煤炭：构建实时透明的数据链条

宋颖昌

加速设备上云，夯实数据采集基础

聚焦产业协同，强化重点模型积累

煤炭行业面临着生产风险高、环境污染大、设备管理难等行业痛点，亟须加快基于工业互联网平台的数字化转型步伐。华为集团、榆北煤业、蒙草集团等公司以安全生产、无人生产为切入点，推动煤炭产业围绕生产无人化、管理集成化、运输联网化、环保数字化等方向加速数字化转型。基于此，我们对煤炭行业工业互联网平台解决方案进行了专题研究，深入剖析了煤炭行业数字化转型趋势、平台应用场景以及业务落地解决方案，对其他采矿业数字化转型路径的探讨同样具有一定借鉴意义。

煤炭行业数字化转型

实现四个转变

（一）挖掘开采：由人机并用向无人生产转变

煤炭产业长期面临瓦斯积聚、矿井透水、地质灾害等突发情况，具有较大的生产风险。随着开采技术的革新特别是新一代信息技术的运用，使得无人生产、少人巡视等操作成为可能。

（二）矿山管理：由人工单管向虚拟集成转变

传统煤炭行业的信息化和智能化平均水平较低，煤矿管理要求高、范围广、难度大。通过数字孪生、虚拟现实等技术打造虚拟矿山，将直观展现矿山情况，还原煤矿的复杂环境和生产状态，为生产工艺优化、远程系统管理、应急救援指挥等提供有效支撑。

（三）煤炭运输：由被动排队向智慧运输转变

一方面，传统煤炭运输物流成本较高，相当于快递电商领域运输成本两倍或以上。另一方面，煤炭物流园区缺乏场站管理，车辆混乱无序。通过动态监测矿车运载、排队等情况，将有效节约运输成本，提高运输效率。

（四）生态修复：由宏观设计向数据驱动转变

生态修复不仅能重建被退化的生态系统，本身更存在广阔的产业化空间。通过综合运用大数据、人工智能等新一代信息技术，有利于梳理总结生态修复经验，动态调整修复方案，由粗犷式修复向精细化生态修复转变。

工业互联网平台

贯穿全产业链

（一）智能安全生产

一是智能自主生产。企业可依托工业互联网平台实现采煤机、传输带、化煤机等设备的自动识别、自主判断和自动运行。二是故障辅助诊断。结合机器视觉技术对皮带、煤仓、电机等易故障设备进行自动巡检，帮助维修人员及时调整设备状态。三是风险预警管理。实时采集空气成分、设备震动等数据，实现煤矿事故风险提前预警。

（二）矿山综合管理

一是少人值守。基于工业互联网围绕堆煤管理、人员巡检、出车行人等场景提供在线监管服务，及时干预、纠正问题。二是集成控制。依托工业互联网平台集成工作面视频监控、远程集中控制等技术，打破数据孤岛，提高管理层决策效率。三是辅助决策。基于3D矿山仿真模拟建立应急救援方案库，根据具体情况自动生成救援方案。例如，榆北煤业搭建智慧矿山系统，25毫秒可以远程启动矿区任何一台设备，3秒可以对所有矿区生产系统完成全面巡检。

（三）煤炭智慧运销

一是车队动态管理。基于工业互联网平台加快车辆上云，根据园区装载、排队、交通等实际情况动态调整运输部署，打造煤炭精准运力池。二是销售运输协同。建立运输价格数据库，结合煤炭产品个性化需求对运输方式进行运价比对，减少运输成本。三是智能辅助驾驶。自动甄别疲劳驾驶，超速，车道偏离等危险场景并对司机进行及时提醒，降低运输事故率。例如，G7智联依托平台实现98%的物流要素物联网化，动态监控故障事故、司机行为等事件，推动企业安全指数提升2倍、运输效率提升5倍、运输成本下降10%。

（四）生态资源保护

一是恢复方案生成。利用工业互联网平台收录各地乡土植物种质资，自动生成生态恢复组合库。二是生态辅助恢复。通过平台收集地区历史生态数据资料，追溯原生植物，分析搭配群落，因地制宜實施决策辅助。三是生态实时监控。基于工业互联网汇聚监测点信息，支撑精准、实时的监测指挥。例如，蒙草集团打造矿山生态大数据平台，动态监测3000万个信息点，实现生态数据指挥“一张图”，科学管理“一张网”，精准服务“一平台”，有效支撑矿山修复构建。

聚焦产业协同

优化服务供给

（一）加速设备上云，夯实数据采集基础

一是以“三机一架”为突破口，推动重点设备上云，加快基于数据驱动的产品设计优化。二是依托工业互联网平台打通业务环节间数据链接，构建实时、透明的煤矿生产数据链条。三是依托工业互联网平台连接产业链上下游各个环节点，以价格指数、交易数据为核心提供加快商业模式创新。

（二）聚焦产业协同，强化重点模型积累

一是针对液压锚杆钻车、破碎机、皮带机、煤矿机器人等设备开发寿命预测、故障诊断等模型，加强设备管控效率。二是优化皮带空载、轨道安全行车、探放水作业等煤炭采集作业场景模型，提高模型识别准确率。三是围绕无人矿车驾驶、供应链协同等领域建立模型，提高产业链协同管理水平。

（三）加强攻关突破，优化解决方案供给

一是基于工业互联网探索推动应急救援、安全监测、风险预警等安全领域解决方案推广应用。二是开发智能开采、资产管理、能源管理、员工管理等集成服务解决方案。三是凝练出可复制、可推广的煤炭工业互联网开发模式、技术路径、管理经验等，向类似条件企业进行推广应用。

（四）注重绿色安全，树立煤炭智能品牌

一是依托工业互联网平台加快充填开采、保水开采等绿色开采技术应用，积极推进绿色矿山建设。二是对照数据管理能力成熟度模型（DCMM）开展贯标，制订数据分类分级管理标准，加强数据安全保障。三是举办宣传推广活动，铸造企业品牌，提高企业影响力。