文/我国煤炭工业协会副会长、
我国煤炭学会理事长刘峰
2022年8月
习近平总书记在2022年第2期《求是》杂志署名文章《不断做强做优做大我国数字经济》中着重:“面向未来,我们要站在统筹中华民族伟大复兴战略大局和世界百年未有之大变局的高度,统筹国内国际两个大局、开展安全两件大事,充分发挥海量数据和丰厚使用场景优势,促进数字技术与实体经济深度交融,赋能传统工业转型晋级,催生新工业新业态新形式,不断做强做优做大我国数字经济。”
由此可见,数字技术是传统工业转型晋级的中心力气。煤炭作为我国的根底动力和重要工业原料,在国家动力稳定供应中发挥着兜底保证效果。能够预见,在未来一段时期,煤炭将成为我国动力绿色低碳转型的重要桥梁,逐步由根底动力向保证动力、传统动力向清洁动力转变,为非化石动力的高质量跃升开展供给有力支撑。面向新时代高质量开展要求,煤炭职业更要紧紧把握住我国数字经济的开展机会,加速煤炭工业数字化脚步,加速煤矿智能化建造,有力推动煤炭职业绿色低碳转型和高质量开展。
一、煤矿智能化是煤炭工业数字化的中心内容,有力推动职业刻画开展新格式
当时,以互联网、大数据、云核算、人工智能等为代表的数字技术正不断取得打破,数字技术、材料技术、生物技术、动力技术交融穿插,将新一轮科技革新和工业革新不断引向深入。数字化本质上是一场新的工业革新和工业革新,是指由新一代信息技术驱动下,完结出产、运营、办理、销售和服务等全面数字化,从而推动事务形式重构、办理形式革新、商业形式创新与中心才能提高。
数字化可有效打破时空隔绝,使得数据资源成为出产要素,信息网络成为首要载体,推动出产、加工、流通、服务、消费全价值链协同,构成数据驱动的智能决议计划才能,对出产效率的提高有着乘数效果。数字化是煤炭工业转型晋级的重要支点,也是构建现代化煤炭经济体系的重要引擎。煤炭工业数字化正是要推动煤炭工业链上中下游、大中小企业融通创新,是一项全面刻画职业开展新优势的大局性、战略性使命。海量集聚的数据作为最具时代特征的出产要素,为智能化开展带来了新的机会。煤矿智能化正是将AI、工业物联网、云核算、大数据、机器人、智能配备等与现代煤炭开发使用深度交融,构成全面感知、实时互联、剖析决议计划、自主学习、动态预测、协同操控的智能体系,完结煤矿开拓、采掘(剥)、运送、通风、洗选、安全保证、经营办理等过程的智能化运转。
我国煤矿散布地域广泛,地质条件差异较大,水、火、瓦斯、冲击地压等灾害齐全,部分煤矿完结安全高效挖掘的难度极大。改革敞开以来,我国煤炭出产方式经历了炮采、一般机械化挖掘、综合机械化挖掘,现在正在向智能化挖掘开展。现在,全国各地智能化演示煤矿的建造也已进入快速通道,大柳塔矿、红柳林矿、门克庆矿、麻地梁矿、塔山矿、东滩矿、赵固二矿等一批煤矿智能化建造走在前列。但作为传统的工业领域,煤炭工业数字根底相对薄弱,数字转型和智能开展的使命仍然非常艰巨。
二、煤矿智能化正向智能体系化、数字渠道化、设备集群化方向开展,并向全工业链和更高层次延伸
与传统制造业加工目标彻底不同,矿山挖掘时所挖掘地质体的性质与结构尚不彻底清楚,出产过程中必须能够充分预测、预判和预警,因此对智能化的要求有着显著的差异。
煤矿丰厚的智能化使用场景,包含荫蔽致灾要素的探查、风险环境要素的预警,以及采掘现场的设备联动、机电硐室等场所的自动巡检等。在出产过程中,经过收集、治理、剖析、运用现场各类设备发生的数据,可完结设备智能联动以及安全出产监测等场景使用。
从开展趋势看,煤矿智能化正向智能体系化、数字渠道化、设备集群化方向开展,并向包含勘察、设计、建造、挖掘、洗选、运送、使用等环节的全工业链延伸。
榜首,智能化建造正从单个体系的智能化向煤矿全体系,乃至整个矿区的智能化开展。这要求以工业互联网为基本架构,构建智能化体系。陕煤集团红柳林公司牵手华为煤矿军团,基于矿山工业互联网架构,环绕大数据、云核算和人工智能等新一代ICT技术与煤矿深度交融,先后完结智能地质保证体系、才智园区与经营办理体系等13大项24个体系构建,其间多个体系已经上线运转。
第二,数字渠道成为智能化的柱石,能够沉淀数字资产,让智能化从专业体系集成、部分事务部分集成,向全面集成使用拓宽。曩昔许多煤矿在做虚拟化,虽然各个体系会集在一起,但是体系之间依然相互分裂。基于云的数字渠道可将数据和接口规范化,一起把IT与OT、新老使用、合作伙伴使用一致集成、一致办理、一致开发,就像是一座智能化的大型超市。在煤矿综采面,华为经过自研算法打破性地处理了短物距、大视差、摄像机位姿动态变化等难题,将井下上百个摄像机视频拼接成连续画面,达到看得全、看得清的意图,一起经过AI技术识别风险的环境、行为,让设备及时做出响应。
部分大型煤炭出产企业采纳两层云的架构,处于中心方位的集团云,承载公司级出产和安全监管、大局态势及应急指挥等事务;各个煤矿的边际云承载了煤矿和选煤厂出产、监控类事务。两层云将集团和煤矿使用完结了别离,边际部署供给了极高的牢靠性,为采掘、煤流、通风、排水等事务供给智能化操控,而中心则能够供给强壮的算力,支撑AI练习、智能运销、办公办理等事务。
第三,煤矿设备正从单设备人工近距离操作、无人长途遥控,向设备集群自适应调控开展。设备集群操控需要在自主可控的根底上,打造一致数据协议的物联网操作体系,让设备完结即插即用、互联互通,完结高牢靠、低延时的联动。一致的操作体系不仅是设备互联互通、联动操控的中心,而且从源头即各种设备输出格式一致、结构一致的数据,完结数据入湖,激活这些数据。国家动力集团神东公司乌兰木伦煤矿,现在悉数设备已接入华为矿鸿操作体系,主运送巡检机器人、变电所巡检机器人、皮带机操控器、泵站电控体系等均完结了长途操控。陕煤集团柠条塔煤矿构成了采掘机器人群、运送及仓储机器人群、安控类机器人群、工程作业机器人群、地面服务类机器人群,树立了机器人集群协同调度、安全保证、出产协同、综合管控、精准运维等使用中心,开始构成了煤矿机器人集群协同调度管控,完结了机器人的长途监视。
三、夯实煤矿数字化开展根底,推动煤矿智能化向纵深开展
在数字化时代,煤炭企业的数字化转型如逆水行舟,不进则退。5G、AI、大数据、云核算等数字技术已经对出产关系、出产要素发生了严重影响,运用这些数字技术,加速数字化转型成为煤炭企业构筑竞赛新优势的必然选择。智能化加速煤矿出产形式、出产要素、出产者的“三重革新”。出产形式的革新,意味着从曩昔的机械化向智能化开展,从曩昔的人工决议计划向更高阶段的数字驱动决议计划开展。出产要素的革新,意味着数据将成为土地、劳动力、资本、技术之外的第五大出产要素,深刻影响工业运转形式。出产者的革新,意味着煤矿员工工作将远离环境恶劣的井下,而是置身于绿色的才智园区。
出产形式、出产要素、出产者的“三重革新”将紧随煤矿智能化与信息技术交融的脚步,经过构建精准、实时、高效的数据收集互联体系,树立面向煤炭职业的大数据存储、集成、访问、剖析、办理的开发环境和使用环境,支撑相关工业技术、经历、常识模型化、软件化、复用化。经过数据的有序自动活动处理复杂出产体系面临的不确定性,不断优化全工业链的资源配置效率,完结从技术使用向更高层次的商业形式创新提高,构成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的煤炭职业智能化建造生态。
夯实煤矿数字化开展根底,首先要加强数字化技术创新、规范研发、检测验证、工业数据等根底才能建造,加速煤矿数字化渠道软件、使用软件工程化开发,完结出产质量剖析与操控软件关键技术的打破;其次要加强煤矿数字根底设施建造,建造高速泛在、天地一体、云网交融、智能灵敏、绿色低碳、安全可控的综合性数字信息根底设施,有序推动5G等先进网络根底设施建造;第三,还要推动数据资源规范体系建造,聚焦数据的收集、清洗、聚合、剖析等环节,打破技术和协议壁垒,完结互通互操作,构成完好贯穿的数据链,探索面向事务使用的同享、交换、协作和敞开,提高数据资源处理才能。
数字化、智能化事关煤炭职业高质量开展。煤炭企业应做好数字化转型顶层设计和机制建造,打造一体化数字渠道,强化全流程数据贯穿,加速全价值链事务协同。广大煤矿从业者应不断增强数字化本领,强化数字化思维,提高数字技术和数据办理才能,继续推动煤矿智能化向纵深开展,更好地服务于构建职业新开展格式。