14IntelligentDemonstrationMines智能示范矿井CoverArticle封面文章智能矿山信息综合承载网与网络切片路由器孙继平孙继平教授,博士,博士生导师原中国矿业大学(北京)副校长。获国家科技进步奖和技术发明奖二等奖4项(第1完成人3项);作为第1完成人获省部级科技进步特等奖和一等奖8项;作为第1完成人主持制定中华人民共和国煤炭行业、安全生产行业和能源行业标准38项;作为第1发明人获国家授权发明专利100余项;主持制定《煤矿安全规程》第十一章“监控与通信”;以第一作者发表SCI、Ei检索论文100余篇,出版著作12部;作为国务院煤矿事故调查专家组组长参加10起煤矿特别重大事故调查工作。JournalofIntelligentMine2023年第1期1520231杂志官网:www.chinamai.org.cnJournalofIntelligentMine2023年第1期煤炭是我国的主要能源,2021年我国煤炭产量41.3亿t,但同时煤炭开采是高危行业,煤矿事故时有发生,主要包括瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、水灾、火灾、冲击地压、顶板冒落、爆破事故、机电事故、运输事故等。近年来,通过煤矿智能化、信息化和自动化建设,煤矿安全形势逐年好转,事故起数、死亡人数、百万吨死亡率均大幅下降。2021年全国煤矿共发生死亡事故91起,死亡人数178,百万吨死亡率0.044。进一步减少煤矿井下作业人员数量,是煤矿安全生产和煤矿智能化发展的必然选择。煤矿井下设备无人操作、地面远程控制,需要将煤矿井下视频、音频、传感器和执行器等数据实时、准确地传输至地面调度控制中心,并将控制命令实时、准确地传输至被控设备。承载视频、远控等数据上传和下达的信息综合承载网,必须满足大带宽、低时延、高可靠等要求。因此,需对现有煤矿工业环网进行升级改造,以满足地面远控、5G等综合承载需求。现有矿用工业环网存在的问题5G、人工智能、大数据等技术在煤矿的推广应用,减少了煤矿井下作业人员数量和劳动强度,促进了煤矿安全生产。但现有矿用工业环网难以满足煤矿监控、人员和车辆定位、视频和音频监控、语音通信、5G等多业务综合承载要求,主要存在以下问题:(1)井下多网林立,建设成本高当前,井下视频监控、安全监控、生产监控、人员定位、语音通信等不同业务系统采用不同的环网承载,造成井下多网林立。煤矿井下现有网络多为工业交换机组网,交换机不支持时间同步、网络切片等需求,不支持5G承载。(2)网络带宽小当前,井下环网大多只有1Gbit/s或10Gbit/s,考虑到煤矿井下综采工作面和掘进工作面上百路高清摄像头...