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手機一碰設備識別卡，屏幕立現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領域首次商用發布會上，國家能源集團神東煤炭集團副總經理賀海濤進行了現場演示。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的應用，“過去靠人去看這些設備，現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數字化轉型的大膽嘗試。利用“云大物移智鏈”等數字技術，煤礦數字化迎來更大空間。
“數字化轉型不是錦上添花的選擇題，而是雪中送炭的必答題”
在中國煤炭工業協會副會長劉峰看來，煤炭行業數字化轉型是支撐國家能源安全新戰略的重要舉措，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，再向煤炭企業集團，甚至整個礦區延伸。產業鏈正在從煤炭生產數字化，向煤礦生產經營數字化，再向煤化工、煤電、物流等整個產業鏈數字化延伸。應用系統集成從專業系統集成，向部分業務局部集成，再向相關系統全面集成應用拓展。操作手段從人工近距離操作，向無人遠程遙控，再向系統自適應調控延伸。發展層次從技術應用向更高層次的商業模式創新提升。”劉峰總結了5個特點。
在此基礎上，數字技術如何發揮更多效用？賀海濤舉例，一臺國產采煤機需使用3個操作系統、3種通訊協議、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之間均需要通訊協議轉換。這也是為什么煤礦使用的智能化工具越多，協議轉換次數越多。復雜的系統設計給設備處理、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，一旦出現故障，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，不同國家和地區有不同的語言和文字，走到哪里都聽不懂。煤炭行業現狀就像后者，仍然處于‘自制’通訊時代。在數字化進程中，若能建立一套標準、一套操作系統，一切應用都會變得簡單。”
“智能化建設、數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，“數字”下井就是要破解安全發展難題，把人從復雜危險勞動環境中解放出來，進一步提高煤礦員工的獲得感、幸福感、安全感。
每天產生數據20多億條，但“沒有轉化成具有智慧決策的支撐力量”
對于數字化轉型，煤炭行業尚處探索研究的初級階段。多位業內人士證實，在數據和裝備接口標準統一、系統解決方案、數據高效通信與融合、裝備和智能決策化、專業人才隊伍等方面，目前仍面臨挑戰。
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，以及500多種需要適配對接的通信協議。不同裝置的操作系統不同，同一供應商、不同時期提供的操作系統彼此不兼容，造成設備之間數據共享難、信息互通難、智能聯動難，生產運營模式尚未形成生產與決策的智能協同體系。
此外，已采集的數據卻陷入“沉睡”。李新華稱，各業務系統間數據不能共享，缺乏統一平臺，進而形成數據孤島。“神東自主搭建的生產數據倉庫2019年上線，并持續采集設備生產數據。僅僅采集井下1萬臺設備、在用測點27萬個，每天就產生數據20多億條，已經存儲數據高達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，數據量至少是現在的100倍。海量數據缺乏分析、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、管理經驗等條件不同，加上復雜地質環境，業界很難達成統一。”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，企業各個信息系統之間難以互聯互通，數據共享和流轉不暢，不僅無法發揮出信息系統應有價值，還造成系統升級和演進困難。
另據中國礦業大學（北京）校長葛世榮稱，原來的知識結構和培養模式不再適應智慧礦山建設的需要，數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本科專業，但哪怕今年招生，學生得四年后才能畢業，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高質量發展的高度，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，在實現關鍵領域自主可控、保障產業鏈供應鏈安全穩定的同時，加強原創導向，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體系，通過煤礦泛在全時域的數字化轉型，實現煤礦連接數字化到生產數字化、安全數字化到運營數字化，管理數字化到決策數字化、創新數字化到生態數字化。在此過程中，需著力解決技術封鎖和芯片“卡脖子”、工業網絡實時傳輸、生產要素萬物互聯、通信協議標準化，及數據治理手段落后等關鍵問題。
多位專家還稱，智慧礦山是數據驅動的煤礦，并不是設備加上控制系統、遠程監控，簡簡單單就能建成。對此，加強頂層設計至關重要。“在統一標準方面，煤炭行管部門、生產企業、裝備制造商、智能化應用提供商應攜起手來，促進行業在統一的標準架構下發展。”鄒志磊表示，打通數據，一方面需依托開放的煤礦智能化生態，推動不同系統間數據互通，在數據共享的基礎上進行智能化系統設計開發。另一方面，針對不同煤礦設備定義統一的數據接口和數據格式，以構建通用的功能平臺，實現行業數字資源配置的系統性優化，提升行業效率。
“每個礦山是一個物理世界，利用數字技術構建起一個虛擬世界，可協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、發多少獎金，通過數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。”
