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國電東勝熱電5G智慧火電中國電信股份有限公司鄂爾多斯分公司成立於2008年09月18日，屬於國有控股企業，註冊地位於內蒙古自治區鄂爾多斯市東勝區鐵西二期和諧路東景至環路北。

單位簡介

經營範圍包括基礎電信業務：在本轄區內範圍內經營800MHzCDMA第二代數字蜂窩移動通信業務，CDMA2000第三代數字蜂窩移動通信業務，LTE/第四代數字蜂窩移動通信業務（TD-LTE/LTE FDD），第五代數字蜂窩移動通信業務，衛星移動通信業務，衛星固定通信業務，衛星轉發器出租、出售業務；經營信息服務業務（僅限移動網信息服務），在全國經營國內甚小口徑終端地球站通信業務、互聯網數據中心業務、內容分發網絡業務；經營與通信及信息業務相關的系統集成、技術開發、技術服務、技術諮詢、信息諮詢、設備及計算機軟硬件等的生產、銷售、安裝和設計與施工。

一、應用領域和技術原理

利用5G電力切片網絡的分類和應用特點，推動燃煤火電向感知靈敏化、通訊連接泛在化、控制智能化和管理智慧化方向發展。

實現5G網絡接入底層工業控制系統，具備傳輸現場測點信息（如溫度、壓力），具備控制生產現場的電動機等設備能力；開創5G網絡在底層工業控制領域應用的先河，組成大規模分布式的邊緣計算網絡，對典型的邊緣計算應用場景進行驗證及推廣。以燃煤電站為基礎平台，將5G網絡融入工業控制系統，發揮5G大帶寬、低時延、大連接、抗干擾的特性，搭建火力發電廠複雜環境下無死角物聯網全覆蓋。

可供所有網絡切片均共用的VNF：NSSF（network slice selection function）、NRF（network repository function）和NEF（network exposure function）可供部分網絡切片共用的VNF：AMF（access and mobility management function）、UDM（unified data management）和PCF（policy control function）可供網絡切片獨占的VNF：SMF（session management function）和UPF（user plane function）。切分對象：VNF（虛擬網絡功能）切分方式：根據業務的SLA要求，靈活規劃VNF的共享模式。不同的VNF共享策略，將帶來不同的網絡隔離度、業務差異性和組網複雜度。

深度開發應用智能發電控制技術，提升發電企業智慧管控、智能運行、智能安全監控、智能分析與遠程診斷等綜合能力，構建面向未來的智慧燃煤發電創新管理運營模式，實現產、學、研、用的長期合作和協同共贏。

二、實際達到的性能指標

新建5G室外站4個，鍋爐廠房內2個。根據目前的覆蓋需求，覆蓋目標區域主要是東勝熱電廠區，面積為0.3平方公里。根據分層立體組網、多網絡協同、多層異構網絡思想，可將5G網絡從邏輯上分成三層，從建設方式上可分為四層。建設方式四層包括宏基站、杆站覆蓋、微站覆蓋、室內覆蓋。根據層次作用、覆蓋範圍、功率、用途,部署密度一次由疏到密。邏輯功能分為廣域覆蓋層、深度覆蓋層、容量覆蓋層。

5G全覆蓋主要提供電厂部署的定位設施、視頻監控設施、車載終端設施等智能化設備的5G全無線通信能力，以及人員車輛混合定位模式融合的主要能力。區域內5G網絡下行速率大於等於1000Mbps，上行速率大於等於100Mbps，能夠支撐廠區無線網絡應用的大帶寬、低時延、大連接、抗干擾需求，實現了廠區主體區域的5G信號全覆蓋。

三、與國內外同類技術比較

中國領跑5G，在世界範圍內中國屬於5G的領跑者，自2013年成立「IMT-2020推進組」以來，國內5G持續快速推進，在懷柔建成了全球最大的5G試驗網，多項關鍵技術已被採納為5G國際核心標準。中國電信在2016年掛牌5G開放實驗室，截止2021年已在各行業建設完成5G定製網絡覆蓋，並通過5G業務的快速推廣，與各行業合作，推進國家數字化建設。

四、技術案例的創造性、先進性

首次實現5G網絡接入底層工業控制系統，同時具備傳輸現場測點信息（如溫度、壓力），控制生產現場電動機等設備的能力，開創5G網絡在底層工業控制領域應用的先河；

首次利用5G專用網絡uRLLC切片應用於生產控制網內實現工控域即DCS系統內的生產設備控制，成功應用於東勝熱電啟動爐控制中。

首次利用5G專用網絡mMTC切片實現生產現場數據採集，通過內置5G模組或部署5G網關等設備將各類傳感器數據監測終端設備接入5G網絡，採集環境設備運行等監測數據。

首次利用5G及邊緣計算、AI處理、機器視覺等技術，將智能攝像頭、智能機器人、巡檢儀、個人穿戴設備和智能計算視覺識別芯片等各類智能化設備接入5G網絡，實現各類生產人員、智能化設備的互聯互通。

首次應用5G專用網絡eMBB切片實現基於邊緣計算的智能視頻識別，並應用於生產現場的監控攝像頭，實現設備跑冒滴漏的就地終端快速初篩查。

五、作用意義

為保證核心網用戶面功能網元資源獨享，滿足廠區業務對網絡的要求，本次所建邊緣計算節點MEC下沉至廠區機房，實現網絡資源獨享，保證網絡的高可靠性。

按照業務優先級劃分5G網絡資源目的是為了保障不同業務數據的網絡資源，以規劃設計對應的5G網絡切片方案。

根據東勝熱電廠5G網絡安全需求，本次規劃主要從網絡架構邊界防護、網絡計算環境安全防護、網絡監測與安全審計、網絡運維安全管理、5G邊緣可信防護、安全管理中心及業務系統安全防護等多個風險管理角度進行本方案結構的設計，解決5G智慧園區場景下分區分域、安全隔離、惡意代碼防範、工藝行為審計等等多個方面的風險。

基於5G技術，生產過程、管理過程與智能設備、智能化應用高度融合，提升火電廠智能化和智慧化水平。通過基於5G技術的智慧電廠建設，將人、設備、網絡、數據、算力、算法、監視分析、診斷報警、閉環控制、管理流程、制度和決策徹底整合，火電廠生產過程更安全，在檢修作業區域、受限空間內部，快速靈活定製臨時的5G高清視頻監視信號。在爐膛內、管道內、加熱器內部等受限空間快速部署臨時監視視頻，彌補火電廠受限空間內部作業無遠程監視的行業空白。管理過程更細緻簡潔，將大幅提高生產效率，降低人員勞動量與時間成本。

5G定製網絡在傳統火力發電廠的深入應用，對於傳統製造業轉型升級具有重要意義。其通過探索構建全廠範圍內的5G+生態，將火電板塊的業務納入其中並進行擴展開發，開創了5G商用領域的新突破。5G網絡的低時延特性，使物聯網應用向着高精度工業控制領域邁進，提升了物聯網智能化應用的寬度和廣度。最後，其產學研合一的5G聯合研發實踐模式，也將為行業創新研發試驗提供新的可供新技術快速應用推廣的渠道。