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什么样的地方,有大面积的户外作业区,有工厂、电厂、水厂,还有办公楼、宿舍、餐厅、健身房、泳池,有的甚至还配有自己的港口和机场,这就是大型矿区,一座“五脏俱全”的小城。当全球各地政府和领先企业都在探索建设智慧城市的时候,矿区应该如何适应时代的发展,进行数字化转型,建设智慧矿区呢?在澳大利亚,中信泰富矿业(CITIC Pacific Mining,简称CPM)正携手华为积极探索如何借助数字平台让矿区数字化、智能化。

业务挑战

西澳大利亚矿业新进入者的困境与出路

CPM是香港上市公司中信股份的全资子公司,总部设在西澳大利亚州首府珀斯,负责管理建设和运营中澳铁矿,该矿位于西澳大利亚州皮尔巴拉地区卡拉沙镇西南100公里的普雷斯顿海角,包括采矿、选矿、及港口运营,为中信泰富特钢厂和中国其他钢厂提供高品质的磁铁精矿。中澳铁矿共建有六条选矿生产线,是澳大利亚最大的磁铁矿开发运营项目之一,开采期超过25年,目前投资已超过120亿美元,生产状况持续稳定。

中澳铁矿采用了先进的工艺和设施,这包括大型的采矿设备、设计装机容量480兆瓦的联合循环燃气发电厂、510亿升的海水淡化厂,以及距矿井及相关处理设施约40公里的普雷斯顿港口。中澳铁矿通过大量的下游加工,提供了很多就业机会,在社区合作和跨国技术转让等方面为西澳大利亚经济增值。据德勤Access Economics预计,在中澳铁矿有效期内,澳大利亚的出口收入将超过1000亿澳元,仅西澳大利亚州的商品和服务支出就超过510亿澳元。

到2016年年中, 选矿生产线3~6已开通并运行,比计划提前了6个月, 且远远低于预算。当年, 约有1100万吨含铁量达65%的磁铁精矿被运往中国。2017年, 这一数字跃升至1700万吨, 2018年的生产率将更高。CPM现在已将重点转向降低运营成本, 使该铁矿能够长期可持续发展。

生产网络与生产效率是密切相关的, CPM非常关注端到端流程控制,希望解决通信链接问题,如卡车调度系统和港口远程通信,以及针对其他生产环节的各个业务模块如何实现LTE链接,如何进一步实现物联网(IoT),同时,还需要解决生产安全问题。

园区网(办公区和生活区)也是提高效率的重要环节,CPM原网设备老旧,无原产服务是设备更新的根本原因,多数原网设备是在2008~2009年部署的,CPM将逐步更新数据中心和网络设备,以简化网络管理,提高IT运行效率,加强网络安全,并提升办公和生活娱乐的网络体验。

解决方案

从生产网到园区网,华为能提供强大的数字平台,包括eLTE行业无线专网、云数据中心、智慧园区等,不仅能直接与矿业核心业务对接,也能实现IT与OT的融合,让办公、生活与生产之间的通信更加高效。最终,CPM选择了华为,与华为于2016年11月签署战略合作MOU,涉及卡车调度LTE、港口通信LTE、市区数据中心升级、矿区数据中心升级等主要项目。

eLTE解决方案助力矿区、港口高效调度

中澳铁矿的磁铁矿开采是采用传统露天开采技术,使用钻孔、爆破以及世界上大型挖掘机和运输矿车。在卡车调度上,需要实现矿区内自卸卡车、电铲等各类生产车辆统一调度,实现矿物高效采装、运输。过去采用传统无线组网方式,使得覆盖受限,露天矿区地形不断变化,需对AP节点位置频繁调整,运维成本高,易受干扰,数据传输不稳定,影响矿物采装、运输效率。在生产调度方面,需要实现矿区现场人员间工作协同,实现各生产单位有效协作。过去由于采用窄带语音,导致宽带不足,仅能提供语音生产调度,难以实现语音、视频的统一协同;与卡车调度等生产网络无法互通,造成矿区内多种网络同时共存,建设、维护成本高。

普雷斯顿港口是皮尔巴拉地区40年来投建的第一个港口,CPM生产的磁铁精矿在这里通过远洋货轮运走。港口与矿区也有着类似的通信需求,即实时、可靠、数据融合传输、易维护,主要是用于卡调系统和港口远程数据传输,未来还将承载其CCTV、物联网和SCADA数据回传。

华为eLTE解决方案可以在授权与非授权频谱上灵活使用;其广覆盖,能精简客户基站数量,节省投资;同频干扰下抗干扰能力更强;切换时延低,0丢包,保证卡调信号不掉线;终端密集场景系统整体吞吐率、时延有保障;能实现卡调业务、生产调度、视频业务多优先级调度,优先保障关键业务;采用双向鉴权,有效防止网络攻击,保护核心数据安全。

华为eLTE解决方案能实现卡车调度时的广域无缝覆盖,避免频繁对基站位置进行调整;稳定、可靠统一承载自卸卡车、电铲等车辆的调度信息,采装效率显著提升。在生产调度上,能实现视频、数据、语音统一承载,现场信息丰富可视,各单位协同效率将大幅提升;一张网络统一承载视频监控、卡车调度、生产调度等多种业务,综合成本有望降低30%;在采矿环境发生重大变化后,能帮助客户改变eLTE的信号强度和覆盖范围,保证业务持续性。

展望

基于开放架构的数据中心

为满足矿区办公区和营地范围内所有员工能随时随地办公、享受流畅网络的需求,CPM未来也将逐步升级数据中心和无线Wi-Fi网络。

华为从芯片、硬件到软件的全方位创新,提供业界最完整的云数据中心解决方案。根据CPM矿区和市区数据中心的不同功能和需求,可以提供相应的解决方案,包括:面向数据中心和高端园区推出的新一代高性能核心交换机CloudEngine 12800系列、高性能盒式交换机CloudEngine 6810、OceanStor S5500T统一存储、FusionServer E9000融合架构刀片服务器,满足客户要求的简单、高效和高性价比。

华为基于开放的架构与标准化的协议,在网络设备层,通过CloudEngine和USG NGFW提供标准化的网络控制协议和接口;在控制器层,部署基于ONOS/ODL开源开放构架的SDN控制器Agile Controller,为引入更多厂商提供服务成为可能。此外,华为还开发了具备向虚拟化平台联动及云网一体化方案演进能力的数据中心网络。

这些方案能帮助CPM简化数据中心基础架构,并支撑其未来10年的扩展需求;先进的架构、较高的性能和丰富功能将保证数据中心的可靠性并缩短问题解决时间;此外,华为提供的一站式解决方案可以降低项目风险,提高投资回报率。

华为Wi-Fi解决方案能保证员工在矿区营地和办公区内的无缝漫游,随时随地上网。提高办公效率的同时,让员工在闲暇时间,能够通过网络与外界联接,告别过去矿区生活的枯燥和孤独。

从行业发展来看,与采矿为代表的密集型机械化作业的数字化发展还处于初期阶段,但同时也将会获得较高的收益,CPM拥有迫切的需求和合作平台,华为则具有大的数字平台,未来双方将继续联合探索智慧矿区的发展,为澳洲矿业的数字化、智能化发展提供借鉴。

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