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从炉前值守到远程操作:5G-A专网解锁数智炼焦新图景

来源:环球网
【环球网科技报道 记者 郑湘琪】工作人员在集控中心轻点操作台,远在高温车间内的焦炉五大机车随即有序联动,装煤、推焦、拦焦、熄焦、导烟全流程协同作业一气呵成。而在过去,同样的操作还需要工人们在高温噪声交织的车间现场完成。
这一变化发生在旭阳集团呼和浩特园区。近日,由该园区联合中国联通呼和浩特市分公司、华为公司共同打造的5G-A“一键炼焦”专网项目通过验收。作为内蒙古自治区首个焦化场景无人驾驶示范项目,系统已连续平稳运行超6个月,实现焦炉五大车远程无人驾驶安全作业。

视频加载中...“项目落地后最直接的价值,是解决了过去工业WiFi在焦化生产的复杂环境里‘不可靠、不可控、不可管’的痛点。”旭阳集团呼和浩特园区副总经理索涵麟告诉记者,“这也是园区智能化建设的起点。”一个园区的“起点”,映照的是流程工业智能化改造的共同方向:从监测采集走向核心控制,从单点验证走向规范复制。
今年6月,工业和信息化部等五部门联合印发通知,开展工业5G独立专网试点,明确要积极挖掘5G-A技术特性的应用潜力,加速5G深入生产与管理各环节,推动全流程管控、协同生产等创新应用。园区焦炉五大车的专网实践与这一指向形成呼应,为传统流程工业的智能化改造提供了一个可触摸的样本。
5G-A破题,跨过通信这道坎
炼焦车间焦炉五大车包括装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车、导烟车,是焦炭生产的核心关键装备。回忆起以往的车间现场,索涵麟坦言,“五大车之间的自动化信号曾主要依靠工业WiFi传输,抗干扰能力弱,容易受天气、钢结构、现场环境及车辆震动等因素影响,从而降低通信的可靠性,最终导致非计划停车概率增加。为保证生产,需要人工对可能出现的异常进行干预。”然而,车间现场高温炙烤、钢结构林立,作业环境艰苦,安全管控压力大。
为破解通信可靠性这道坎,旭阳集团呼和浩特园区联合中国联通呼和浩特市分公司、华为公司共同打造了5G-A“一键炼焦”专网项目。中国联通呼和浩特市分公司创新成果转化和交付事业群解决方案BU经理石毅表示,项目行业首次落地5G-A双发选收方案,同一路业务数据通过两条链路并行发送,接收端实时择优选包,从机制上规避大车移动过程中跨小区切换带来的业务中断和时延抖动,保障控制指令连续可靠。此外,现场通信设备选用IP65高防护等级,布线采用环形光缆双路由架构,设备支架、机柜配套防爆、抗震加固安装工艺全维度匹配焦化生产的严苛环境。
从网络架构来看,华为方面介绍称,项目整体分为接入层、无线层、传输层和核心网层四个层级。接入层摄像头数据通过5G-A回传,PLC控制数据则同时经由5G-A和WiFi双链路发送并择优接收;无线层采用3.5GHz双载波聚合技术,提升上下行容量和频谱利用率;传输层通过搭建GRE隧道,实现PLC与PLC控制台之间的二层互通;核心网采用5GC全量下沉部署,UPF主备冗余,所有业务数据不出园区、在内部闭环处理,既保障业务隔离与生产安全,又降低端到端时延,提升整体网络韧性。
项目落地后的变化是具体的。索涵麟给出了一组运行数据:自上线以来,网络可用率达到99.999%,PLC控制时延稳定在20毫秒以内,因通信时延问题导致的异常工况减少了99%。“运维管理也从被动转向主动,通过网络监控平台实现状态实时感知和故障快速定位。更重要的是,五大车之间的协同控制更可靠,实现现场无人操作、远程集中值守,生产操作和实时画面通过5G-A专网传回中控室,园区整体人均劳效随之提升。”
跑通核心控制,沉淀可复制经验
对工业数字化项目而言,交付仅是开端,持续稳定运行更是真正的检验。“项目从启动到上线历时3个月,摒弃传统‘卖设备、通网络’的交付模式,打造贯穿实施、调优、运维、能力转移的一体化服务体系。”石毅说,联通、华为等多方团队建立协同运维机制,推行常态化月度联合巡检,同时完成资料移交和一线运维人员实操培训,把网络运维和问题排查能力交到客户手中,做成真正意义上的交钥匙工程。
服务体系之外,这个项目的另一层价值,藏在网络与核心控制业务的结合里。石毅强调,“一键炼焦”专网项目实现了5G-A网络深度承载焦化焦炉大车防碰撞这类核心生产控制业务,不再局限于视频、采集类非实时业务,验证了5G-A在高可靠工业控制场景的落地能力,也沉淀形成一套标准化、可复制的焦化场景实施规范,包含场景勘测、方案设计、设备选型、施工标准、调优策略、运维清单。
展望未来,园区的智能化布局正逐步落地。索涵麟表示,“下一步园区计划把成熟的5G-A专网能力从焦炉五大车延伸到整个焦化生产、物流仓储等环节,依托工业互联网平台汇聚安全、环保、生产、能耗、质量数据,引入AI能力推动生产管理从经验驱动向数据驱动转变,并把项目经验固化成可推广、可复制的行业方案。”
从炉前挥汗值守到集控室远程操作,5G-A真正进入焦炉核心控制业务,改变的不仅是网络承载的对象,更是人与设备的协作边界。技术接管了“控得住”的底线,工作人员才有条件去做更需要判断与经验的事。随着核心控制环节的可靠性由技术来保障,产业转型的成色,便有了可被一线劳动者切身感知的注脚。