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，每小時運量可高達數(shù)千噸，這樣的關鍵設備出現(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的部分礦井，通過“礦鴻”操作系統(tǒng)，遠程即可查看設備運行的狀態(tài)及相關數(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？近日發(fā)布的《基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)信息化基礎設施建設白皮書（2022版）》（以下簡稱《白皮書》）強調：“加快推進信息化基礎設施建設是煤炭行業(yè)兩化融合發(fā)展和煤炭企業(yè)數(shù)字化轉型的重要基礎?！?
傳統(tǒng)設施已跟不上轉型需求
《白皮書》是由中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合國家能源集團、中煤集團等12家主力煤企，以及華為技術有限公司共同編制，較為全面地反映了行業(yè)信息化建設現(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。但隨著技術進步和“兩化”（信息化和工業(yè)化）融合深入發(fā)展，現(xiàn)有設施的網(wǎng)絡、運算等能力已不能滿足行業(yè)轉型步伐?！柏叫杞ㄔO新型信息化基礎設施，以滿足5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術與煤炭行業(yè)深度融合的新需求?！薄栋灼贩Q。
“智能化建設覆蓋采掘、機電、運輸、通風等各個環(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、掘進機等主要設備，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)絡傳輸作為支撐。進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理分析、為智能礦井提供服務，更需要大量信息化設施發(fā)揮作用?！标兠杭瘓F西煤機公司產(chǎn)品設計研究院副院長、全國首批煤礦智能化專家趙亦輝進一步舉例。
對標需求，面向數(shù)字化轉型的頂層設計、網(wǎng)絡能力、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設施建設，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，無法實現(xiàn)多生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)同、災害風險預警、決策科學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)絡安全管控設施，存在網(wǎng)絡信息安全風險。
讓不同設備“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展。
早前在接受記者采訪時，神東煤炭集團公司相關負責人就坦言，集團生產(chǎn)控制系統(tǒng)來自1370多家供應商，多達13.4萬臺設備、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，同一供應商、不同時期提供的系統(tǒng)彼此不兼容，設備之間數(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，各類設備和海量傳感器接入統(tǒng)一平臺，后者相當于一個巨型智慧指揮中心，數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、交互與應用，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，構建智能化礦山建設所需的數(shù)據(jù)傳輸高速通道。在此基礎上，全面推動地面及井下5G無線網(wǎng)絡的全覆蓋，率先使用多模基站，延時低、智能控制、全面感知，奠定了智能化建設通信網(wǎng)絡基礎?！痹摰V負責人介紹，加上現(xiàn)代通信、計算機等技術，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?！笆裁词敲旱V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
為了讓更多礦井享受信息化紅利，《白皮書》進一步明確：信息化基礎設施建設范圍應包括網(wǎng)絡、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、視頻監(jiān)控、地質環(huán)境感知、生產(chǎn)安全控制聯(lián)動以及人工智能平臺。露天煤礦的建設重點在于，采裝區(qū)5G或4G無線網(wǎng)絡、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、技術革新和業(yè)務需求，適度超前規(guī)劃與建設?！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，由于智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)面臨更多網(wǎng)絡和信息安全威脅，建設還須符合國家、地方及行業(yè)各類法律法規(guī)和相關要求。
趙亦輝強調，《白皮書》側重于給出指導性、原則性要求，在實際建設中，各礦井還需靈活施策，確保建設節(jié)奏與現(xiàn)階段業(yè)務需求協(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。信息化基礎設施建設推廣，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，由晉能控股集團與華為合作建設，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，中心好比訓練智慧大腦的基地。這座“超級大腦”每秒鐘可進行兩億億次計算，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軟件、機器視覺、算法、數(shù)據(jù)處理及行業(yè)應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，可為全國所有煤礦提供定制服務。
來源：中國能源報
