浅谈榆林神华能源公司郭家湾煤矿“三网合一”

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摘要：近年来，“数字矿山”概念的提出为煤炭工业的两化融合指出了具体实现途径。“数字矿山”其核心是在统一的时间坐标和空间框架下，以计算机及其网络为手段，将海量异质的矿山信息进行全面、高效、有序的管理和整合。作为“数字矿山”的基础平台和实现手段，计算机网络在“数字矿山”的建设中起着至关重要的作用。本文以“三网合一”在榆林神华郭家湾煤矿的现阶段具体应用为例，简要介绍了“三网合一”网络技术在矿区网络平台搭建中的建设以及应用。

关键词：数字矿山 三网合一 网络 光纤通信

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)08-0205-02

1、三网融合介绍

作为数字化矿山的基础平台，计算机网络是建设数字化矿山的一个重要因素。在矿区建设高速的信息网络，为数字化矿山提供畅通、可靠、安全的信息高速公路，是保障数字化矿山安全高效生产的基础与前提。目前国内大部分煤矿的通信网络仍然使用传统的网络结构，即数据、语音、视频三种应用网络物理结构分离的方式。

随着近年来“三网融合”概念的提出与逐步实施，使得现有网络结构发生了很大的变革。“三网融合”就是指电信网、有线电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。具体应用在煤矿企业中则体现为语音网络、视频监控网络和计算机网络在物理上的趋于合一，以及高层应用业务上的高度整合，可实现网络资源共享，避免物理介质与设备的重复建设，形成适应性广、易维护的高带宽的资源性基础网络平台。在技术上趋向一致，网络层上实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透，应用层上趋向使用统一的网络传输协议，能提供多样化、个性化服务。

“三网合一”技术的发展得益于FTTH(光纤到户)技术的飞速发展，实现FTTH技术的关键是传输技术和设备，PON（无源光网络）技术是目前业界公认的实现FTTH的最佳技术。PON技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。所谓“无源”，是指ODN中没有任何有源电子器件及电子电源，全部由Splitter（光分路器）等无源器件组成。PON技术可分为用于窄带TDM业务接入的窄带PON技术和用于宽带接入的基于ATM传送的BPON技术、基于Ethernet（以太网）分组传送的EPON技术以及兼顾ATM/Ethernet/TDM综合化的GPON技术。

基于上述因素，我们在榆林神华郭家湾煤矿的厂区组网建设中应用了“三网合一”技术，以适应通信技术的发展趋势及郭家湾煤矿通信网络在未来的适用性。

2、榆林神华三网融合建设情况及具体应用

2011年11月，榆林神华能源公司在郭家湾煤矿实施了“三网融合”项目，为矿区搭建了基本网络平台。保障在矿区内的数字电视、语音、计算机网络等信号的高效稳定的传输。

郭家湾煤矿“三网融合”组网方案说明：

2.1 原有网络及业务需求

郭家湾煤矿原有计算机网络与程控交换网络，用于日常的计算机网络业务应用及行政语音交换。

郭家湾煤矿原有计算机网络基于榆林神华环网建设延伸，在郭家湾节点处安装思科7604路由器并配置MPLS协议实现与榆林神华广域网的互联互通，在郭家湾煤矿安装有两台思科3560交换机实现内部用户的数据交换、互联网访问以及视频会议等业务。

郭家湾煤矿原有程控交换网络由本地远端模块华为C&C08程控交换机通过NO.7信令与大柳塔神东信息中心128M远端模块局相联，并通过神东信息中心出局PSTN公网，实现内网间的互联互通和公网间的等位直拨。

2011年11月份，郭家湾煤矿部分工业厂区及生活行政区投入使用。网络用户数量及网络应用业务需求大幅度增加，原有网络已经远远不能满足，因此对原有网络的改造与升级势在必行。在对厂区用户进行调研的基础上，我们将当前的网络应用及用户数量进行归纳与统计。有如下统计结果：

生活行政办公区域需要覆盖有电话语音信号、计算机网络信号以及有线电视信号，共计信息点1000左右（包含有一、二号公寓楼、综合办公楼、食堂招待所以及在建的三号公寓）；

工业广场内已投入的部分建筑需要有电话语音信号、计算机网络信号。部分单点还需要实现有线电视信号覆盖，同时需考虑视频监测监控信号的传输与控制；

同时考虑到工业广场内仍然进行有大量的基建和矿建工程，许多的通信线路不可能一次性敷设到位，现有厂区内的通信线路在路由走向与敷设方式上存在有很大的不确定性。因此，我们考虑在通信线路的建设上应尽量避免造成重复投资。

2.2 “三网合一”方案设计

综合考虑上述实际情况，为避免造成通信线路建设的重复性，同时能以最低的投资来实现厂区内各种信号的覆盖，成为本次网络建设的一个主导思想与最终目标。

方案设计遵循以下几项原则：

技术的先进性；

系统的安全可靠性；

承载业务的可用性；

在未来的可扩展性；

系统的可维护性、可管理型。

方案设计为郭家湾煤矿综合办公楼计算机网络、行政语音交换网络及员工公寓语音、宽带及有线电视信号的综合接入，采用目前主流GPON技术实现光纤到户，语音解决方案采用软交换技术，同时将数字电视信号采用合波的方式合入光纤通道，采用单根光纤到户，从而实现多种信号的融合传输。

语音解决方案采用目前先进的软交换技术，用IP网络承载语音业务，只要IP网络可达，即可通过PON终端或者IAD实现语音业务的接入；

整个承载网络采用目前应用最广泛的GPON技术，使用单根光纤传输，采用分光器实现大规模用户接入，从而节省投资；

同时将数字电视信号通过合波的方式合入光纤通道，实现有线电视信号的传输，从而实现三网融合。

2.3 方案特点

利用三网融合技术手段搭建的网络将数字电视、语音业务、计算机网络有效的融合在了一起，该网络系统具有以下特点：

技术先进：采用目前业界最先进的软交换及GPON技术组网实现了FTTH；

部署灵活：只要IP网络可达，即可实现数字电视、电话及计算机网络的部署；

节省投资：不需要布放铜缆，有效节省线路建设的资金投资；

维护简单：网络架构简单，故障定位迅速，减少了维护人员的工作量。

3、结语

三网融合项目的实施为郭家湾煤矿铺就了信息高速公路，实现了网络传输、接入、交换各个层面的宽带化。而GPON技术采用无源光器件，无需专用存放设备场所，无需电源、从而减少了设备维护人员的工作量。同时其在数据传输方面具有开放的协议以及高可用的带宽。本次郭家湾煤矿采用GPON技术所实现的“三网融合”，是顺应了现代通信网络技术的发展趋势，同时为神华集团的煤矿技术创新应用、提高管理水平提供了可参考的成熟案例。

参考文献

[1] 李继军.“三网合一”在神东矿区解决方案的探讨[J].西北煤炭,2007(4):52-55.

[2] 刘军.PTN_GPON在煤矿业务中的应用研究[J].邮电设计技术,2010(10):55-58.

[3] 杨光祥.宽带无源光网络关键技术研究[D].武汉理工大学,2005.