千米深井之下，新采出的原煤通過主運輸膠帶機，源源不斷地送往地面，每小時運量可高達(dá)數(shù)千噸，這樣的關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障怎么辦？過去是靠人工，檢查、發(fā)現(xiàn)、解決問題耗時長，難免影響正常生產(chǎn)。如今在神東煤炭集團(tuán)的部分礦井，通過“礦鴻”操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)程即可查看設(shè)備運行的狀態(tài)及相關(guān)數(shù)據(jù)，還能實現(xiàn)移動端一鍵啟停、工作模式切換，數(shù)字化賦能煤礦成效盡顯。
如何讓更多礦井變得先進(jìn)？近日發(fā)布的《基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)白皮書（2022版）》（以下簡稱《白皮書》）強調(diào)：“加快推進(jìn)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是煤炭行業(yè)兩化融合發(fā)展和煤炭企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)?！?
傳統(tǒng)設(shè)施已跟不上轉(zhuǎn)型需求
《白皮書》是由中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合國家能源集團(tuán)、中煤集團(tuán)等12家主力煤企，以及華為技術(shù)有限公司共同編制，較為全面地反映了行業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀與需求。
截至目前，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、4G、數(shù)據(jù)中心等設(shè)施大范圍推廣，基本滿足了煤企傳統(tǒng)信息化的需求。但隨著技術(shù)進(jìn)步和“兩化”（信息化和工業(yè)化）融合深入發(fā)展，現(xiàn)有設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)、運算等能力已不能滿足行業(yè)轉(zhuǎn)型步伐?！柏叫杞ㄔO(shè)新型信息化基礎(chǔ)設(shè)施，以滿足5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與煤炭行業(yè)深度融合的新需求?！薄栋灼贩Q。
“智能化建設(shè)覆蓋采掘、機電、運輸、通風(fēng)等各個環(huán)節(jié)，一個大型礦井甚至涉及上萬個數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點，大到采煤機、掘進(jìn)機等主要設(shè)備，小到每一個儀器儀表、監(jiān)控攝像頭，要把海量數(shù)據(jù)收集上來，離不開超寬網(wǎng)絡(luò)傳輸作為支撐。進(jìn)一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理分析、為智能礦井提供服務(wù)，更需要大量信息化設(shè)施發(fā)揮作用?！标兠杭瘓F(tuán)西煤機公司產(chǎn)品設(shè)計研究院副院長、全國首批煤礦智能化專家趙亦輝進(jìn)一步舉例。
對標(biāo)需求，面向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)能力、數(shù)據(jù)治理，以及大數(shù)據(jù)、人工智能、場景化APP能力不足等短板突出。記者了解到，部分企業(yè)仍以短期視角、單系統(tǒng)思維來看待信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，各類系統(tǒng)相互分隔，不能滿足生產(chǎn)精益化、柔性化及科學(xué)化決策需求；部分煤礦寬帶不足，缺乏足夠的視頻、瓦斯監(jiān)控等環(huán)境感知設(shè)施；多數(shù)煤礦尚未引入云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，無法實現(xiàn)多生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)同、災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警、決策科學(xué)化等真正意義上的智能化；部分煤炭企業(yè)缺乏必要的網(wǎng)絡(luò)安全管控設(shè)施，存在網(wǎng)絡(luò)信息安全風(fēng)險。
讓不同設(shè)備“說得上話”
如何解決上述問題？歷經(jīng)摸索，部分礦井率先取得進(jìn)展。
早前在接受記者采訪時，神東煤炭集團(tuán)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人就坦言，集團(tuán)生產(chǎn)控制系統(tǒng)來自1370多家供應(yīng)商，多達(dá)13.4萬臺設(shè)備、10余類操作系統(tǒng)、500多種需要適配對接的通信協(xié)議。不同裝置的操作系統(tǒng)不同，同一供應(yīng)商、不同時期提供的系統(tǒng)彼此不兼容，設(shè)備之間數(shù)據(jù)共享難、信息互通難、智能聯(lián)動難，數(shù)據(jù)即便采集上來，彼此之間“說不上話”，更談不上發(fā)揮效用。
與華為聯(lián)合打造的“礦鴻”操作系統(tǒng)，一舉打破界限，在煤礦5G專網(wǎng)的加持下，各類設(shè)備和海量傳感器接入統(tǒng)一平臺，后者相當(dāng)于一個巨型智慧指揮中心，數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、交互與應(yīng)用，可為礦井提供智能決策。截至4月中旬，“礦鴻”已用于神東旗下4個礦廠，成功適配井下57類、2072臺套設(shè)備。
在山西大同，我國“十一五”時期建成的首個千萬噸級現(xiàn)代化礦井——晉能控股煤業(yè)塔山煤礦，目前也初步構(gòu)建了全面感知、5G傳輸、自主決策、協(xié)同控制的開采新模式。
“早在2020年，我們就完成了萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)升級改造，構(gòu)建智能化礦山建設(shè)所需的數(shù)據(jù)傳輸高速通道。在此基礎(chǔ)上，全面推動地面及井下5G無線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，率先使用多?；?，延時低、智能控制、全面感知，奠定了智能化建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。”該礦負(fù)責(zé)人介紹，加上現(xiàn)代通信、計算機等技術(shù)，各類數(shù)據(jù)集成于統(tǒng)一平臺，解決“信息孤島”“信息煙囪”問題。“什么是煤礦智能化？‘智慧塔山’作出了詮釋，基于一個平臺、兩個中心以及三個網(wǎng)絡(luò)搭建起的煤礦智能化框架，采掘、運輸、安全、管理等各專業(yè)系統(tǒng)交互、協(xié)同應(yīng)用于安全生產(chǎn)全流程智能管控的新模式?！?
適度超前規(guī)劃與建設(shè)
為了讓更多礦井享受信息化紅利，《白皮書》進(jìn)一步明確：信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)范圍應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)、云數(shù)據(jù)中心、綜合管控平臺三部分。其中，井工煤礦的重點是井下超寬網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、地質(zhì)環(huán)境感知、生產(chǎn)安全控制聯(lián)動以及人工智能平臺。露天煤礦的建設(shè)重點在于，采裝區(qū)5G或4G無線網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、自動駕駛及人工智能平臺等。
“宜面向未來5年-7年的政策發(fā)展、技術(shù)革新和業(yè)務(wù)需求，適度超前規(guī)劃與建設(shè)?！薄栋灼诽岢?，煤企不但要根據(jù)自身組織形式、資源稟賦、生產(chǎn)模式、裝備類型、文化特色等因素，因地制宜、因礦實策開展建設(shè)，由于智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)面臨更多網(wǎng)絡(luò)和信息安全威脅，建設(shè)還須符合國家、地方及行業(yè)各類法律法規(guī)和相關(guān)要求。
趙亦輝強調(diào)，《白皮書》側(cè)重于給出指導(dǎo)性、原則性要求，在實際建設(shè)中，各礦井還需靈活施策，確保建設(shè)節(jié)奏與現(xiàn)階段業(yè)務(wù)需求協(xié)同匹配。“煤礦與信息行業(yè)的磨合是一大重點。我們對自身情況了解，但設(shè)施怎么建、數(shù)據(jù)怎么用仍缺乏專業(yè)性，這些恰恰是通訊類企業(yè)的強項，但他們又缺少煤炭行業(yè)的積累積淀。信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推廣，也是雙方深度融合的過程?！?
除了單個礦井、企業(yè)，行業(yè)層面也已展開布局。記者了解到，全國煤炭行業(yè)首個科研創(chuàng)新人工智能計算中心，由晉能控股集團(tuán)與華為合作建設(shè)，現(xiàn)已在山西晉城投運。如果說煤礦自身“有手有腳”可執(zhí)行，中心好比訓(xùn)練智慧大腦的基地。這座“超級大腦”每秒鐘可進(jìn)行兩億億次計算，為生產(chǎn)系統(tǒng)自主思考、決策提供算力支持，未來還將形成涵蓋基礎(chǔ)軟件、機器視覺、算法、數(shù)據(jù)處理及行業(yè)應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，可為全國所有煤礦提供定制服務(wù)。
來源：中國能源報
