云計算、AI和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高效協(xié)同 煤礦智能化搭上“新基建”快車(chē)
來(lái)源: 中國證券報 發(fā)布時(shí)間: 2020-03-06
  《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》)日前發(fā)布。中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學(xué)家、天地科技開(kāi)采設計事業(yè)部總工程師王國法3月4日接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示,煤礦智能化是實(shí)現煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。煤礦智能化的資本投入比煤礦綜合機械化增加約30%,將開(kāi)辟煤炭行業(yè)新一輪“新基建”空間。
  王國法透露,已經(jīng)起草制定“智能化煤礦分類(lèi)、分級技術(shù)條件與評價(jià)指標體系”“智能化綜采工作面分類(lèi)、分級評價(jià)技術(shù)條件與指標體系”等相關(guān)標準,針對不同礦井煤層賦存條件與建設基礎,制定具有差異性的評價(jià)指標體系,引導煤炭企業(yè)合理投資智能化建設。
  尚處初級階段
  3月2日,國家發(fā)改委、國家能源局、應急管理部等八部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》,為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展明確了目標并提出了主要任務(wù)和保障措施?!吨笇б庖?jiàn)》指出,煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合,形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習、動(dòng)態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統,實(shí)現煤礦開(kāi)拓、采掘(剝)、運輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運行,對于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。
  王國法介紹,煤礦智能化是煤礦綜合機械化發(fā)展的新階段,是煤炭生產(chǎn)力發(fā)展的新方向。經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展,全國已基本實(shí)現煤礦機械化和綜合機械化,為煤礦智能化奠定了良好基礎?!笆濉币詠?lái),我國煤礦智能化發(fā)展很快,取得了一些重要成果,但總體上還處于煤礦智能化發(fā)展的初級階段。我國是世界第一大產(chǎn)煤國,目前我國井工煤礦智能化發(fā)展總體上處于世界先進(jìn)水平,在一些方面引領(lǐng)世界煤礦智能化發(fā)展。但我國煤礦智能化發(fā)展水平不平衡,一些國有大型骨干煤礦可以實(shí)現無(wú)人采礦、遠程控制等,但一些中小型煤礦的智能化水平遠遠不足。
  王國法說(shuō):“煤礦智能化是一個(gè)系統工程,智能化煤礦必須實(shí)現開(kāi)拓、采掘(剝)、運輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等全過(guò)程的智能化運行,各個(gè)環(huán)節缺一不可。數字化、信息化的升級改造為煤礦智能化開(kāi)采奠定了很好的基礎,但仍存在系統間信息交互難、實(shí)時(shí)性差、可靠性低、數據利用率不高和多智能系統協(xié)調難等難題?!彼硎?,目前我國煤礦智能化開(kāi)采系統發(fā)展較好,已建成近200個(gè)智能化工作面,而工人數最多的掘進(jìn)環(huán)節是煤礦智能化的難點(diǎn)。
  形成長(cháng)效機制
  平安證券認為,智能化開(kāi)采是未來(lái)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,將開(kāi)辟煤炭行業(yè)的“新基建”空間。受疫情影響,大多數煤礦面臨人員無(wú)法到位、原材料無(wú)法充分供應、運輸等問(wèn)題。機械化、智能化對能源安全保障的重要性凸顯。目前,全國煤炭在建產(chǎn)能10億噸,現有產(chǎn)能40億噸左右,新建項目和現有項目改造的投資空間較大。
  王國法介紹,煤礦智能化建設需要有一定資金的投入,比現有綜合機械化煤礦投入可能增加30%以上,但能實(shí)現更高的效率和安全效益?!懊旱V智能化可根本上改變煤礦工人的作業(yè)方式和條件,是煤礦工人的福祉,也是煤炭企業(yè)發(fā)展的內在要求。在去年召開(kāi)的煤炭骨干企業(yè)代表與專(zhuān)家座談會(huì )上,煤礦智能化將是未來(lái)煤炭企業(yè)技術(shù)變革方向達成高度共識。煤炭企業(yè)也面臨招工難的窘境,技術(shù)與生產(chǎn)方式變革倒逼煤炭企業(yè)進(jìn)行智能化建設?!?/div>
  《指導意見(jiàn)》提出了2021年、2025年、2035年三階段煤礦智能化的推進(jìn)目標。到2021年,建成多種類(lèi)型、不同模式的智能化示范煤礦,初步形成煤礦開(kāi)采設計、地質(zhì)保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節的信息化傳輸、自動(dòng)化運行技術(shù)體系,基本實(shí)現掘進(jìn)工作面減人提效、綜采工作面少人或無(wú)人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無(wú)人值守與遠程監控。
  王國法指出,2021年煤礦智能化推進(jìn)目標是一個(gè)既緊迫又現實(shí)的任務(wù)。近些年來(lái),重點(diǎn)煤炭企業(yè)已在煤礦智能化建設中取得重要進(jìn)展,技術(shù)裝備研發(fā)取得一批重要成果,為煤礦智能化發(fā)展提供了支撐條件。目前,地方煤炭主管部門(mén)與煤炭生產(chǎn)企業(yè)對煤礦智能化建設均表現出較高的熱情。山東省、河南省、貴州省、山西省等地煤炭主管部門(mén)已經(jīng)出臺了煤礦智能化建設、升級改造方案與措施,國家能源投資集團、陜煤集團、兗礦集團等大型煤炭企業(yè)的智能化煤礦建設初見(jiàn)成效,各大煤炭集團均在積極開(kāi)展智能化礦井升級改造。
  《指導意見(jiàn)》提出,將加大政策支持力度,建立智能化發(fā)展長(cháng)效機制,將研究相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策,鼓勵金融機構加大對智能化煤礦的支持力度。鼓勵企業(yè)發(fā)起設立相關(guān)市場(chǎng)化基金,形成支持煤礦智能化發(fā)展的長(cháng)效機制。
  多元合作促發(fā)展
  王國法介紹,煤礦是一個(gè)復雜的巨系統,煤礦智能化涉及地質(zhì)保障、煤炭開(kāi)采、巷道掘進(jìn)、主輔運輸、通風(fēng)、排水、供電、安全保障、洗選運輸、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等整個(gè)流程,煤炭與物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、自動(dòng)控制、人工智能等交叉融合創(chuàng )新將是煤礦智能化建設的基礎。
  王國法表示,5G技術(shù)的大帶寬、低延時(shí)和廣連接能夠解決煤礦智能化開(kāi)采中的大數據同步傳輸、遠程實(shí)時(shí)控制和多傳感器集中接入的難題,云計算、AI和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結合能夠充分調動(dòng)計算資源,高效挖掘和利用數據,綜合智能優(yōu)化決策,實(shí)現煤炭智能化開(kāi)采各系統的協(xié)調高效運行?!耙浞纸梃b‘他山之石’,在5G、云、AI和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面開(kāi)展多元合作,發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢,為推進(jìn)煤礦智能化建設服務(wù)?!?/div>
  據悉,中國煤炭學(xué)會(huì )和中國煤炭科工集團發(fā)起成立了“煤礦智能化創(chuàng )新聯(lián)盟”,協(xié)同推進(jìn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展;中國煤炭科工集團、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)和中國聯(lián)通成立了“5G地下空間創(chuàng )新實(shí)驗室”,跨行業(yè)合作進(jìn)行專(zhuān)項技術(shù)攻關(guān),逐步構建起創(chuàng )新包容的煤礦智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
  根據公開(kāi)資料,華為、百度等科技公司已注意到煤礦智能化的行業(yè)需求,并深入參與其中。華為參與5G礦車(chē)投入運行,煤礦生產(chǎn)可實(shí)現盲區監控;百度參與了中國煤炭云建設,與陽(yáng)泉煤業(yè)達成戰略合作;中興通訊、中國聯(lián)通與兗礦開(kāi)展合作,成立了“5G+智慧礦業(yè)聯(lián)合實(shí)驗室”等。
  《指導意見(jiàn)》提出,以數據為核心資源,推動(dòng)煤礦智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)和應用模式創(chuàng )新;開(kāi)展大型煤礦企業(yè)、大數據專(zhuān)業(yè)服務(wù)商等數據平臺之間的應用與交易,培育煤礦大數據開(kāi)發(fā)、融資租賃、數據征信等服務(wù)新模式。
  上市公司層面,煤機龍頭公司天地科技是我國目前煤礦智能化綜合實(shí)力較高的央企上市公司,先后主持863計劃重大項目“煤炭智能化掘采技術(shù)與裝備”、國家智能制造發(fā)展專(zhuān)項“煤炭綜采成套裝備智能系統”等多個(gè)煤炭智能化項目。公司研發(fā)了世界首套8m以上超大采高綜采成套技術(shù)與裝備,2016年在金雞灘煤礦8m特厚煤層實(shí)現智能化開(kāi)采,年產(chǎn)1500萬(wàn)噸,綜采高度、產(chǎn)量及效率創(chuàng )世界最高紀錄。
  王國法表示,煤礦智能裝備是煤礦智能化核心,推進(jìn)煤礦智能化對煤機企業(yè)提出了新的要求。煤機企業(yè)需要從煤礦設計之初就介入到整個(gè)系統建設中,要給煤礦客戶(hù)提供全生命周期的技術(shù)支持。要延伸智能煤機制造產(chǎn)業(yè)鏈,從主要提供煤機產(chǎn)品向提供產(chǎn)品與服務(wù)轉變、向提供整體解決方案轉變、向提供系統集成總承包轉變,推動(dòng)制造與服務(wù)的協(xié)同發(fā)展。
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