关SE 9102，防护等级可达IP66，能够适应钢企多种室内外场景。SE 9102内置双Modem，支持数据的双发选收功能，数据通过两条异频链路发送，有效避免空口链路的偶发干扰导致的重传或丢包。配合NodeEngine平台的数据去重功能，相较于双CPE+AR路由器的方案，设备数量更少，进一步降低设备故障的风险，解决5G终端可用性问题。
应用推广
中兴通讯联合运营商与钢铁头部企业三方合作进行的5G智慧钢铁探索，经过应用场景选择、5G网络规划与建设、网络与业务测试，于2020年6月正式开启商用，目前，5G专网已经覆盖厂区12.5平方公里，并在多个应用场景实现钢企业务提升，如厚板厂PLC（可编辑逻辑控制器）远程控制与视频监控、机械臂远程控制、皮带机器人巡检、危险区域巡检与视频监控、AR检修远程指导等。独立园区专网保证了企业数据完全在园区内部流转，同时通过切片规划与业务隔离等技术手段，为厂区内公网用户提供5G网络服务。中兴通讯还与多个行业头部企业展开合作，在天车远控、带钢表面质检、无人铁水运输、云化PLC等应用场景进行深入探索。
未来，中兴通讯将携手更多的合作伙伴，推进钢铁智能制造和安全生产，搭建少人化、无人化智慧钢厂，为打造钢铁强国贡献力量。
.png)
.png)
.png)
