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    以點帶面,中煤信息將大海則煤礦智能化建設經驗輻射全國

    2021年12月5-7日,以“推進產業數字化升級 加速新型工業化進程”為主題的2021(第三屆)全球工業互聯網大會在浙江烏鎮召開。中國工業經濟聯合會會長、原工業和信息化部部長李毅中、浙江省副省長盧山出席會議,中煤集團科技創新部副總經理、數字化創新中心主任王樂在礦山行業智能化分論壇通過視頻致辭。中煤集團旗下中煤信息公司披露的“基于工業互聯網的智能化煤礦開采新模式”引起了與會者的高度關注和極大興趣;該解決方案成功應用于大海則煤礦,在基建期就取得了令人矚目的經濟效益和社會效益。

    據中煤信息首席專家黃韶杰介紹,尚處于智慧礦山建設過程中的大海則煤礦,員工總數就已經從規劃的1200多人減少到千人以內,單井下井人員控制在100人內;另外,采掘工作少人操作以及固定場景的無人值守,也大大提升了人員管控能力以及煤礦生產的安全性。初步統計,人均功效提升了25%,助力煤炭生產效率和安全管控能力大幅提升。

    位于陜西榆林境內的大海則煤礦,是中煤集團近年來建設的最大礦井,不僅產量高、儲量大(年產量為2000萬噸、開采年限可達128年),而且發熱量高達7400大卡;作為“國家首批智能化示范煤礦”之一,大海則煤礦的數字化轉型實踐,具有很強的行業示范力和影響力。

    中煤信息首席專家黃韶杰

    大海則煤礦智能化建設由信息公司牽頭建設,聯合中煤集團的單位共同建設。遵循“五個統一”(即統一規劃、統一標準、統一投資、統一建設、統一管理)的原則,根據煤礦業務將大海則煤礦梳理出了生產技術、安全應急和機電設備等八條業務線,實現主業務的縱向貫通和多業務的橫向聯動。

    全流程、全環節的智能化管理,筑牢智能礦山建設基礎

    基于工業互聯網建設思路,結合煤礦的實際情況,大海則煤礦構建了工業互聯網架構,在底層通過視頻AI語音能力、視頻能力以及地理信息能力共同支撐智能礦山的各類應用。

    作為整個礦井工作環境最為惡劣也是工藝最為復雜的綜采和掘進環節,大海則煤礦將勘探信息和地質信息結合,構建了工作面高精的地質模型,運用設備的設計模型和運行狀態數據,輔以工作面部署5G的低延遲通信,實現工作面的安全少人常態化開采,將很多工作人員從危險的工作區域移動到相對安全舒適的工作環境中,極大地化解了風險。

    采掘后的煤需要通過儲運與提升系統到達井上。大海則煤礦規劃了全流程視頻攝像頭的布置,通過底層AI能力,實現了煤塊的識別和輸煤皮帶跑偏監控;借助部署的巡檢機器人,滿足了提升系統的安全運轉與人員安全管理。

    在洗選環節,大海則煤礦應用數字孿生技術,構建了一個功效超強、可24小時不間斷運轉的全天候無人洗煤廠,實現了洗煤業務的智能化運行。

    在銷售環節,大海則的智能裝車和煤炭運銷應用實現數據與中煤集團的一體化銷售平臺自動對接,再由中煤集團的統一銷售體系集中銷售,實現煤炭洗選加工、采制化、裝車全流程的“無人化”。

    就這樣,大海則煤礦從采、選、洗、運到銷售全流程實現了無人化。此外,在人、機、料、法、環的支撐環節,應用地理信息系統,結合智能語音,精準人員定位、識別人員行為動作,安全性大大提升。

    在設備管理方面,大海則煤礦構建了統一的設備管理云平臺,從采購開始全流程的梳理。針對煤礦行業傳統的預防性維護方式(16小時維護、8小時檢修),大海則煤礦正在改用預防性的維護取代傳統的維修方式。另外設備管理與物資、庫存、輔運等應用聯動,實現井下滴滴打車和物料的智能配送。

    生產設計方面,大海則煤礦不同科室應用相同平臺設計,通過圖紙與各類數據有效融合,實現業務數據的高效同步及聯動。

    安全方面,通過數據平臺側的高效采集功能,實現煤礦數據的安全高效呈現以及綜合展示、深入分析,為各類安全提供相應的依據和決策。

    科學規劃與布局信息基礎設施

    大海則煤礦的智能化建設,與信息技術的應用及基礎設施建設方面的科學規劃、布局密切相關。

    在智慧礦山建設過程中,大海則煤礦采用了大量的智能化技術。如把傳統的GIS能力提供給各個應用,設計圖紙時就和很多業務應用關聯起來;首次把語音AI、地理信息、模型構建整合在同一個平臺中,實現了重大的創新。

    在信息基礎設施方面,大海則煤礦采用虛擬化技術,強化超融合應用,搭建起集團層級的數據中心,實現高性能的數據傳輸、分析處理和存儲。

    根據煤礦行業的特點,大海則煤礦對經營網、生產網、5G和安全網進行深度融合,建成了“礦井一張網”,率先在行業內進行了700M頻段和2.6G頻段的混合化部署——700M頻段覆蓋范圍更廣、照射能力比較強,被用于支撐輔運車輛和人員管理相關應用,以及相關的圖像;針實時性和流量性要求比較高的綜采和綜掘等其他特殊的場景則部署2.6G頻段,滿足整個礦山一體化的建設需要。

    在數據平臺建設方面,由于傳統軟件與數據平臺與工業互聯網應用存在一定的差別,如在工業互聯網標準架構中有一個邊緣層,用于工業協議解析。借助IoT物聯網,海則煤礦對單個煤礦進行協議梳理并沉淀到數據平臺中,實現了工業互聯網和礦山管理的有效結合。

    針對傳統煙囪式的數據服務,大海則煤礦在規劃建設初期就禁止各業務應用私自為其他應用提供服務,所有應用數據服務必須通過平臺統一提供,保證所有應用一體化標準性;所有應用都通過數據湖獲取,所有的數據來源唯一,避免了數據混亂的現象。這使得提供統一的數據服務成為可能。

    一支經驗豐富的信息化支撐團隊

    中煤信息公司作為中煤集團的全資子公司,以信息化咨詢、建設、實施、運營、維護五位一體的綜合能力,服務于煤炭、煤化工、發電、裝備制造、工程建設等領域,為客戶提供智能礦山、智慧煤化工、智慧電廠、智慧工廠等轉型升級動力。中煤信息公司以統一全方位的信息技術服務,提升能源行業產供銷一體化協同運營水平,創新構建完整的 IT服務價值鏈,實現企業數字化轉型的新突破,以卓越服務的信息技術為客戶創造價值。

    中煤信息首席專家黃韶杰向媒體介紹大海則智能化建設經驗

    談到煤礦行業的智能化建設和數字化轉型,黃韶杰表示,工業互聯網對傳統工業的影響較大,但工業互聯網技術在行業內應用還沒有把準關鍵點,而煤礦因為有很多特殊的行業屬性,因此,信息公司基于工業互聯網的建設思想, 選取大海則煤礦作為試點,采用微服務的方式,結合視頻AI技術和智能語音技術,構建底層平臺,支撐大海則煤礦上層所有安全、生產類應用,推動大海則煤礦智能建設循序漸進,最終建設大型礦山工業互聯網。

    目前,中煤信息基于多年技術能力的積累,聚焦行業,在智能礦山、智慧煤化工、智慧電廠、智慧工廠等方向持續發力,并探討用工業互聯網的能力增強煤礦高質量發展的模式,落實集團以及國家提出的“雙碳”戰略目標。

    面對龐大的工業互聯網市場,中煤信息正在努力建立良好的生態,把各類參與者聯合起來,以更加成熟的解決方案、更加豐富的技術支持與服務能力以及更多的成功案例復制、推廣應用到更廣泛的行業。

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