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“數(shù)字”驅(qū)動(dòng)煤炭全鏈條開發(fā)

作者: 時(shí)間:2022-03-17 瀏覽次數(shù):2883


巨型礦坑之中,黃土剝離、烏金裸露,一輛輛礦用卡車穿梭期間,忙著運(yùn)輸作業(yè)。與往常不同,這些車?yán)餂]有司機(jī),除了留有安全員現(xiàn)場(chǎng)保障,車輛行進(jìn)由數(shù)公里外的電腦“駕駛”,裝卸車等環(huán)節(jié)自動(dòng)完成。日前,位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的國能準(zhǔn)能集團(tuán)黑岱溝露天煤礦,3個(gè)工作面正在進(jìn)行無人駕駛卡車重載調(diào)試。

今年底前,10種車型、165臺(tái)礦用超大型卡車將在黑岱溝、哈爾烏素露天煤礦集結(jié)上崗,并與挖掘機(jī)、推土機(jī)等輔助作業(yè)車輛協(xié)同運(yùn)行。屆時(shí),兩礦所在的準(zhǔn)格爾礦區(qū)將成為全球最大的無人運(yùn)輸露天礦山,這也是煤炭行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)典范。

內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局近日發(fā)布的《“十四五”能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型》進(jìn)一步明確,“推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)在煤炭產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的全面應(yīng)用”,煤炭數(shù)字化投資規(guī)模約120億元。除了采煤,運(yùn)輸、洗選等更多環(huán)節(jié)將轉(zhuǎn)為“數(shù)字”驅(qū)動(dòng)。

對(duì)數(shù)字化的需求更大、要求更嚴(yán)

“我們組建了專業(yè)團(tuán)隊(duì),聚焦物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、北斗+5G通信等技術(shù)與煤炭開采的深度融合?!眹軠?zhǔn)能集團(tuán)副總經(jīng)理曹勇介紹,該集團(tuán)規(guī)劃了一條以“單機(jī)裝備智能控制、多機(jī)裝備智能協(xié)同、管理系統(tǒng)交互集成”為核心的智能化建設(shè)之路,未來將擁有統(tǒng)一高速網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一管控平臺(tái)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心、多元化應(yīng)用系統(tǒng),最終將實(shí)現(xiàn)全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制,全面打造可復(fù)制的智能礦山標(biāo)桿。

以此為代表,內(nèi)蒙古陸續(xù)啟動(dòng)“5G+智慧礦山示范基地”“5G+無人礦卡聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”等工程?!笆奈濉逼陂g,當(dāng)?shù)貙⒗^續(xù)加強(qiáng)5G、邊緣計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用,數(shù)字化技術(shù)將覆蓋勘探、采掘、安全、生態(tài)保護(hù)等環(huán)節(jié)。

除了露天煤礦,數(shù)字化技術(shù)還“穿越”地層深入井下。以另一煤炭主產(chǎn)區(qū)陜西為例,記者從陜煤集團(tuán)西安重裝智慧礦山公司獲悉,由其首創(chuàng)的煤炭行業(yè)全生命周期管理平臺(tái),近期在彬長礦業(yè)大佛寺礦連續(xù)運(yùn)行。有了數(shù)字化加持,礦用設(shè)備不僅全天24小時(shí)可控、在控,從安裝、運(yùn)維、再制造到報(bào)廢的全生命過程都能跟蹤監(jiān)測(cè)。

“這不是傳統(tǒng)意義上的設(shè)備監(jiān)控,而是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化、系統(tǒng)化管理平臺(tái),對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理、科學(xué)分析、故障預(yù)警,以此為基礎(chǔ)為各級(jí)管理層提供科學(xué)決策依據(jù)?!蔽靼仓匮b項(xiàng)目管理部技術(shù)經(jīng)理王恒向記者坦言,煤礦井下環(huán)境復(fù)雜,本著“少人則安”的原則,比其他工業(yè)領(lǐng)域更渴望數(shù)字化賦能?!暗蚓聴l件復(fù)雜多變,瓦斯、頂板等安全隱患疊加,煤炭行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型難度更大、要求也更嚴(yán)苛。”

面臨硬件、軟件提升的雙重考驗(yàn)

難在哪里,嚴(yán)在何處?“數(shù)字化、智能化發(fā)展不僅受制于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等科技進(jìn)步,同時(shí)也受到煤炭資源賦存條件、工藝方法、地理位置、現(xiàn)有信息化水平等因素制約。”曹勇表示,目前主要存在研發(fā)滯后于企業(yè)需求,智能技術(shù)裝備保障不足,系統(tǒng)間信息交互難、實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)利用率不高和高端人才匱乏等問題。

王恒舉例,井工礦條件特殊,設(shè)備須通過專業(yè)防爆認(rèn)證才能下井,很多在地面使用良好的智能設(shè)備,到了井下適用性大受限制。“比如,采煤工作面需定期噴水降塵,設(shè)備運(yùn)行條件與地面不同。我們經(jīng)常遇到井下傳感器進(jìn)塵、進(jìn)水等情況,靈敏度、清晰度隨之下降,甚至失效。硬件性能是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的基礎(chǔ),必須加強(qiáng)維護(hù)。”

“技術(shù)有短板,生態(tài)需完善。”西山煤電杜兒坪煤礦技能大師工作室主任董林有著相似感受。以5G為例,現(xiàn)有應(yīng)用多集中在視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域,受融合應(yīng)用相關(guān)技術(shù)限制,能夠解決煤礦智能化建設(shè)痛點(diǎn)的突破性應(yīng)用尚未完全實(shí)現(xiàn)。5G作為新技術(shù),與煤礦融合發(fā)展尚處探索期,目前在管理運(yùn)維方面仍缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。加上數(shù)字化管理要求更為精細(xì),煤礦配備的專業(yè)人才比較少,依靠運(yùn)營商提供服務(wù)費(fèi)用高。

早前在中國國際煤炭發(fā)展高峰論壇上,中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長王虹橋提醒,煤企數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨戰(zhàn)略調(diào)整、信息安全等風(fēng)險(xiǎn)?!爱a(chǎn)業(yè)政策變化、企業(yè)重大戰(zhàn)略方向調(diào)整等,都會(huì)讓基于原有設(shè)計(jì)建設(shè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目無法繼續(xù)實(shí)施,或推倒重來。萬物互聯(lián)給信息安全帶來巨大挑戰(zhàn),但在信息安全方面的投資不能直接產(chǎn)生效益,往往不被重視?!?/span>

“千企千面”,轉(zhuǎn)型沒有固定套路

事實(shí)上,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是挑戰(zhàn),更是機(jī)遇。據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算,到“十四五”末,煤炭行業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)年產(chǎn)值有望達(dá)到千億元的市場(chǎng)規(guī)模。

“數(shù)字化轉(zhuǎn)型千企千面,沒有固定路徑和套路可循,要穩(wěn)扎穩(wěn)打、從上到下、循序漸進(jìn)。數(shù)字化只是手段,本質(zhì)是提高效率,而非技術(shù)?!蓖鹾鐦蛘J(rèn)為,煤企應(yīng)重視做好頂層設(shè)計(jì)、完善數(shù)字化基礎(chǔ)建設(shè)及數(shù)據(jù)治理體系建設(shè),并將智能化建設(shè)納入數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體,加快煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐體系建設(shè),加快產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化協(xié)同,做好人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備、重視網(wǎng)絡(luò)和信息安全等工作。

董林也稱,哪怕只在山西省,各類煤礦就有近900座,數(shù)量多、差異大,需建設(shè)不同類型的數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景。一方面,建議開展5G+煤機(jī)等裝備研發(fā)制造,在重大項(xiàng)目資金傾斜、稅收優(yōu)惠等方面給予支持,鼓勵(lì)設(shè)備制造商、軟件開發(fā)商及科研機(jī)構(gòu)落地山西;另一方面,在學(xué)科設(shè)置、雙一流大學(xué)建設(shè)等方面給予支持,加快5G應(yīng)用人才培養(yǎng),還可設(shè)立煤礦5G建設(shè)專項(xiàng)資金,對(duì)5G應(yīng)用全覆蓋的礦井按軟硬件投資比例給予獎(jiǎng)勵(lì),并在煤炭接替資源配置、項(xiàng)目核準(zhǔn)上優(yōu)先考慮。

曹勇表示,煤礦開發(fā)涉及生產(chǎn)、安全、機(jī)電、技術(shù)等系統(tǒng)部署,層次多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,智能化建設(shè)是各系統(tǒng)、各組成環(huán)節(jié)全面升級(jí)轉(zhuǎn)型的過程,不僅體現(xiàn)在“單一部件、單機(jī)設(shè)備、單一系統(tǒng)”上,更主要的是實(shí)現(xiàn)全局化信息的交互和高效應(yīng)用?!瓣P(guān)鍵在設(shè)備,核心在智能,需要裝備制造企業(yè)、科研單位從設(shè)計(jì)之初就介入整個(gè)建設(shè),提供全生命周期的技術(shù)支持,延伸智能設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)鏈,從主要提供產(chǎn)品向提供產(chǎn)品與服務(wù)轉(zhuǎn)變、向提供整體解決方案轉(zhuǎn)變,推動(dòng)制造與服務(wù)協(xié)同發(fā)展?!保▉碓矗褐袊茉磮?bào))

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