中兴通讯工业5G独立专网赋能矿山智能化升级

发布时间:2026-10-30 作者:中兴通讯 张亚飞

        2026年6月,工信部等五部门联合印发《关于开展工业5G独立专网试点的通知》,明确支持能源交通等重点领域的大型工业企业建设自主可控、可独立运行的5G专属网络,探索“建、用、维、管”全新模式。作为能源安全的核心支柱产业,矿山行业兼具高危作业属性与强数字化转型需求,传统通信体系难以支撑行业井下无人化、智能化生产的严苛要求。在此背景下,工业5G独立专网以资源专属、数据闭环、低时延高可靠的核心特性,成为矿山从“机械化”迈向“智慧化”的关键通信底座。

        传统矿山通信体系长期面临多重瓶颈。井下巷道狭长曲折、地形复杂,Wi-Fi、4G等无线技术存在覆盖盲区多、切换频繁、抗干扰能力弱等问题,难以满足移动作业设备的连续通信需求。原有调度通信、人员定位、视频监控等系统多为独立建设,制式各异、数据割裂,无法实现跨系统协同联动。更为关键的是,高危作业场景对数据安全、网络可靠性要求极高,依托公网切片的虚拟专网存在数据出域风险,且无法在公网中断时保障井下核心生产与安全业务连续运行。

        工业5G独立专网由矿山企业主导建设接入网与核心网全链路设施,可不依赖公网独立运行,精准匹配矿山场景的核心诉求。一方面,专频专网实现物理隔离,生产数据全流程在矿区内部流转,筑牢工业数据安全防线;另一方面,专属网络资源可针对井下采掘、运输、通风等核心工序进行定制化调度,满足毫秒级时延、99.999%可靠性的工业级要求。这与《通知》提出的“安全可靠、自主可控”建设原则高度契合,也为矿山智能化建设提供了合规且高效的技术路径。

 

中兴通讯矿山5G独立专网方案

 

        中兴通讯基于多年能源行业实践,结合轻量化i5GC核心网、矿用本安型基站、工业级终端等全栈产品,打造“地面核心网+井下接入网+全域承载网”一体化矿山5G独立专网方案,实现井上井下一张网、生产安全一张网(见图1)。

 

  • 核心网层:轻量化部署,自主可控闭环
     

        方案采用中兴通讯轻量化i5GC,部署于矿山地面机房,完整承载AMF、SMF、UDM等核心网元,整套系统软硬一体化设计,体积小、能耗低,可适配矿山现有机房条件,无需大规模改造。作为独立专网的核心枢纽,i5GC完全归属矿山企业自主管理,所有生产控制、人员定位、设备监测数据均通过井下UPF本地卸载,全程不流出矿区网络,从物理层面保障数据安全。

        针对矿山多业务差异化需求,i5GC支持基于不同DN的业务隔离,将采掘控制、视频监控、办公调度等业务流量划分独立通道,互不干扰;同时原生支持5G LAN、FRER、QoS Monitoring等工业增强特性,可直接对接井下PLC(可编程逻辑控制器)、控制器等OT设备,实现端到端低时延高可靠传输,为远程操控、无人巡检等核心场景提供稳定网络支撑。系统还支持4G/5G融合接入,可兼容矿山存量通信终端,保护企业既有投资。

  • 无线接入层:矿用本安定制,井下全域覆盖
     

        井下环境具有防爆要求高、空间封闭、遮挡严重的特点,常规基站无法直接部署。中兴通讯推出系列矿用本安型5G基站及防爆5G基站,取得完整矿用产品安全标志认证,可直接部署于采掘工作面、运输巷道、机电硐室等各类井下场景。基站采用波束赋形与巷道覆盖增强算法,针对狭长空间优化信号传播特性,单基站可覆盖超千米巷道,大幅减少部署点位与施工量。

        终端侧配套高增益工业级5G终端,采掘设备采用定向天线保障高速移动下的链路稳定,巡检机器人与人员终端采用全向天线适配灵活移动场景;同时支持终端外置天线改造,进一步提升井下复杂环境下的射频增益,确保数据传输速率与连接稳定性。所有井下基站与终端均满足本安防爆标准,可在瓦斯、粉尘环境下长期稳定运行,符合矿山安全生产规范。

  • 承载与运维:极简部署,全域统一管理
     

        承载层面,井下采用工业环网光纤连接各基站与UPF节点,地面通过OTN专线联通矿区各分厂与调度中心,构建高可靠冗余传输网络,单链路故障不影响整体业务运行。所有区域基站统一接入地面核心网,实现井下作业设备、人员终端在不同工作面、不同巷道间的无缝切换,满足移动作业连续通信需求。

        运维层面,方案部署统一网管系统,实现无线、核心网、传输全链路可视化管理,提供故障监控、性能统计、版本升级、安全管理等完整运维能力。内嵌企业门户与可视化大屏,可直观呈现网络运行态势、终端在线状态与业务流量分布。针对矿山运维团队通信技术能力有限的特点,中兴通讯提供“免设计、免安装、免调试”三免交付模式,设备出厂前完成预配置,现场接线加电即可快速开通,单站点部署时间小于24小时,大幅缩短工程周期,降低矿山落地门槛。

 

推动矿山核心场景智能化变革

 

        基于独立专网的专属性能与安全能力,5G技术可深度融入矿山生产、安全、管理全流程,推动核心场景智能化变革。

        在采掘生产环节,通过5G独立专网的低时延高可靠链路,实现井下采煤机、掘进机的地面远程操控,操作人员在地面调度中心即可完成井下采掘作业,将工人从高危工作面解放出来,配合5G LAN技术,采掘工作面各类传感器、控制器、执行器可直接组建虚拟局域网,无需复杂路由配置,实现设备间端到端直连通信,进一步降低控制时延。

        在安全管控环节,5G高清视频监控实现井下工作面、运输巷道全域无死角覆盖,AI算法实时识别违规操作、设备异常与环境风险,结合5G和UWB(ultra‑wideband)高精定位能力,实现井下人员厘米级实时定位与电子围栏管控,越界、超时作业自动预警,应急救援时可精准定位被困人员位置。

        在设备运维环节,井下大型采掘、运输设备通过5G终端实时上传振动、温度、电流等运行数据,云端AI模型开展预测性维护,提前识别故障隐患,减少非计划停机。井下巡检机器人搭载5G高清摄像头与多类传感器,自主完成巷道巡检、环境监测,替代人工进入危险区域。

 

        矿山5G专频专网的落地,不仅是通信技术的升级,更是矿山生产范式的重构。它彻底打破了传统矿山“数据出域不安全、公网依赖不可靠、多网并存难协同”的困局,为高危行业数字化转型提供了可复制的通信底座方案。

        随着工业5G独立专网试点的深入推进,矿山作为能源领域的典型场景,将成为独立专网规模化落地的重点方向。中兴通讯将持续深化矿用5G产品与方案创新,助力更多矿山企业建成自主可控、安全高效的5G独立专网,推动我国矿山行业从“人力密集型”向“数据驱动型”跨越,为国家能源安全与工业数字化转型筑牢通信根基。