為煤炭行業智能轉型注入新動能

文/本刊記者 趙原

今天，我們正處在第四次工業革命的關鍵歷史節點上，云計算與大數據興起，人工智能與產業的結合，正在改變全行業。面對這一新挑戰，華為云工業互聯網平臺如何為煤炭行業智能轉型注入新動能呢？

回顧人類近代歷史，已經歷了機械化、自動化、數字化的三次工業革命。今天，我們正處在第四次工業革命的關鍵歷史節點上，云計算與大數據的興起，使人工智能“無處不及”成為可能，人工智能與產業的結合，正在改變全行業。具體到煤炭行業本身，面對新一輪的數據化轉型與智能化升級，煤炭行業面臨的挑戰是什么呢？

2019 年8 月20—25 日，世界機器人大會以“智能新生態，開放新時代”為主題在北京舉辦。其中，由國家煤礦安監局主辦的煤礦機器人專題論壇于8 月21 日召開，論壇以“跨界合作，大力推進煤礦機器人研發應用”為主題，倡導全社會參與煤礦機器人跨界合作、研發應用，實現煤炭行業安全高效發展。華為云中國區總裁洪方明在論壇上向各位與會嘉賓介紹了華為云工業互聯網平臺，為大家揭秘了智能革命的本質，以及如何將工業智能體融入煤炭產業，打造出智慧“煤礦大腦”，為煤炭行業發展賦予新的動能！

煤炭行業轉型升級的核心目標

洪方明在發言中指出，目前各個行業企業基本實現了生產環節的自動化，但更多企業經營過程中，研發、生產、市場、供應鏈、服務與運營、物流運輸等各環節數據未能有效拉通，數據孤島現象非常突出。供給與客戶需求數據未做到有效預測，生產無法與需求做到無縫感知，企業存在明顯的效率裂谷。新一輪產業升級的核心，即智能革命的本質，就是利用云計算，5G 及人工智能等技術，來彌補企業局部生產效率與全局效率提升之間的裂谷，實現生產信息與運營信息的全向集成，數據從生產到運營全域拉通，并全局可視，利用云上的AI（人工智能）能力，打造企業的創新引擎，實現最終的商業成功。

煤炭行業現階段轉型升級的主要目標，是實現綠色、高效和安全，具體來說有以下3 個方面：

綠煤戰略

利用人工智能、5G 和云計算等發展的契機，推動關鍵技術攻關，改造現有生產工藝，進一步降低排放指標，實現綠色開采、加工和利用，做到對環境影響的最小化。

高效利用

煤炭依然是中國的主體能源，但煤炭的主要利用方式是直接燃燒發電和工業供熱，總體效率較低。未來，煤炭行業需實現煤炭開采過程的最優化、促進煤炭高效利用，也即是生產流程優化、運輸路徑優化、資源最佳配置等。

安全智能

把人工智能應用到生產、運營及安全監管等各個領域，提升整個煤炭行業的效率與安全生產水平，最終使得煤炭產業走向智能生產、精益管理、安全運營。

工業互聯網平臺助力煤炭行業變革

據洪方明介紹，為推動全行業數據化轉型與智能化升級，華為云推出面向全行業的整體解決方案——華為云工業互聯網平臺，其中煤炭行業是這個平臺的一個子集，而這一平臺最重要的部分就是把人工智能做了“云、邊、端”的無縫覆蓋。“云、邊、端”協同解決方案專注于為企業客戶提供端到端的一體化解決方案，幫助企業客戶實現行業數字化轉型。方案覆蓋端（物聯網）、邊（邊緣計算）、云（云計算）三大領域形成端邊云協同能力，成為向萬物互聯世界快速發展的超強引擎。從橫向看，分為3 個子平臺：

連接平臺

實現本地化的數據采集、過濾、清洗等服務；通過云邊協同，完成模型和規則下發，實現邊緣智能。

使能平臺

通過華為云工業服務模式：IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）以及EI（企業智能），為行業應用提供使能組件。

應用平臺

以使能平臺為基礎，構建工業各領域應用，賦能各行業子平臺，如煤炭行業平臺，化工行業平臺、汽車行業平臺、人工智能平臺等。平臺覆蓋了從研發設計、生產制造、經營管理、倉儲物流、銷售服務等工業全流程。

從縱向的視角來看，平臺提供了數據、模型和應用的全生命周期和整體的安全服務，實現了全局的可視化管理。這正是跨越效率裂谷，實現企業新一輪轉型升級的關鍵。

圖1 “煤礦大腦”人工智能視頻識別，有煤自動開機，無煤自動停機，實現危險場所替換人

圖2 “煤礦大腦”對視頻中作業人員鉆機工作、卸桿行為等目標監測識別，實現安全管理不靠人

全場景AI與“煤礦大腦”的應用

華為云將AI技術與云數據中心、智能計算、存儲等IT 基礎設施不斷融合，提供全棧式、全場景的基于AI 的云解決方案。具體到工業領域，華為云EI 在柔性質檢、根因分析、智能排產、精準營銷、安全監管等領域已經發揮出了獨特的價值。

2019 年3 月，華為聯合合作伙伴共同發布了“煤礦大腦”解決方案。該方案采用“云、邊、端”的體系架構，打造礦山安全態勢感知與信息共享體系化協同的大腦，目前已覆蓋山西省100 余座生產礦井，幫助山西煤礦安監系統實現了實時風險預警，并且實現了分礦點信息和通信技術ICT（Information Communications Technology，簡稱ICT。是電信服務、信息服務、IT 服務及應用的有機結合）基礎設施的集中運營運維，降低成本65%。

“煤礦大腦”通過人工智能視頻識別的技術，幫助企業減員提效，成為煤礦企業安全高效的智慧支撐。在論壇上，洪方明向大家展示了以下4 個“煤礦大腦”的應用場景。

場景1：危險場所替換人

在場景1 中（見圖1），內蒙古某煤礦目前井下連掘（采）生產，同時有6 臺刮板機在工作，每班每臺需要1 人進行專門的啟停操作，一班需要6 人，每天3 班需要18 人。通過“煤礦大腦”人工智能視頻識別技術，識別到有煤自動開機，無煤自動停機，幫助企業用設備取代這18 個人。實現了危險場所替換人。

圖3 “煤礦大腦”對瓦斯抽采作業全流程信息化管理，實現流程作業不靠人

圖4 “煤礦大腦”可識別皮帶空載率、皮帶堆煤、皮帶跑偏等狀態，實現智能識別減少人

場景2：安全管理不靠人

在場景2 中（見圖2），利用“煤礦大腦”，對探放水作業視頻中作業人員鉆機工作、卸桿行為等目標的監測識別，可精確識別并實時輸出卸桿數量、作業人數、鉆機運行軌跡圖，可以有效減少監鉆工人數量；杜絕施工人員謊報進尺、打假孔等危及安全的事件發生；并減少因工作量瞞報產生的費用開支，幫助企業減人提效。同時可為監察部門的安全監察、事后追朔、科學決策提供直觀、可靠的手段和證據。實現了安全管理不靠人。

場景3：流程作業不靠人

場景3（見圖3）中的瓦斯抽采作業，與探放水作業類似，“煤礦大腦”可以解放井下驗收人員，對瓦斯抽采作業全流程信息化管理，自動形成工作考核，督促人員作業到位。實現了流程作業不靠人。

場景4：智能識別減少人

場景4（見圖4）對皮帶設備的監控中，“煤礦大腦”可識別皮帶空載率、皮帶堆煤、皮帶跑偏等狀態，進行遠程提醒或將信號提供給皮帶控制系統聯動停機。可以減少井下工人數量，提升安全生產管理水平，保障煤礦運輸效率，保障皮帶運輸業務的連續性。實現了智能識別減少人。

工業互聯網的核心在于ICT 能力與行業經驗的良好結合，只有理解行業，同時也熟練應用ICT 技術，才能將ICT 技術在行業中進行更好的應用。從“平臺+生態”到“平臺+AI+生態”，華為云的戰略不僅著重增強了人工智能技術的應用，還更加強調順應行業數字化轉型需求，與生態伙伴聯合打造行業解決方案，切實解決企業數字化轉型中遇到的問題。