基于5G MEC的水泥智慧工厂解决方案研究与验证

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022296

电信科学 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (12): 141-151.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2022296

基于5G MEC的水泥智慧工厂解决方案研究与验证

高博¹, 马科², 张建敏³, 邓桂荣², 臧振瀚³

¹ 中国电信股份有限公司研究院，北京 102209
² 中国电信股份有限公司广西分公司，广西南宁 530028
³ 中电信智能网络科技有限公司，北京 102209

修回日期:2022-12-09 出版日期:2022-12-20 发布日期:2022-12-01
作者简介:高博（1992- ），男，中国电信股份有限公司研究院工程师，主要研究方向为移动通信、边缘计算、5G行业解决方案等
马科（1978- ），男，现就职于中国电信股份有限公司广西分公司，中国电信集团政企5G业务专家、工业行业专家，主要研究方向为5G、物联网等新技术在钢铁、水泥、港口、矿山、有色金属等行业的应用及拓展
张建敏（1983- ），男，博士，中电信智能网络科技有限公司教授级高级工程师，市场部副总经理，中国通信学会边缘计算委员会委员，国家科技专家库入库专家，国家科技重大专项《5G网络边缘计算技术研发、标准化与验证》课题组组长，主要研究方向为移动通信技术、边缘计算等，累计发表 SCI、EI等收录期刊论文26篇，申请发明专利24项，出版与5G相关书籍3种
邓桂荣（1982- ），男，中国电信股份有限公司广西分公司工程师，主要研究方向为政企行业应用解决方案、5G、物联网、平台运营等
臧振瀚（1977- ），男，中电信智能网络科技有限公司市场部总经理、信息系统项目管理师，主要研究方向为项目管理、行业数字化等

Research and verification of cement smart factory solution based on 5G MEC

Bo GAO¹, Ke MA², Jianmin ZHANG³, Guirong DENG², Zhenhan ZANG³

¹ Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Beijing 102209, China
² Guangxi Branch of China Telecom Co., Ltd., Nanning 530028, China
³ China Telecom Intelligent Network Technology Co., Ltd., Beijing 102209, China

Revised:2022-12-09 Online:2022-12-20 Published:2022-12-01

摘要/Abstract

摘要：

随着新型工业化进程不断推进，5G如何赋能工业数字化转型、助力企业实现产业升级受到越来越多的关注。根据水泥生产流程，分析了行业的需求，提出了基于5G多接入边缘计算（multi-access edge computing， MEC）的水泥智慧工厂解决方案，并给出了典型的 5G 应用场景。结合实际的商用案例，介绍了详细的部署组网和安全防护方案，验证了方案在助力企业降本增效方面的显著效果，为水泥建材行业乃至流程工业的5G MEC场景化应用提供了参考。

关键词: 5G专网, MEC, 智慧工厂, 水泥工业

Abstract:

With the continuous advancement of the new industrialization process, how 5G can empower industrial digital transformation and help enterprises achieve industrial upgrading has received more and more attention.According to the cement production process, the demand of the industry was analyzed, a cement smart factory solution based on 5G multi-access edge computing (MEC) was proposed, and typical 5G application scenarios were given.Combined with actual commercial cases, the detailed deployment networking and security protection solutions were introduced, and the significant effect of the solution in helping enterprises to reduce costs and increase efficiency was verified.It provided a reference for the 5G MEC scenario application in the cement building materials industry and even the process industry.

Key words: 5G private network, MEC, smart factory, cement industry

中图分类号:

TN929.5

高博, 马科, 张建敏, 邓桂荣, 臧振瀚. 基于5G MEC的水泥智慧工厂解决方案研究与验证[J]. 电信科学, 2022, 38(12): 141-151.

Bo GAO, Ke MA, Jianmin ZHANG, Guirong DENG, Zhenhan ZANG. Research and verification of cement smart factory solution based on 5G MEC[J]. Telecommunications Science, 2022, 38(12): 141-151.

图/表 9

图1

图2

图3

图4

表1

表2

表3

图5

图6

参考文献 14

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点位	ping时延/ ms		小区切换成功率
点位	32 byte	1 400 byte	小区切换成功率
目标值	≤20	≤25	99%
主厂区	17	19	100%
主厂区传送带	17	19	100%
矿山办公区	17	19	100%
矿山采矿区	17	19	100%
粉磨厂传送带	19	21	100%
粉磨厂	17	19	100%

点位	FTP上传/（Mbit·s^-1）				FTP下载/（Mbit·s^-1）
目标值	极好点	近点	中点	远点	极好点	近点	中点	远点
	170	80	50	17.5	800	700	300	150
主厂区	230.31	230.31	91.56	74.12	1 096.1	1 096.1	756.98	543.98
主厂区传送带	171.38	171.38	91.88	75.46	1 047.62	1 047.62	856.98	755.11
矿山办公区	185.1	185.1	112.45	92.99	1 064.98	1 064.98	844.65	765.76
矿山采矿区	162.69	162.69	93.11	67.37	1 028.4	1 028.4	863.12	566.89
粉磨厂传送带	207.22	207.22	112.98	78.99	1 059.15	1 059.15	823.14	537.87
粉磨厂	183.98	183.98	110.26	97.73	1 040.88	1 040.88	896.79	629.93

算法类别	功能简述	识别率
料口堵料识别	识别下料口积料趋势是否超过设定阈值	93%
签封识别	识别罐车3个角度的签封数量	94%
人员攀爬车辆识别	识别货运通道是否有人攀爬车辆	94%
水泥罐车开关盖识别	识别水泥罐车盖子开关状态	95%
车辆厂区速度监控识别	识别熟料、粉磨厂物流通道车速	96%
危险作业规范识别	识别水泥磨机区域和预热器清烟室区域的作业规范	93%
危险区域人员闯入识别	识别框选的危险区域是否有人员闯入	95%
安全帽佩戴识别	识别框选区域是否有工人未佩戴安全帽	93%
口罩佩戴识别	识别框选区域是否有工人未佩戴口罩	94%
人员防护服识别	识别框选区域是否有工人未穿防护服	93%

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基于5G MEC的水泥智慧工厂解决方案研究与验证

Research and verification of cement smart factory solution based on 5G MEC

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