煤炭：構建實時透明的數據鏈條

宋穎昌

加速設備上云，夯實數據采集基礎

聚焦產業協同，強化重點模型積累

煤炭行業面臨著生產風險高、環境污染大、設備管理難等行業痛點，亟須加快基于工業互聯網平臺的數字化轉型步伐。華為集團、榆北煤業、蒙草集團等公司以安全生產、無人生產為切入點，推動煤炭產業圍繞生產無人化、管理集成化、運輸聯網化、環保數字化等方向加速數字化轉型。基于此，我們對煤炭行業工業互聯網平臺解決方案進行了專題研究，深入剖析了煤炭行業數字化轉型趨勢、平臺應用場景以及業務落地解決方案，對其他采礦業數字化轉型路徑的探討同樣具有一定借鑒意義。

煤炭行業數字化轉型

實現四個轉變

（一）挖掘開采：由人機并用向無人生產轉變

煤炭產業長期面臨瓦斯積聚、礦井透水、地質災害等突發情況，具有較大的生產風險。隨著開采技術的革新特別是新一代信息技術的運用，使得無人生產、少人巡視等操作成為可能。

（二）礦山管理：由人工單管向虛擬集成轉變

傳統煤炭行業的信息化和智能化平均水平較低，煤礦管理要求高、范圍廣、難度大。通過數字孿生、虛擬現實等技術打造虛擬礦山，將直觀展現礦山情況，還原煤礦的復雜環境和生產狀態，為生產工藝優化、遠程系統管理、應急救援指揮等提供有效支撐。

（三）煤炭運輸：由被動排隊向智慧運輸轉變

一方面，傳統煤炭運輸物流成本較高，相當于快遞電商領域運輸成本兩倍或以上。另一方面，煤炭物流園區缺乏場站管理，車輛混亂無序。通過動態監測礦車運載、排隊等情況，將有效節約運輸成本，提高運輸效率。

（四）生態修復：由宏觀設計向數據驅動轉變

生態修復不僅能重建被退化的生態系統，本身更存在廣闊的產業化空間。通過綜合運用大數據、人工智能等新一代信息技術，有利于梳理總結生態修復經驗，動態調整修復方案，由粗獷式修復向精細化生態修復轉變。

工業互聯網平臺

貫穿全產業鏈

（一）智能安全生產

一是智能自主生產。企業可依托工業互聯網平臺實現采煤機、傳輸帶、化煤機等設備的自動識別、自主判斷和自動運行。二是故障輔助診斷。結合機器視覺技術對皮帶、煤倉、電機等易故障設備進行自動巡檢，幫助維修人員及時調整設備狀態。三是風險預警管理。實時采集空氣成分、設備震動等數據，實現煤礦事故風險提前預警。

（二）礦山綜合管理

一是少人值守。基于工業互聯網圍繞堆煤管理、人員巡檢、出車行人等場景提供在線監管服務，及時干預、糾正問題。二是集成控制。依托工業互聯網平臺集成工作面視頻監控、遠程集中控制等技術，打破數據孤島，提高管理層決策效率。三是輔助決策。基于3D礦山仿真模擬建立應急救援方案庫，根據具體情況自動生成救援方案。例如，榆北煤業搭建智慧礦山系統，25毫秒可以遠程啟動礦區任何一臺設備，3秒可以對所有礦區生產系統完成全面巡檢。

（三）煤炭智慧運銷

一是車隊動態管理。基于工業互聯網平臺加快車輛上云，根據園區裝載、排隊、交通等實際情況動態調整運輸部署，打造煤炭精準運力池。二是銷售運輸協同。建立運輸價格數據庫，結合煤炭產品個性化需求對運輸方式進行運價比對，減少運輸成本。三是智能輔助駕駛。自動甄別疲勞駕駛，超速，車道偏離等危險場景并對司機進行及時提醒，降低運輸事故率。例如，G7智聯依托平臺實現98%的物流要素物聯網化，動態監控故障事故、司機行為等事件，推動企業安全指數提升2倍、運輸效率提升5倍、運輸成本下降10%。

（四）生態資源保護

一是恢復方案生成。利用工業互聯網平臺收錄各地鄉土植物種質資，自動生成生態恢復組合庫。二是生態輔助恢復。通過平臺收集地區歷史生態數據資料，追溯原生植物，分析搭配群落，因地制宜實施決策輔助。三是生態實時監控。基于工業互聯網匯聚監測點信息，支撐精準、實時的監測指揮。例如，蒙草集團打造礦山生態大數據平臺，動態監測3000萬個信息點，實現生態數據指揮“一張圖”，科學管理“一張網”，精準服務“一平臺”，有效支撐礦山修復構建。

聚焦產業協同

優化服務供給

（一）加速設備上云，夯實數據采集基礎

一是以“三機一架”為突破口，推動重點設備上云，加快基于數據驅動的產品設計優化。二是依托工業互聯網平臺打通業務環節間數據鏈接，構建實時、透明的煤礦生產數據鏈條。三是依托工業互聯網平臺連接產業鏈上下游各個環節點，以價格指數、交易數據為核心提供加快商業模式創新。

（二）聚焦產業協同，強化重點模型積累

一是針對液壓錨桿鉆車、破碎機、皮帶機、煤礦機器人等設備開發壽命預測、故障診斷等模型，加強設備管控效率。二是優化皮帶空載、軌道安全行車、探放水作業等煤炭采集作業場景模型，提高模型識別準確率。三是圍繞無人礦車駕駛、供應鏈協同等領域建立模型，提高產業鏈協同管理水平。

（三）加強攻關突破，優化解決方案供給

一是基于工業互聯網探索推動應急救援、安全監測、風險預警等安全領域解決方案推廣應用。二是開發智能開采、資產管理、能源管理、員工管理等集成服務解決方案。三是凝練出可復制、可推廣的煤炭工業互聯網開發模式、技術路徑、管理經驗等，向類似條件企業進行推廣應用。

（四）注重綠色安全，樹立煤炭智能品牌

一是依托工業互聯網平臺加快充填開采、保水開采等綠色開采技術應用，積極推進綠色礦山建設。二是對照數據管理能力成熟度模型（DCMM）開展貫標，制訂數據分類分級管理標準，加強數據安全保障。三是舉辦宣傳推廣活動，鑄造企業品牌，提高企業影響力。