作為傳統能源產業與物聯網技術相結合的產業發展形態，能源物聯網是物聯網向能源生產、配置和消費過程的延伸。尤其在碳中和碳達峰的雙碳背景下，能源物聯網對推動數字經濟與實體經濟融合發展意義重大，可以看做是未來雙碳目標的數字底座。
那(nei)么，未(wei)來能(neng)源(yuan)物聯網是一(yi)種怎樣的(de)架(jia)構(gou)，第五代固定網絡(luo)（F5G）技術(shu)(shu)(shu)誕生以(yi)后(hou)給出了全新(xin)定義，結合(he)大(da)數據云計(ji)算技術(shu)(shu)(shu)、管道化接入(ru)傳輸技術(shu)(shu)(shu)、邊緣計(ji)算技術(shu)(shu)(shu)、端(duan)側接入(ru)技術(shu)(shu)(shu)（云、管、邊、端(duan)工業(ye)物聯架(jia)構(gou)），有力(li)(li)促進(jin)能(neng)源(yuan)工業(ye)的(de)高質量發展。以(yi)電(dian)(dian)力(li)(li)行業(ye)為例，電(dian)(dian)力(li)(li)物聯網可(ke)以(yi)將信(xin)息、通信(xin)、數字技術(shu)(shu)(shu)與電(dian)(dian)力(li)(li)系統發、輸、變(bian)、配、用(yong)電(dian)(dian)的(de)各個環節深(shen)度融合(he)，實現(xian)狀態全面監測、信(xin)息高效處(chu)理及智能(neng)互聯、人機交互和(he)智慧服務。
據(ju)了(le)解，目前中(zhong)國已經(jing)部署了(le)全球最大的F5G網絡，網絡能(neng)力完善，產(chan)業配套成熟。基于F5G，我國現(xian)已推出能(neng)源F5G技術，并在電力、油氣、礦山行業進行應用(yong)，展現(xian)出良好的應用(yong)前景。也正因為F5G賦(fu)能(neng)，幫助多個能(neng)源行業實現(xian)了(le)創新(xin)突破，在這條“智慧光路(lu)”上，被賦(fu)予了(le)新(xin)的生(sheng)命力。
F5G+礦山，拉(la)通井(jing)上(shang)到井(jing)下(xia)
過去傳統的礦山作業方式正在被數字化的流程所取代，整潔的調度指揮中心，監控屏幕上各類數據的跳動，智能終端采集的數據匯總到工業互聯網平臺，推動生產過程自動控制與自主調度，這就是智慧礦山的魅力所在。
但煤炭行(xing)業(ye)在進行(xing)了很多年(nian)的數字化工作之(zhi)后，依(yi)然無法達到讓(rang)控(kong)制更(geng)精準(zhun)，調度更(geng)高(gao)效，作業(ye)更(geng)安全，歸根結底是沒有實現全聯接，并由全聯接走向全感(gan)知和全智能。
2021年(nian)初，華為成立煤(mei)礦軍團，正式深耕煤(mei)炭行業，主陣(zhen)地是煤(mei)礦智能化建設(she)。同時對F5G也(ye)有(you)很(hen)多深入的技(ji)術(shu)探(tan)索。3月，中國煤科·煤科院(yuan)與華為(wei)(wei)聯(lian)合發布(bu)F5G智(zhi)能化煤礦應用方案，基于F5G技(ji)術(shu)，通(tong)過(guo)煤科院(yuan)的KJJ83系(xi)列產品，實現對井(jing)下(xia)視頻、遠程控制、監測監控、無線(xian)通(tong)信等應用，提供簡單、可靠、超高速的工(gong)(gong)業數據傳輸網(wang)絡。該方案是在網(wang)絡架(jia)構、協議和工(gong)(gong)藝領(ling)域的進一(yi)步創(chuang)新(xin)，能夠(gou)為(wei)(wei)煤炭行業智(zhi)能化升級保駕護航(hang)。
F5G技術在(zai)煤礦(kuang)井(jing)上和井(jing)下通信網都(dou)發揮著重(zhong)要作用：
如(ru)井上用(yong)F5G，提(ti)升(sheng)效(xiao)(xiao)率。F5G為(wei)礦區的(de)辦公(gong)網(wang)絡、視(shi)頻(pin)監控和(he)無線網(wang)絡回傳提(ti)供超大(da)帶寬的(de)接(jie)入(ru)，提(ti)升(sheng)辦公(gong)和(he)生產效(xiao)(xiao)率；井下用(yong)F5G，保(bao)障安(an)全(quan)(quan)。在井下通(tong)信中，安(an)全(quan)(quan)是(shi)最重(zhong)要的(de)因素。F5G為(wei)井下的(de)環境(jing)傳感器、工(gong)程機械控制和(he)井下攝像頭視(shi)頻(pin)回傳提(ti)供安(an)全(quan)(quan)可靠(kao)的(de)通(tong)信保(bao)障。
今年6月，全(quan)國首個(ge)F5G礦山商用(yong)項目落(luo)地河南能(neng)源化工(gong)集(ji)團永煤(mei)公司陳四樓煤(mei)礦，就(jiu)是(shi)部(bu)(bu)署了F5G全(quan)光工(gong)業網方案(an)，基于工(gong)業光環網技術，針(zhen)對(dui)井下場景，從(cong)架構(gou)、協(xie)議和工(gong)藝(yi)三個(ge)方面創新，實現電氣(qi)、業務、部(bu)(bu)署和維護四大安全(quan)特(te)點(dian)，提升井下通信網絡的本質(zhi)安全(quan)。
陳(chen)四(si)樓煤(mei)(mei)礦礦長劉(liu)志明表(biao)示(shi)，F5G技(ji)術已在陳(chen)四(si)樓煤(mei)(mei)礦試運行半年，應(ying)用(yong)于生產(chan)控制、實時(shi)監測、井(jing)下巡(xun)檢等，通過井(jing)下生產(chan)全過程可視化監控、井(jing)下狀態實時(shi)感(gan)知、人員(yuan)精(jing)確定位(wei)等，加速煤(mei)(mei)礦智能(neng)化發展，提升安全水平。
面向(xiang)礦(kuang)井和化工等(deng)高安全(quan)需求場景，2021年(nian)9月，華為推出了業(ye)界首款本安型工業(ye)光終(zhong)端華為星(xing)光天機2.0，應(ying)用于視頻回傳(chuan)、傳(chuan)感(gan)和機械控制等(deng)業(ye)務承(cheng)載(zai)。
華為光產品線總裁靳玉志表示(shi)，F5G全(quan)光工業網契合煤炭行業對(dui)高安全(quan)的需(xu)求，無源光器件大幅(fu)減少了隔爆箱使用(yong)，預連(lian)接技術避免了井下熔纖高溫(wen)隱患，提高了運維工作效率，F5G為智慧礦山建設提供有力的技術支撐。
F5G+電力，不僅僅是“介質”之變
對(dui)電(dian)力(li)行業(ye)來說，過去傳統(tong)粗放(fang)、低效的(de)能源(yuan)生(sheng)產和管(guan)理模(mo)式已經不能滿(man)足(zu)整個(ge)行業(ye)的(de)快速發展訴求(qiu)。實(shi)現電(dian)網可靠、經濟(ji)、高(gao)效、綠色的(de)目標和各(ge)種電(dian)力(li)終端的(de)全面感知和互聯，通信技術(shu)是基礎(chu)支撐。
同(tong)時隨著電力行業數字(zi)化(hua)轉型的深入，對(dui)網絡帶寬的需求呈爆炸式增長，亟待(dai)超大帶寬的新技術賦能，傳統網絡已(yi)經無(wu)法滿足(zu)需求，全面光(guang)纖化(hua)成(cheng)為(wei)大勢所趨。
F5G對電力行業的賦能，其(qi)實(shi)并(bing)非只(zhi)是(shi)傳輸“介(jie)質(zhi)”改變那么簡單。
首先，超大帶(dai)寬(kuan)，近年來，在電力物聯網背(bei)景下，通信承(cheng)載網帶(dai)寬(kuan)需(xu)求(qiu)持續提(ti)升，而F5G為電力行業提(ti)供超大帶(dai)寬(kuan)的(de)全光承(cheng)載網, 在保(bao)障關鍵生產(chan)業務(wu)高安全需(xu)求(qiu)的(de)同時(shi)，滿足當前業務(wu)承(cheng)載和未來持續擴容需(xu)求(qiu)。
其次，兼容演進，目前(qian)中國(guo)的輸(shu)變電(dian)生產網絡主要(yao)是SDH解決方案。因輸(shu)變電(dian)生產網絡帶寬顆粒普遍(bian)不(bu)大，但業(ye)務高安全、物理(li)隔離、確定性低(di)時(shi)延(yan)等(deng)嚴格(ge)要(yao)求(qiu)，SDH等(deng)硬管道(dao)技術具有(you)明顯的技術優勢。
第三，H-OTN創新(xin), F5G 創新(xin)出H-OTN平臺，支撐NHP原生硬管(guan)道(dao)端到(dao)端網(wang)絡(luo)的(de)構(gou)建，即將廣域網(wang)的(de)硬管(guan)道(dao)技(ji)術(shu)下沉至接入網(wang)，提升接入側網(wang)絡(luo)的(de)可靠(kao)性。該平臺支持將電(dian)力行業(ye)中的(de)廣域和接入兩張網(wang)絡(luo)合一，并通過硬管(guan)道(dao)技(ji)術(shu)實現不同業(ye)務的(de)物理(li)隔離，保證業(ye)務安全(quan)。
正是有了這(zhe)些關鍵(jian)技術的保證，才確保了“光隨(sui)電走(zou)”。例如在深圳，前海高壓(ya)隧道(dao)輸電網(wang)，全(quan)長6.3千(qian)米。靠(kao)人(ren)工(gong)一次完(wan)整的巡檢需(xu)要(yao)2人(ren)花費3天時間，華為F5G全(quan)光工(gong)業網(wang)方案，為高壓(ya)電纜隧道(dao)全(quan)方位智能化監測提供可靠(kao)的網(wang)絡(luo)支撐(cheng)。
F5G+油(you)氣，光纖傳感技術打破瓶頸
油(you)氣行(xing)業(ye)的數字(zi)化(hua)由(you)來已久。埃(ai)森哲在2017年發(fa)布的《數字(zi)化(hua)轉型(xing)倡(chang)議：油(you)氣行(xing)業(ye)白皮書(shu)》中顯示，早在20世紀80、90年代，數字(zi)技(ji)術就已經開始在油(you)田得到應用(yong)。
但由于油(you)井(jing)、管(guan)道、煉(lian)化裝置均為高危險系數、高可(ke)靠性(xing)要求的場景(jing)，無論是基礎設施建設還是專業人才培養(yang)，都需(xu)(xu)要漫(man)長的過程。如何(he)在新、舊轉換過程中(zhong)實(shi)現安全(quan)、平穩(wen)過渡且(qie)充分(fen)發揮新技術優(you)勢，是行業亟需(xu)(xu)解決的重要問題。
華為的智(zhi)慧油氣(qi)解決方案(an)就(jiu)采取(qu)了油氣(qi)光(guang)纖傳感(gan)方案(an)，并在華為全聯接2021大(da)會(hui)期間，發布了全新產品(pin)系列智(zhi)能光(guang)感(gan)知Huawei OptiXsense。
據了解，Huawei OptiXsense EF3000是光纖振動傳感產品，可以廣泛應用于油氣管線場景，將加速油氣行業數字化轉型，提升巡檢效率，最終實現智能化無人巡檢。因其獨有的oDSP模塊，內置超強盲點糾錯算法，實現有效信號采集率提升至99.9%，達到0漏報的效果；開發振動波紋識別引擎，通過32維振動波紋分析算法，將事件識別準確率提升至97% ；搭載了華為HiAI內核的人工智能，快速迭代海量新場景樣本，效率可達1000個/天，持續進化，不斷提升感知預警準確率。
在具體落地層面(mian)，借助Huawei OptiXsense EF3000的(de)這些(xie)能力，山東濟華燃(ran)氣提(ti)出了(le)“分布式(shi)光(guang)纖傳(chuan)感安(an)(an)防(fang)設備+智慧(hui)化平(ping)臺(tai)+配(pei)套服務”的(de)完整(zheng)解(jie)決方案，以光(guang)纖傳(chuan)感安(an)(an)防(fang)作為切入點，依托(tuo)自身業(ye)務建(jian)設了(le)包含(han)光(guang)纖安(an)(an)防(fang)管理(li)模塊(kuai)的(de)綜合性(xing)、一體化的(de)智慧(hui)系統平(ping)臺(tai)，獲得(de)了(le)加快轉(zhuan)型的(de)利器。既實現了(le)油氣管線(xian)巡(xun)檢無人化，也提(ti)升了(le)業(ye)務的(de)安(an)(an)全性(xing)。
通過電力、油(you)氣和煤炭行(xing)業(ye)(ye)實踐當中，對(dui)F5G技(ji)術(shu)的(de)(de)探索和應(ying)用，可以看到，F5G能(neng)夠幫(bang)助這些行(xing)業(ye)(ye)，在不同的(de)(de)場(chang)景下實現智慧與場(chang)景融(rong)合，穩(wen)定(ding)的(de)(de)聯接，是整個能(neng)源行(xing)業(ye)(ye)走(zou)向數字(zi)化的(de)(de)有(you)力保障。華為把25年在光(guang)領域的(de)(de)技(ji)術(shu)積累、對(dui)行(xing)業(ye)(ye)發(fa)展和客戶需求的(de)(de)深刻理(li)解及商業(ye)(ye)實踐，進行(xing)了融(rong)會貫通，并形成了有(you)競(jing)爭力的(de)(de)解決方案，將(jiang)F5G的(de)(de)技(ji)術(shu)打(da)造成“F5G+”的(de)(de)能(neng)力，賦予(yu)能(neng)源行(xing)業(ye)(ye)，為其數字(zi)化轉(zhuan)型賦能(neng)。
梅(mei)特(te)卡夫定律(lv)告訴我們，一個網(wang)(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)(de)價(jia)值(zhi)等(deng)于該(gai)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡內的(de)(de)(de)(de)節點數的(de)(de)(de)(de)平方(fang)(fang)，而(er)且該(gai)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)(de)價(jia)值(zhi)與聯網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)用戶數的(de)(de)(de)(de)平方(fang)(fang)成正比。這代(dai)表著，接(jie)入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)(de)設(she)備越多(duo)(duo)，網(wang)(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)(de)價(jia)值(zhi)就會越大(da)。所以，F5G也意味著能源物聯網(wang)(wang)(wang)(wang)未來將(jiang)會承載更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)經濟價(jia)值(zhi)。F5G的(de)(de)(de)(de)光(guang)路更(geng)寬、更(geng)廣，讓接(jie)入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)(de)設(she)備更(geng)多(duo)(duo)，智(zhi)慧也就更(geng)多(duo)(duo)。F5G作(zuo)為新(xin)一代(dai)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡基礎設(she)施，為能源數字化(hua)轉(zhuan)型提供一張面(mian)向(xiang)未來的(de)(de)(de)(de)智(zhi)慧光(guang)路。
