來(lái)源：中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )

煤炭行業(yè)如何把握住數字經(jīng)濟的發(fā)展機遇，加快數字化步伐，推動(dòng)綠色低碳轉型和高質(zhì)量發(fā)展？數字化轉型頂層設計和縱深發(fā)展，將成為整個(gè)行業(yè)的有力助推器。

文/中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)、

中國煤炭學(xué)會(huì )理事長(cháng) 劉峰

2022年8月

習近平總書(shū)記在2022年第2期《求是》雜志署名文章《不斷做強做優(yōu)做大我國數字經(jīng)濟》中強調：“面向未來(lái)，我們要站在統籌中華民族偉大復興戰略全局和世界百年未有之大變局的高度，統籌國內國際兩個(gè)大局、發(fā)展安全兩件大事，充分發(fā)揮海量數據和豐富應用場(chǎng)景優(yōu)勢，促進(jìn)數字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟深度融合，賦能傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，不斷做強做優(yōu)做大我國數字經(jīng)濟?！?/span>

由此可見(jiàn)，數字技術(shù)是傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級的核心力量。煤炭作為中國的基礎能源和重要工業(yè)原料，在國家能源穩定供應中發(fā)揮著(zhù)兜底保障作用?？梢灶A見(jiàn)，在未來(lái)一段時(shí)期，煤炭將成為中國能源綠色低碳轉型的重要橋梁，逐步由基礎能源向保障能源、傳統能源向清潔能源轉變，為非化石能源的高質(zhì)量躍升發(fā)展提供有力支撐。面向新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展要求，煤炭行業(yè)更要緊緊把握住我國數字經(jīng)濟的發(fā)展機遇，加快煤炭產(chǎn)業(yè)數字化步伐，加速煤礦智能化建設，有力推動(dòng)煤炭行業(yè)綠色低碳轉型和高質(zhì)量發(fā)展。

一、煤礦智能化是煤炭產(chǎn)業(yè)數字化的核心內容，有力推動(dòng)行業(yè)塑造發(fā)展新格局

當前，以互聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、人工智能等為代表的數字技術(shù)正不斷取得突破，數字技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)融合交叉，將新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷引向深入。數字化本質(zhì)上是一場(chǎng)新的工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)變革，是指由新一代信息技術(shù)驅動(dòng)下，實(shí)現生產(chǎn)、運營(yíng)、管理、銷(xiāo)售和服務(wù)等全面數字化，從而推動(dòng)業(yè)務(wù)模式重構、管理模式變革、商業(yè)模式創(chuàng )新與核心能力提升。

數字化可有效打破時(shí)空阻隔，使得數據資源成為生產(chǎn)要素，信息網(wǎng)絡(luò )成為主要載體，推動(dòng)生產(chǎn)、加工、流通、服務(wù)、消費全價(jià)值鏈協(xié)同，形成數據驅動(dòng)的智能決策能力，對生產(chǎn)效率的提高有著(zhù)乘數作用。數字化是煤炭產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要支點(diǎn)，也是構建現代化煤炭經(jīng)濟體系的重要引擎。煤炭產(chǎn)業(yè)數字化正是要推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈上中下游、大中小企業(yè)融通創(chuàng )新，是一項全面塑造行業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢的全局性、戰略性任務(wù)。海量集聚的數據作為最具時(shí)代特征的生產(chǎn)要素，為智能化發(fā)展帶來(lái)了新的機遇。煤礦智能化正是將AI、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習、動(dòng)態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統，實(shí)現煤礦開(kāi)拓、采掘（剝）、運輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運行。

我國煤礦分布地域廣泛，地質(zhì)條件差異較大，水、火、瓦斯、沖擊地壓等災害俱全，部分煤礦實(shí)現安全高效開(kāi)采的難度極大。改革開(kāi)放以來(lái)，我國煤炭生產(chǎn)方式經(jīng)歷了炮采、普通機械化開(kāi)采、綜合機械化開(kāi)采，目前正在向智能化開(kāi)采發(fā)展。目前，全國各地智能化示范煤礦的建設也已進(jìn)入快速通道，大柳塔礦、紅柳林礦、門(mén)克慶礦、麻地梁礦、塔山礦、東灘礦、趙固二礦等一批煤礦智能化建設走在前列。但作為傳統的工業(yè)領(lǐng)域，煤炭產(chǎn)業(yè)數字基礎相對薄弱，數字轉型和智能發(fā)展的任務(wù)仍然非常艱巨。

二、煤礦智能化正向智能系統化、數字平臺化、設備集群化方向發(fā)展，并向全產(chǎn)業(yè)鏈和更高層次延伸

與傳統制造業(yè)加工對象完全不同，礦山開(kāi)采時(shí)所開(kāi)采地質(zhì)體的性質(zhì)與結構尚不完全明晰，生產(chǎn)過(guò)程中必須能夠充分預測、預判和預警，因此對智能化的要求有著(zhù)顯著(zhù)的差異。

煤礦豐富的智能化應用場(chǎng)景，包括隱蔽致災因素的探查、危險環(huán)境因素的預警，以及采掘現場(chǎng)的設備聯(lián)動(dòng)、機電硐室等場(chǎng)所的自動(dòng)巡檢等。在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)采集、治理、分析、運用現場(chǎng)各類(lèi)設備產(chǎn)生的數據，可實(shí)現設備智能聯(lián)動(dòng)以及安全生產(chǎn)監測等場(chǎng)景應用。

從發(fā)展趨勢看，煤礦智能化正向智能系統化、數字平臺化、設備集群化方向發(fā)展，并向包括勘察、設計、建設、開(kāi)采、洗選、運輸、利用等環(huán)節的全產(chǎn)業(yè)鏈延伸。

第一，智能化建設正從單個(gè)系統的智能化向煤礦全系統，甚至整個(gè)礦區的智能化發(fā)展。這要求以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基本架構，構建智能化系統。陜煤集團紅柳林公司牽手華為煤礦軍團，基于礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構，圍繞大數據、云計算和人工智能等新一代ICT技術(shù)與煤礦深度融合，先后完成智能地質(zhì)保障系統、智慧園區與經(jīng)營(yíng)管理系統等13大項24個(gè)系統構建，其中多個(gè)系統已經(jīng)上線(xiàn)運行。

第二，數字平臺成為智能化的基石，可以沉淀數字資產(chǎn)，讓智能化從專(zhuān)業(yè)系統集成、部分業(yè)務(wù)局部集成，向全面集成應用拓展。過(guò)去很多煤礦在做虛擬化，雖然各個(gè)系統集中在一起，但是系統之間依然相互割裂?；谠频臄底制脚_可將數據和接口標準化，同時(shí)把IT與OT、新老應用、合作伙伴應用統一集成、統一管理、統一開(kāi)發(fā)，就像是一座智能化的大型超市。在煤礦綜采面，華為通過(guò)自研算法突破性地解決了短物距、大視差、攝像機位姿動(dòng)態(tài)變化等難題，將井下上百個(gè)攝像機視頻拼接成連續畫(huà)面，達到看得全、看得清的目的，同時(shí)通過(guò)AI 技術(shù)識別危險的環(huán)境、行為，讓設備及時(shí)做出響應。

部分大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)采取兩層云的架構，處于中心位置的集團云，承載公司級生產(chǎn)和安全監管、全局態(tài)勢及應急指揮等業(yè)務(wù)；各個(gè)煤礦的邊緣云承載了煤礦和選煤廠(chǎng)生產(chǎn)、監控類(lèi)業(yè)務(wù)。兩層云將集團和煤礦應用實(shí)現了分離，邊緣部署提供了極高的可靠性，為采掘、煤流、通風(fēng)、排水等業(yè)務(wù)提供智能化控制，而中心則可以提供強大的算力，支撐AI訓練、智能運銷(xiāo)、辦公管理等業(yè)務(wù)。

第三，煤礦設備正從單設備人工近距離操作、無(wú)人遠程遙控，向設備集群自適應調控發(fā)展。設備集群控制需要在自主可控的基礎上，打造統一數據協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)操作系統，讓設備實(shí)現即插即用、互聯(lián)互通，實(shí)現高可靠、低延時(shí)的聯(lián)動(dòng)。統一的操作系統不僅是設備互聯(lián)互通、聯(lián)動(dòng)控制的核心，而且從源頭即各種設備輸出格式統一、結構統一的數據，實(shí)現數據入湖，激活這些數據。國家能源集團神東公司烏蘭木倫煤礦，目前全部設備已接入華為礦鴻操作系統，主運輸巡檢機器人、變電所巡檢機器人、皮帶機控制器、泵站電控系統等均實(shí)現了遠程控制。陜煤集團檸條塔煤礦形成了采掘機器人群、運輸及倉儲機器人群、安控類(lèi)機器人群、工程作業(yè)機器人群、地面服務(wù)類(lèi)機器人群，建立了機器人集群協(xié)同調度、安全保障、生產(chǎn)協(xié)同、綜合管控、精準運維等應用中心，初步形成了煤礦機器人集群協(xié)同調度管控，實(shí)現了機器人的遠程監視。

三、夯實(shí)煤礦數字化發(fā)展基礎，推動(dòng)煤礦智能化向縱深發(fā)展

在數字化時(shí)代，煤炭企業(yè)的數字化轉型如逆水行舟，不進(jìn)則退。5G、AI、大數據、云計算等數字技術(shù)已經(jīng)對生產(chǎn)關(guān)系、生產(chǎn)要素產(chǎn)生了重大影響，運用這些數字技術(shù)，加快數字化轉型成為煤炭企業(yè)構筑競爭新優(yōu)勢的必然選擇。智能化加速煤礦生產(chǎn)模式、生產(chǎn)要素、生產(chǎn)者的“三重變革”。生產(chǎn)模式的變革，意味著(zhù)從過(guò)去的機械化向智能化發(fā)展，從過(guò)去的人工決策向更高階段的數字驅動(dòng)決策發(fā)展。生產(chǎn)要素的變革，意味著(zhù)數據將成為土地、勞動(dòng)力、資本、技術(shù)之外的第五大生產(chǎn)要素，深刻影響產(chǎn)業(yè)運行模式。生產(chǎn)者的變革，意味著(zhù)煤礦員工工作將遠離環(huán)境惡劣的井下，而是置身于綠色的智慧園區。

生產(chǎn)模式、生產(chǎn)要素、生產(chǎn)者的“三重變革”將緊隨煤礦智能化與信息技術(shù)融合的步伐，通過(guò)構建精準、實(shí)時(shí)、高效的數據采集互聯(lián)體系，建立面向煤炭行業(yè)的大數據存儲、集成、訪(fǎng)問(wèn)、分析、管理的開(kāi)發(fā)環(huán)境和應用環(huán)境，支撐相關(guān)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識模型化、軟件化、復用化。通過(guò)數據的有序自動(dòng)流動(dòng)解決復雜生產(chǎn)系統面臨的不確定性，不斷優(yōu)化全產(chǎn)業(yè)鏈的資源配置效率，實(shí)現從技術(shù)應用向更高層次的商業(yè)模式創(chuàng )新提升，形成資源富集、多方參與、合作共贏(yíng)、協(xié)同演進(jìn)的煤炭行業(yè)智能化建設生態(tài)。

夯實(shí)煤礦數字化發(fā)展基礎，首先要加強數字化技術(shù)創(chuàng )新、標準研制、檢測驗證、工業(yè)數據等基礎能力建設，加快煤礦數字化平臺軟件、應用軟件工程化開(kāi)發(fā)，實(shí)現生產(chǎn)質(zhì)量分析與控制軟件關(guān)鍵技術(shù)的突破；其次要加強煤礦數字基礎設施建設，建設高速泛在、天地一體、云網(wǎng)融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的綜合性數字信息基礎設施，有序推進(jìn)5G等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設；第三，還要推動(dòng)數據資源標準體系建設，聚焦數據的采集、清洗、聚合、分析等環(huán)節，打破技術(shù)和協(xié)議壁壘，實(shí)現互通互操作，形成完整貫通的數據鏈，探索面向業(yè)務(wù)應用的共享、交換、協(xié)作和開(kāi)放，提升數據資源處理能力。

數字化、智能化事關(guān)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。煤炭企業(yè)應做好數字化轉型頂層設計和機制建設，打造一體化數字平臺，強化全流程數據貫通，加快全價(jià)值鏈業(yè)務(wù)協(xié)同。廣大煤礦從業(yè)者應不斷增強數字化本領(lǐng)，強化數字化思維，提升數字技能和數據管理能力，持續推動(dòng)煤礦智能化向縱深發(fā)展，更好地服務(wù)于構建行業(yè)新發(fā)展格局。