作為傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)，能源物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)向能源生產(chǎn)、配置和消費(fèi)過程的延伸。尤其在碳中和碳達(dá)峰的雙碳背景下，能源物聯(lián)網(wǎng)對(duì)推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展意義重大，可以看做是未來雙碳目標(biāo)的數(shù)字底座。

那么，未來能源物聯(lián)網(wǎng)是一種怎樣的架構(gòu)，第五代固定網(wǎng)絡(luò)（F5G）技術(shù)誕生以后給出了全新定義，結(jié)合大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)、管道化接入傳輸技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)、端側(cè)接入技術(shù)（云、管、邊、端工業(yè)物聯(lián)架構(gòu)），有力促進(jìn)能源工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。以電力行業(yè)為例，電力物聯(lián)網(wǎng)可以將信息、通信、數(shù)字技術(shù)與電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)深度融合，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)全面監(jiān)測(cè)、信息高效處理及智能互聯(lián)、人機(jī)交互和智慧服務(wù)。

據(jù)了解，目前中國(guó)已經(jīng)部署了全球最大的F5G網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)能力完善，產(chǎn)業(yè)配套成熟。基于F5G，我國(guó)現(xiàn)已推出能源F5G技術(shù)，并在電力、油氣、礦山行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。也正因?yàn)镕5G賦能，幫助多個(gè)能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破，在這條“智慧光路”上，被賦予了新的生命力。

1）F5G+礦山，拉通井上到井下

過去傳統(tǒng)的礦山作業(yè)方式正在被數(shù)字化的流程所取代，整潔的調(diào)度指揮中心，監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動(dòng)，智能終端采集的數(shù)據(jù)匯總到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，推動(dòng)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制與自主調(diào)度，這就是智慧礦山的魅力所在。

但煤炭行業(yè)在進(jìn)行了很多年的數(shù)字化工作之后，依然無法達(dá)到讓控制更精準(zhǔn)，調(diào)度更高效，作業(yè)更安全，歸根結(jié)底是沒有實(shí)現(xiàn)全聯(lián)接，并由全聯(lián)接走向全感知和全智能。

2021年初，華為成立煤礦軍團(tuán)，正式深耕煤炭行業(yè)，主陣地是煤礦智能化建設(shè)。同時(shí)對(duì)F5G也有很多深入的技術(shù)探索。3月，中國(guó)煤科·煤科院與華為聯(lián)合發(fā)布F5G智能化煤礦應(yīng)用方案，基于F5G技術(shù)，通過煤科院的KJJ83系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下視頻、遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、無線通信等應(yīng)用，提供簡(jiǎn)單、可靠、超高速的工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。該方案是在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議和工藝領(lǐng)域的進(jìn)一步創(chuàng)新，能夠?yàn)槊禾啃袠I(yè)智能化升級(jí)保駕護(hù)航。

F5G技術(shù)在煤礦井上和井下通信網(wǎng)都發(fā)揮著重要作用：

如井上用F5G，提升效率。F5G為礦區(qū)的辦公網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控和無線網(wǎng)絡(luò)回傳提供超大帶寬的接入，提升辦公和生產(chǎn)效率；井下用F5G，保障安全。在井下通信中，安全是最重要的因素。F5G為井下的環(huán)境傳感器、工程機(jī)械控制和井下攝像頭視頻回傳提供安全可靠的通信保障。

今年6月，全國(guó)首個(gè)F5G礦山商用項(xiàng)目落地河南能源化工集團(tuán)永煤公司陳四樓煤礦，就是部署了F5G全光工業(yè)網(wǎng)方案，基于工業(yè)光環(huán)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)井下場(chǎng)景，從架構(gòu)、協(xié)議和工藝三個(gè)方面創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電氣、業(yè)務(wù)、部署和維護(hù)四大安全特點(diǎn)，提升井下通信網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全。

陳四樓煤礦礦長(zhǎng)劉志明表示，F(xiàn)5G技術(shù)已在陳四樓煤礦試運(yùn)行半年，應(yīng)用于生產(chǎn)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、井下巡檢等，通過井下生產(chǎn)全過程可視化監(jiān)控、井下狀態(tài)實(shí)時(shí)感知、人員精確定位等，加速煤礦智能化發(fā)展，提升安全水平。

面向礦井和化工等高安全需求場(chǎng)景，2021年9月，華為推出了業(yè)界首款本安型工業(yè)光終端華為星光天機(jī)2.0，應(yīng)用于視頻回傳、傳感和機(jī)械控制等業(yè)務(wù)承載。

華為光產(chǎn)品線總裁靳玉志表示，F(xiàn)5G全光工業(yè)網(wǎng)契合煤炭行業(yè)對(duì)高安全的需求，無源光器件大幅減少了隔爆箱使用，預(yù)連接技術(shù)避免了井下熔纖高溫隱患，提高了運(yùn)維工作效率，F(xiàn)5G為智慧礦山建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐。

2）F5G+電力，不僅僅是“介質(zhì)”之變

對(duì)電力行業(yè)來說，過去傳統(tǒng)粗放、低效的能源生產(chǎn)和管理模式已經(jīng)不能滿足整個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展訴求。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、綠色的目標(biāo)和各種電力終端的全面感知和互聯(lián)，通信技術(shù)是基礎(chǔ)支撐。

同時(shí)隨著電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求呈爆炸式增長(zhǎng)，亟待超大帶寬的新技術(shù)賦能，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足需求，全面光纖化成為大勢(shì)所趨。

F5G對(duì)電力行業(yè)的賦能，其實(shí)并非只是傳輸“介質(zhì)”改變那么簡(jiǎn)單。

首先，超大帶寬，近年來，在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下，通信承載網(wǎng)帶寬需求持續(xù)提升，而F5G為電力行業(yè)提供超大帶寬的全光承載網(wǎng), 在保障關(guān)鍵生產(chǎn)業(yè)務(wù)高安全需求的同時(shí)，滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)承載和未來持續(xù)擴(kuò)容需求。

其次，兼容演進(jìn)，目前中國(guó)的輸變電生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)主要是SDH解決方案。因輸變電生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)帶寬顆粒普遍不大，但業(yè)務(wù)高安全、物理隔離、確定性低時(shí)延等嚴(yán)格要求，SDH等硬管道技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

第三，H-OTN創(chuàng)新, F5G 創(chuàng)新出H-OTN平臺(tái)，支撐NHP原生硬管道端到端網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，即將廣域網(wǎng)的硬管道技術(shù)下沉至接入網(wǎng)，提升接入側(cè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。該平臺(tái)支持將電力行業(yè)中的廣域和接入兩張網(wǎng)絡(luò)合一，并通過硬管道技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的物理隔離，保證業(yè)務(wù)安全。

正是有了這些關(guān)鍵技術(shù)的保證，才確保了“光隨電走”。例如在深圳，前海高壓隧道輸電網(wǎng)，全長(zhǎng)6.3千米�？咳斯ひ淮瓮暾�的巡檢需要2人花費(fèi)3天時(shí)間，華為F5G全光工業(yè)網(wǎng)方案，為高壓電纜隧道全方位智能化監(jiān)測(cè)提供可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐。

3）F5G+油氣，光纖傳感技術(shù)打破瓶頸

油氣行業(yè)的數(shù)字化由來已久。埃森哲在2017年發(fā)布的《數(shù)字化轉(zhuǎn)型倡議：油氣行業(yè)白皮書》中顯示，早在20世紀(jì)80、90年代，數(shù)字技術(shù)就已經(jīng)開始在油田得到應(yīng)用。

但由于油井、管道、煉化裝置均為高危險(xiǎn)系數(shù)、高可靠性要求的場(chǎng)景，無論是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是專業(yè)人才培養(yǎng)，都需要漫長(zhǎng)的過程。如何在新、舊轉(zhuǎn)換過程中實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)過渡且充分發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是行業(yè)亟需解決的重要問題。

華為的智慧油氣解決方案就采取了油氣光纖傳感方案，并在華為全聯(lián)接2021大會(huì)期間，發(fā)布了全新產(chǎn)品系列智能光感知Huawei OptiXsense。

據(jù)了解，Huawei OptiXsense EF3000是光纖振動(dòng)傳感產(chǎn)品，可以廣泛應(yīng)用于油氣管線場(chǎng)景，將加速油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升巡檢效率，最終實(shí)現(xiàn)智能化無人巡檢。因其獨(dú)有的oDSP模塊，內(nèi)置超強(qiáng)盲點(diǎn)糾錯(cuò)算法，實(shí)現(xiàn)有效信號(hào)采集率提升至99.9%，達(dá)到0漏報(bào)的效果；開發(fā)振動(dòng)波紋識(shí)別引擎，通過32維振動(dòng)波紋分析算法，將事件識(shí)別準(zhǔn)確率提升至97% ；搭載了華為HiAI內(nèi)核的人工智能，快速迭代海量新場(chǎng)景樣本，效率可達(dá)1000個(gè)/天，持續(xù)進(jìn)化，不斷提升感知預(yù)警準(zhǔn)確率。

在具體落地層面，借助Huawei OptiXsense EF3000的這些能力，山東濟(jì)華燃?xì)馓岢隽?ldquo;分布式光纖傳感安防設(shè)備+智慧化平臺(tái)+配套服務(wù)”的完整解決方案，以光纖傳感安防作為切入點(diǎn)，

依托自身業(yè)務(wù)建設(shè)了包含光纖安防管理模塊的綜合性、一體化的智慧系統(tǒng)平臺(tái)，獲得了加快轉(zhuǎn)型的利器。既實(shí)現(xiàn)了油氣管線巡檢無人化，也提升了業(yè)務(wù)的安全性。

通過電力、油氣和煤炭行業(yè)實(shí)踐當(dāng)中，對(duì)F5G技術(shù)的探索和應(yīng)用，可以看到，F(xiàn)5G能夠幫助這些行業(yè)，在不同的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)智慧與場(chǎng)景融合，穩(wěn)定的聯(lián)接，是整個(gè)能源行業(yè)走向數(shù)字化的有力保障。華為把25年在光領(lǐng)域的技術(shù)積累、對(duì)行業(yè)發(fā)展和客戶需求的深刻理解及商業(yè)實(shí)踐，進(jìn)行了融會(huì)貫通，并形成了有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案，將F5G的技術(shù)打造成“F5G+”的能力，賦予能源行業(yè)，為其數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。

梅特卡夫定律告訴我們，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方，而且該網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)的平方成正比。這代表著，接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越多，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值就會(huì)越大。所以，F(xiàn)5G也意味著能源物聯(lián)網(wǎng)未來將會(huì)承載更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。F5G的光路更寬、更廣，讓接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備更多，智慧也就更多。F5G作為新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，為能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供一張面向未來的智慧光路。

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