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手機一碰設備識別卡，屏幕立現(xiàn)一臺巡檢機器人的工作畫面，點擊指令實時操控，前進、后退、啟停行動自如——近日在北京舉行的鴻蒙工業(yè)領域首次商用發(fā)布會上，國家能源集團神東煤炭集團副總經(jīng)理賀海濤進行了現(xiàn)場演示。而其控制的機器人，遠在陜西榆林大柳塔煤礦活雞兔井22上302綜采工作面，井上井下“千里互動”。
“無需掃描二維碼，不用APP軟件，手機碰一碰識別卡就彈出操作界面，快速便捷還能避免出錯。”賀海濤介紹，井下操控從無屏到有屏、從固定按鍵到手機移動，變化得益于礦山鴻蒙操作系統(tǒng)的應用，“過去靠人去看這些設備，現(xiàn)在機器人可以代替人走到任何地方，就近所有安裝了相同操作系統(tǒng)的設備和傳感器都會自動建立連接。”
記者了解到，上述操作正是煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型的大膽嘗試。利用“云大物移智鏈”等數(shù)字技術，煤礦數(shù)字化迎來更大空間。
“數(shù)字化轉型不是錦上添花的選擇題，而是雪中送炭的必答題”
在中國煤炭工業(yè)協(xié)會副會長劉峰看來，煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型是支撐國家能源安全新戰(zhàn)略的重要舉措，也是推動國家能源轉型，以及應對碳達峰、碳中和的根本要求。其主要內容是煤礦智能化建設，目前處于由點面突破向系統(tǒng)延伸的階段。
“橫向覆蓋范圍從單個工作面，向單個煤礦，再向煤炭企業(yè)集團，甚至整個礦區(qū)延伸。產業(yè)鏈正在從煤炭生產數(shù)字化，向煤礦生產經(jīng)營數(shù)字化，再向煤化工、煤電、物流等整個產業(yè)鏈數(shù)字化延伸。應用系統(tǒng)集成從專業(yè)系統(tǒng)集成，向部分業(yè)務局部集成，再向相關系統(tǒng)全面集成應用拓展。操作手段從人工近距離操作，向無人遠程遙控，再向系統(tǒng)自適應調控延伸。發(fā)展層次從技術應用向更高層次的商業(yè)模式創(chuàng)新提升。”劉峰總結了5個特點。
在此基礎上，數(shù)字技術如何發(fā)揮更多效用？賀海濤舉例，一臺國產采煤機需使用3個操作系統(tǒng)、3種通訊協(xié)議、161種核心芯片，才能完成所有井下采煤工序。“不同設備和部件來自不同廠家，不同的設定及操作系統(tǒng)之間均需要通訊協(xié)議轉換。這也是為什么煤礦使用的智能化工具越多，協(xié)議轉換次數(shù)越多。復雜的系統(tǒng)設計給設備處理、運維帶來極大難度，對技術人員的要求也比較高。面對這么多系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障，查找問題很困難。”
賀海濤打了一個比喻：“我是北方人，聽不懂粵語、上海話，但我們有普通話，還有統(tǒng)一的文字，所以不妨礙與會場200多人順暢溝通。而像歐洲，不同國家和地區(qū)有不同的語言和文字，走到哪里都聽不懂。煤炭行業(yè)現(xiàn)狀就像后者，仍然處于‘自制’通訊時代。在數(shù)字化進程中，若能建立一套標準、一套操作系統(tǒng)，一切應用都會變得簡單。”
“智能化建設、數(shù)字化轉型已不是錦上添花的選擇題，而是雪中送炭的必答題。”神東煤炭集團董事長李新華稱，“數(shù)字”下井就是要破解安全發(fā)展難題，把人從復雜危險勞動環(huán)境中解放出來，進一步提高煤礦員工的獲得感、幸福感、安全感。
每天產生數(shù)據(jù)20多億條，但“沒有轉化成具有智慧決策的支撐力量”
對于數(shù)字化轉型，煤炭行業(yè)尚處探索研究的初級階段。多位業(yè)內人士證實，在數(shù)據(jù)和裝備接口標準統(tǒng)一、系統(tǒng)解決方案、數(shù)據(jù)高效通信與融合、裝備和智能決策化、專業(yè)人才隊伍等方面，目前仍面臨挑戰(zhàn)。
李新華坦言，神東有1370多家主要設備供應商，13.4萬臺各類設備，10余類操作系統(tǒng)，以及500多種需要適配對接的通信協(xié)議。不同裝置的操作系統(tǒng)不同，同一供應商、不同時期提供的操作系統(tǒng)彼此不兼容，造成設備之間數(shù)據(jù)共享難、信息互通難、智能聯(lián)動難，生產運營模式尚未形成生產與決策的智能協(xié)同體系。
此外，已采集的數(shù)據(jù)卻陷入“沉睡”。李新華稱，各業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不能共享，缺乏統(tǒng)一平臺，進而形成數(shù)據(jù)孤島。“神東自主搭建的生產數(shù)據(jù)倉庫2019年上線，并持續(xù)采集設備生產數(shù)據(jù)。僅僅采集井下1萬臺設備、在用測點27萬個，每天就產生數(shù)據(jù)20多億條，已經(jīng)存儲數(shù)據(jù)高達1.43萬億條。井下在用設備10萬多臺，未來測點將達60萬至80萬個，數(shù)據(jù)量至少是現(xiàn)在的100倍。海量數(shù)據(jù)缺乏分析、交互和應用，沒有轉化成具有智慧決策的支撐力量。”
“每個煤礦的標準不一樣，智能礦山標準眾說紛紜。廠家之間沒有知識共享、能力共享，每個礦井的資源、人才、管理經(jīng)驗等條件不同，加上復雜地質環(huán)境，業(yè)界很難達成統(tǒng)一。”華為煤礦軍團董事長鄒志磊表示，由于缺乏指導信息化、智能化建設的標準體系，企業(yè)各個信息系統(tǒng)之間難以互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)共享和流轉不暢，不僅無法發(fā)揮出信息系統(tǒng)應有價值，還造成系統(tǒng)升級和演進困難。
另據(jù)中國礦業(yè)大學（北京）校長葛世榮稱，原來的知識結構和培養(yǎng)模式不再適應智慧礦山建設的需要，數(shù)字化轉型應注重人才先行。“我校已獲得教育部批準的第一批智能采礦工程作業(yè)本科專業(yè)，但哪怕今年招生，學生得四年后才能畢業(yè)，遠水解不了近渴。煤礦技術人員的培訓、知識更新也要跟上，通過校企合作、產學研合作，彌補人才缺口短板。”
“未來，既能解決安全問題，也能解決效能問題”
“數(shù)字化轉型、智能化建設，最重要的是理念更新。”劉峰進一步稱，必須真正站在煤炭行業(yè)高質量發(fā)展的高度，肩負改革重任，破除固有觀念，以保障國家能源安全、提高煤礦效率和效益、提升礦工幸福感榮譽感和使命感，強化底線思維和領跑思維，在實現(xiàn)關鍵領域自主可控、保障產業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定的同時，加強原創(chuàng)導向，在煤礦智能化技術軌道中搶抓先機、換道超車。
李新華認為，未來的煤礦將是智能化的生態(tài)體系，通過煤礦泛在全時域的數(shù)字化轉型，實現(xiàn)煤礦連接數(shù)字化到生產數(shù)字化、安全數(shù)字化到運營數(shù)字化，管理數(shù)字化到?jīng)Q策數(shù)字化、創(chuàng)新數(shù)字化到生態(tài)數(shù)字化。在此過程中，需著力解決技術封鎖和芯片“卡脖子”、工業(yè)網(wǎng)絡實時傳輸、生產要素萬物互聯(lián)、通信協(xié)議標準化，及數(shù)據(jù)治理手段落后等關鍵問題。
多位專家還稱，智慧礦山是數(shù)據(jù)驅動的煤礦，并不是設備加上控制系統(tǒng)、遠程監(jiān)控，簡簡單單就能建成。對此，加強頂層設計至關重要。“在統(tǒng)一標準方面，煤炭行管部門、生產企業(yè)、裝備制造商、智能化應用提供商應攜起手來，促進行業(yè)在統(tǒng)一的標準架構下發(fā)展。”鄒志磊表示，打通數(shù)據(jù)，一方面需依托開放的煤礦智能化生態(tài)，推動不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互通，在數(shù)據(jù)共享的基礎上進行智能化系統(tǒng)設計開發(fā)。另一方面，針對不同煤礦設備定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)格式，以構建通用的功能平臺，實現(xiàn)行業(yè)數(shù)字資源配置的系統(tǒng)性優(yōu)化，提升行業(yè)效率。
“每個礦山是一個物理世界，利用數(shù)字技術構建起一個虛擬世界，可協(xié)助解決很多物理世界不方便做的事情。”鄒志磊提出更多構想，比如露天礦山一次爆破要2000多根炸藥，冒頂、瓦斯等安全問題人命關天，想在這些場景下開展研究難度非常大。若衍生、仿制真實場景，試驗難度、成本將大大降低。再如，一個班下井，挖了多少煤、耗了多少料，最后賺了多錢、發(fā)多少獎金，通過數(shù)字化管理也能清楚掌握。“未來，既能解決安全問題，也能解決效能問題。”
