9月以來(lái)，一些省份和地區(qū)陸續(xù)出現(xiàn)了供電緊張的局面。在多地限電的背后，是全國(guó)煤炭緊缺和煤價(jià)的高企。如何讓具備增產(chǎn)潛力的煤礦釋放產(chǎn)能、高效生產(chǎn)成為很多煤企的重中之重；另一方面，“雙碳”的目標(biāo)下，倒逼煤炭行業(yè)必須要加快綠色轉(zhuǎn)型、加速實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

2020年2月，國(guó)家發(fā)改委等八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，今年 6月，國(guó)家能源局、礦山安全監(jiān)察局聯(lián)合發(fā)布了《煤礦智能化建設(shè)指南》，都提出了要加快新一代信息技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)深度融合。

由此可見，無(wú)論從政策、行業(yè)、還是煤企自身來(lái)看，煤礦智能化正成為煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎，煤礦行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)入到了嶄新的階段。

在黃土高原的北部，在世界七大煤田之一的神府煤田上，有這樣一座智能礦山：它先后榮獲國(guó)家首批智能化示范煤礦、全國(guó)特級(jí)安全高效礦井、入選全國(guó)綠色礦山名錄等榮譽(yù)30余項(xiàng)；通過(guò)了ISO9001質(zhì)量管理體系、環(huán)保和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證；它榮獲中國(guó)煤炭行業(yè)最具影響力品牌，入圍“中國(guó)能源企業(yè)低碳發(fā)展貢獻(xiàn)力50強(qiáng)”，它就是隸屬于陜煤集團(tuán)的紅柳林礦業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“紅柳林公司”）。

如何走出創(chuàng)新的數(shù)字智能煤礦實(shí)踐之路？如何用數(shù)字化重構(gòu)全礦區(qū)？在2021年10月27日華為云 TechWave 全球技術(shù)峰會(huì)上，紅柳林公司總工辦主任凌鵬濤分享了紅柳林公司的諸多數(shù)字化建設(shè)成果。 

“紅柳林”的智慧之路

煤礦的智能化建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要超前規(guī)劃、明確目標(biāo)。2020年，陜煤集團(tuán)提出打造世界一流能源集團(tuán)戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞集團(tuán)公司戰(zhàn)略，紅柳林公司也確定了“931” 高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中，“3”是指三個(gè)示范引領(lǐng)。即智能協(xié)同、井下空氣質(zhì)量革命、綠色立體生態(tài)示范引領(lǐng)。

2021年2月，紅柳林公司牽手華為煤礦軍團(tuán)，將網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代ICT技術(shù)與煤礦深度融合，圍繞裝備、網(wǎng)絡(luò)、IT基礎(chǔ)設(shè)施、智能應(yīng)用以及綜合管理五個(gè)方面，制定了紅柳林智能礦山總體規(guī)劃。并已經(jīng)開展了 4G/5G覆蓋、工業(yè)環(huán)網(wǎng)升級(jí)改造、F5G視頻環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全等保2.0、模塊化數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算平臺(tái)、綜合管控、智能作業(yè)管理系統(tǒng)、智慧園區(qū)、智能綜采、智能化災(zāi)害防治等25個(gè)智能化礦山項(xiàng)目建設(shè)，多個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)上線運(yùn)行。

“智能礦山的本質(zhì)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，核心在于建立統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字云平臺(tái)?！绷棂i濤在演講中表示。在他看來(lái)，統(tǒng)一的數(shù)字云平臺(tái)具有四大價(jià)值，不僅可以消滅各個(gè)系統(tǒng)的信息孤島、統(tǒng)一接口規(guī)范，還能夠沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn)、簡(jiǎn)化平臺(tái)建設(shè)。

在中國(guó)，有超過(guò)29億噸的煤炭在黑暗的地下世界中開采出來(lái)，也就是說(shuō)，80%以上都是井下礦。煤礦又和其他的工業(yè)場(chǎng)景不同的是，其設(shè)備種類更繁多，系統(tǒng)更加復(fù)雜。要讓達(dá)到智能化的目標(biāo)，先要讓這些設(shè)備聯(lián)接起來(lái)，再到數(shù)字孿生和智能協(xié)同。以煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)為例，礦井里各類采掘、運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測(cè)等設(shè)備多達(dá)數(shù)百種，井下大大小小各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)超30個(gè)，2021年9月，基于華為云工業(yè)物聯(lián)平臺(tái)，紅柳林煤礦完成200種采礦設(shè)備、10000+設(shè)備數(shù)的建模、35類OT系統(tǒng)接入和數(shù)據(jù)采集、400個(gè)礦區(qū)業(yè)務(wù)模型構(gòu)建，十萬(wàn)級(jí)指標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算，提升應(yīng)用開發(fā)效率50%。數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)入湖，消除了業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島，大大簡(jiǎn)化了跨系統(tǒng)之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。

此外，基于華為云數(shù)字底座構(gòu)筑的業(yè)務(wù)模型，打造“五鏈”+“五中心”綜合管控系統(tǒng)，從“人鏈”、“風(fēng)鏈” 、“水鏈”、“電鏈”、“煤鏈”五個(gè)角度重構(gòu)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。打通掘、采、運(yùn)、儲(chǔ)、洗、選、銷等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)“孤島”，實(shí)現(xiàn)全煤鏈多粒度、可視化展示；通過(guò)分析關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)的依賴關(guān)系，查找當(dāng)前產(chǎn)能瓶頸，為煤礦生產(chǎn)決策提供依據(jù)；通過(guò)數(shù)據(jù)共享， 實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)智能協(xié)同，提高煤礦生產(chǎn)效率，智能化采煤率高達(dá)97.7%。

打通線下作業(yè)的“最后一公里”

煤炭由地下深處開采到地面上，一般需要經(jīng)過(guò)開拓、掘進(jìn)、采煤、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)環(huán)節(jié)。

黑臉白牙的面孔，一身煤塵，是人們對(duì)煤炭礦工的刻板印象。據(jù)凌鵬濤介紹，以皮帶隊(duì)為例，以前任務(wù)分配、問(wèn)題匯總、事故追查等都是口頭傳遞、紙質(zhì)記錄，皮帶的運(yùn)輸線路長(zhǎng)、任務(wù)多，檢修質(zhì)量和及時(shí)性無(wú)法保證。如今，通過(guò)使用智能作業(yè)管理系統(tǒng)后，工作任務(wù)由隊(duì)干通過(guò)系統(tǒng)派發(fā)給個(gè)人，并自帶針對(duì)任務(wù)的安全警示培訓(xùn)考試，提升班前會(huì)安全教育的效率和效果；檢修人員通過(guò)視頻、圖片和文字等形式，實(shí)時(shí)反饋工作任務(wù)情況，面對(duì)井下故障，管理者和技術(shù)專家一鍵直達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，極大提高了檢修質(zhì)量效率和作業(yè)安全。智能作業(yè)管理系統(tǒng)圍繞生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)，解決數(shù)字化“最后一公里”的問(wèn)題，以人為本， 落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，實(shí)現(xiàn)作業(yè)狀態(tài)實(shí)時(shí)可視，驅(qū)動(dòng)煤炭生產(chǎn)作業(yè)流程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。瓦檢員借助智能作業(yè)管理系統(tǒng)快捷記錄瓦檢數(shù)據(jù)，瓦斯報(bào)表臺(tái)賬自動(dòng)生成在線審批存檔，整體效率提升30%。

凌鵬濤表示，紅柳林公司正在準(zhǔn)備將采掘等區(qū)隊(duì)業(yè)務(wù)全上線，實(shí)現(xiàn)區(qū)隊(duì)的檢修、生產(chǎn)、巡檢等所有場(chǎng)景的崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，與綜合管控等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，精準(zhǔn)派發(fā)作業(yè)任務(wù)，全程可視可管，專家連線，在線打分考核，全面打造數(shù)字化區(qū)隊(duì)。

華為云：打造萬(wàn)物互聯(lián)新范式

紅柳林公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新實(shí)踐在很多方面都可圈可點(diǎn)，并且走在了煤炭行業(yè)的前列，在其打造“行業(yè)第一，世界一流”的目標(biāo)之路上，離不開華為云的賦能?！叭f(wàn)物互聯(lián)，不僅僅是對(duì)物的感知，更重要的是讓萬(wàn)物融入到智能世界，讓企業(yè)、行業(yè)以及產(chǎn)業(yè)基于智能的物，實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)?！比A為云IoT服務(wù)產(chǎn)品部部長(zhǎng)李樹森在會(huì)上表示，“華為云IoT，以云為基礎(chǔ)，從物的泛在聯(lián)接、物的場(chǎng)景化孿生、物的智能協(xié)同三個(gè)維度，提出萬(wàn)物互聯(lián)新范式，讓萬(wàn)物生于端而長(zhǎng)于云，將萬(wàn)物帶入整個(gè)智能世界中。”

首先，物的泛在新聯(lián)接，“泛在”不只指接入，而是基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景的設(shè)備全聯(lián)接，華為云IoT基于60多種接入?yún)f(xié)議，沉淀出工業(yè)、交通、水利、環(huán)保等多種細(xì)分領(lǐng)域的設(shè)備協(xié)議庫(kù)，同時(shí)以10種以上的接入模式，靈活適配行業(yè)場(chǎng)景中多源異構(gòu)的接入訴求，此外，端邊云協(xié)同的分布式級(jí)聯(lián)架構(gòu)，讓設(shè)備在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)就近接入，同時(shí)實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)、到區(qū)域、再到集團(tuán)中心的多級(jí)協(xié)同管理，滿足企業(yè)數(shù)字化的多樣需求。我們還支持百萬(wàn)級(jí)消息并發(fā)，也是首家通過(guò)等保四級(jí)認(rèn)證的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以4個(gè)9的高可用率，打造可靠、安全的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接底座，給企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。

其次，僅聯(lián)接還不夠，萬(wàn)物互聯(lián)不僅是對(duì)物屬性的感知，更需要把物與物、物與人、物與應(yīng)用的相互關(guān)系全面呈現(xiàn)，需要一個(gè)簡(jiǎn)單的方式把這些關(guān)系表達(dá)出來(lái)。華為云IoT面向復(fù)雜OT場(chǎng)景，提供孿生建模引擎，通過(guò)圖形化建模工具，零代碼快速融合設(shè)備屬性、業(yè)務(wù)流程及運(yùn)行機(jī)理，打造時(shí)空一體的場(chǎng)景化數(shù)字孿生，極大的簡(jiǎn)化了應(yīng)用層業(yè)務(wù)邏輯的構(gòu)建難度，同時(shí)，孿生引擎還提供百萬(wàn)級(jí)點(diǎn)位的高并發(fā)運(yùn)行環(huán)境，實(shí)時(shí)融合計(jì)算，毫秒級(jí)響應(yīng)。讓實(shí)體物與業(yè)務(wù)場(chǎng)景疊加，讓物的聯(lián)接更好的作用于企業(yè)數(shù)字化。

最后，萬(wàn)物互聯(lián)新范式，讓萬(wàn)物融入智能世界，最終的目的是要帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)降本增效，解決實(shí)際的業(yè)務(wù)問(wèn)題。華為云IoT Stage 行業(yè)生態(tài)工作臺(tái)，將構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方案的參與者、所需的云資源、及使用場(chǎng)所進(jìn)行協(xié)同，加速物聯(lián)網(wǎng)方案的構(gòu)建及交付效率。對(duì)100+云資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化適配，通過(guò)可視化編排工具，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與云資源快速集成；同時(shí)，多邊緣的協(xié)同，基于對(duì)多邊緣的統(tǒng)一管理，提供的一次集成多點(diǎn)分發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)方案的快速部署；此外，多角色的協(xié)同，IoT Stage面向不同的物聯(lián)網(wǎng)方案參與者，提供IHV工作臺(tái)、ISV工作臺(tái)、SI工作臺(tái)，讓不同角色專注自身擅長(zhǎng)領(lǐng)域，且標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)出內(nèi)容，極大降低批量復(fù)制成本。通過(guò)IoT Stage提供的全面協(xié)同能力，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方案的構(gòu)建及交付效率將提升3倍以上，讓萬(wàn)物加速融入到智能世界中，讓萬(wàn)物互聯(lián)為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速。

寫在最后

依照《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，到2035年，各類煤礦要基本實(shí)現(xiàn)智能化，

留給行業(yè)的時(shí)間不多了。在紅柳林公司的數(shù)字化實(shí)踐之路上，筆者看到了技術(shù)的力量和價(jià)值。凌鵬濤在演講最后提出，希望同華為云等合作伙伴一起，打造出煤炭行業(yè)的“圖靈機(jī)”雛形，紅柳林公司“希望解放每一個(gè)煤礦人，徹底改變我們煤炭行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式。”

此時(shí)，數(shù)字化重構(gòu)的礦區(qū)，正在綻放著紅柳的智慧之花。