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中国煤促会王端武：AI赋能矿山行业少人无人是智能化应有之义
发布时间：
2024/06/11
AI赋能矿山行业少人无人
是智能化应有之义
摘要：煤炭行业不仅不是夕阳产业，而且是涉及国家能源安全的重要支柱产业。矿山行业的智能化发展是矿山安全要求倒逼的结果，是不可逆的。面对缺总体解决方案、缺标准规范、缺专业人才，以及设备适应性差、设备协同性差的现状，未来要向智能化、向AI要效率要安全，最终实现矿山少人无人开采。
文 / 王端武
中国煤炭城市发展联合促进会会长
2024年5月
“矿业是国民经济发展的重要支柱性产业，智能化建设是推动矿山安全发展、保障国家能源资源安全的重要举措。”
去年，中办国办印发了《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》，深入推进矿山智能化建设；近期，国家矿山安全监察局等7部委又联合印发《关于深入推进矿山智能化建设 促进矿山安全发展的指导意见》，聚焦解决发展不平衡、不充分、不协调等问题，提出了到2026年，建立完整的矿山智能化标准体系、推进矿山数据融合互通，以及具体智能化产能、智能化工作面、智能化常态运行率、减人少人等一系列非常具体的指标，要求实现环境智能感知、系统智能联动、重大灾害风险智能预警。到2030年，建立完备的矿山智能化技术、装备、管理体系，实现矿山数据深度融合、共享应用，推动矿山开采作业少人化、无人化，有效防控重大安全风险，矿山本质安全水平大幅提升。
可见，国家仍然保持矿山要走智能化之路的战略定力，也鼓励行业坚定信心与步伐，这是基于当下矿山行业效益和安全形势提出的最高层面规划。
第一，煤炭和矿山不是“夕阳行业”。
2023年我国煤炭产量47亿多吨，国内消费煤炭超过50亿吨，产量和消费量均超过全球的一半。尤其在我国“富煤、少油、缺气、水偏、核少”的能源格局下，未来发展还要靠煤。而历史证明，煤的发展要靠科技进步，当下和未来也必然走智能化之路。
第二，安全是矿山智能化发展的内在动力。
矿山领域的智能化现状是，煤矿好于非煤矿山，井工矿好于露天矿。这与其实现的容易程度正好相反，为什么会这样？这是安全的责任和压力逼迫着煤矿和井工矿开展智能化。我在山东工作期间，某矿发生冲击地压事故造成21人死亡，那时候就提出冲击地压矿井必须智能化。另外，凡是搞了智能化的矿，大多已经尝到了甜头，不可能会倒退回去。
第三，智能化目前的问题可以归结为“三缺两差”。
一是缺全矿智能化的总体解决方案，现在多是采掘工作面、露天矿无人驾驶等“点”上的智能化，而缺少诸如露天矿的地质勘探、设计、穿孔、爆破、采剥、运输、排土全系统的智能化方案。二是缺标准规范，在山东推行智能化的时候，仅做了目标导向的要求，即采掘工作面的智能化，就是“设备开动时工作面里无人”。这不能算作标准，而智能化的长期发展需要系统的标准规范。三是缺人才，矿山专业的学生毕业后在矿山留下的太少，能在一线工作的少之又少；随着智能化的深入，数字化、信息化专业的软件、IT工程师缺口越来越大，人才的匮乏越来越成为行业的痛点。四是设备适应性比较差，老旧设备需要改造升级，否则不能适应智能化发展。
国能集团和华为联合推出的矿鸿，正在统一底层操作系统，这是很好的趋势。五是各生产环节的协同性比较差。缺乏整体方案，采、掘、运协同不够；关键局部智能协同不够，如综采面的三机协同等，制约了系统智能化。
欣慰的是，伴随着国家要求的不断进步，我们的科技也在不断发展，矿山企业积极拥抱新政策、新技术，与华为等一批高科技企业深度融合，推进5G、AI、大模型等技术的应用，为矿山行业智能化高质量发展提供了基础。
第一，技术的发展为行业进步带来了可能性。
一是国能集团和华为发布的矿鸿操作系统，作为高水平科技自立自强的具体措施，能够很好解决通信协议“七国八制”的问题，实现设备数据的统一采集，进而可以互联互通，这也在百年未有之大变局的国际环境下消除了“卡脖子”威胁。
二是多厂家使用的网络切片技术，一方面可以解决井下多张网、成本高、运维难的问题，一方面大大提高网络利用率，提升综合效益。
三是人工智能和大模型技术，为行业进步带来可能性，首先带来的是机器视觉辅助安全生产的普遍应用，井下摄像头搭载“反三违”模型算法，“变身”24小时在线安全员，这也促进了政府监管监察方式革新。
四是丰富的智能化应用，为矿山带来了智能化多样选择。如智能化综合管控系统、融合通信系统、职工健康管理平台等，正在逐渐改变矿山等传统行业生产方式。
第二，不断创新的合作模式赋予矿山新活力。
山西省、鄂尔多斯市等省市政府，依托自身资源优势建设以煤炭为主的工业互联网平台，搭建“前店后厂”的软硬件产业平台，赋能辖区矿山企业，让数据真正发挥资产作用。
山东能源集团积极拥抱新技术，勇于引入最前沿的人工智能技术解决矿山问题，与华为共同发布了首个矿山大模型，为工业领域拥抱AI开先河，成为“人工智能+”的优秀实践。
华能蒙东携手5家单位共建创新联合体，研制取消驾驶室无人换电宽体自卸卡车，以人工驾驶效率120%为目标，并充分利用排土场光伏绿电和智慧换电系统，打造零碳工作面。
新疆天池能源南露天矿结合易控智驾的无人驾驶技术、研发车辆核心组件能力和工程运营管理能力，推动矿山无人驾驶的规模常态化运营。
展望未来，矿业的发展，必须向智能化、向AI要效率要安全，最终实现少人无人、安全高效，这需要方方面面的努力。
第一，智能化技术催促产业政策升级。
矿山智能化建设蓬勃发展的同时，一些强制政策和规程的要求已经不利于新技术的应用。一方面新的政策规范应当鼓励新技术辅助安全生产，在可靠可控范围内实现个别政策要求有条件突破；另一方面鼓励先进地区出台政策开展试点，为新技术落地提供土壤。比如矿井网络建设，以往一个系统（应用）一张网，独立通信导致重复投资、网络质量差、维护成本高；现在既然有了网络切片技术，在确保安全的前提下，应当出台政策允许井下的多张网逐渐演变为“一张网”，节约综合成本、有效赋能智能化平台和应用。比如“无视频不作业”要求，应当加快推进落地，分类分级提出作业地点视频功能要求，哪些地点必须安装、哪些地点的视频要具备什么监测模型，抓紧让智能安全员上岗。同时督促研发机构、认证机构加快技术验证，自觉承担新技术在矿山行业广泛应用的使命，助力矿山安全高效。
第二，行业的进步推动法规标准制修订的与时俱进。
烟囱式系统应用数据无法打通、数据格式不统一、一些技术缺乏安全门槛，这些问题都需要标准来对新事物规范，尽快适应技术的进步。国家能源局发布《煤矿智能化标准体系建设指南》；国家矿山安全监察局于2023年6月26日发布了《智能化矿山数据融合共享规范》，包含基础共性、数据编码、数据采集、数据治理、数据安全、数据应用6大专题，40项规范；今年又组建矿山安全标委会信息与智能化分委会。这些都为建立健全智能化标准体系发挥重要作用。应当加快推进数据规范类行业标准的制修订和落地，打通数据壁垒、沉淀数据资产、激活数据价值、拓展数据应用；积极布局矿山人工智能标准体系，发挥矿山场景丰富优势，推动矿山智能化高质量发展。
第三，新技术的繁荣需要构建更广泛的生态。
各地、各部门应当更主动地拥抱5G、工业互联网、大数据、云计算、人工智能、数字孪生等新技术，主动为先进技术与传统矿山开采的融合应用提供“大小生态”基础。大生态比如支持 “产学研用”一体化的创新合作模式，搭建研发和成果转化平台，推动矿山智能化融合发展，以及矿山智能化整体方案落地。小生态比如矿鸿，除了依托头部企业共建的矿鸿重点实验室，构建“行业头部企业+操作系统技术企业”深度融合生态模式之外，也应吸纳鄂尔多斯地方模式：市政府重视矿鸿产业，规划出台多项扶持政策，建设矿鸿产业园区，打造“矿鸿之城”。
中国煤炭城市发展联合促进会也将积极发挥组织、协调、服务的职责，为政府和企业搭建更加高效沟通的平台，共同促进矿鸿生态发展。
我相信，在政产学研用各方面的努力下，矿山智能化水平必将实现整体发展，智能化装备的可靠性、易用性、稳定性会不断完善，智能化系统和装备常态化运行率将不断提升，智能感知、智能决策、智能协同的高水平矿山智能化阶段即将到来。
（作者简介：王端武，男，汉族，山东蒙阴县人，在职研究生学历，博士学位，教授级高级工程师。现任中国煤炭城市发展联合促进会书记、会长。曾任江苏煤矿安全监察局副局长，国家安全生产应急救援指挥中心党委副书记、纪委书记，山东煤矿安全监察局党组书记、局长，国家矿山安全监察局山西局党组书记、局长，国家矿山安全监察局政策法规和科技装备司司长。长期在政府部门从事矿山顶层规划和矿山安全监管监察工作，具有较强的政策理论和实践水平。）
文章来源于：华为智能矿业与油气
素材来源官方媒体/网络新闻
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