首页 > 新闻 > 要闻

“数字”下井,将给煤炭行业带来什么

中国能源报 2021-09-24 09:53:54

手机一碰设备识别卡,屏幕立现一台巡检机器人的工作画面,点击指令实时操控,前进、后退、启停行动自如——近日在北京举行的鸿蒙工业领域首次商用发布会上,国家能源集团神东煤炭集团副总经理贺海涛进行了现场演示。而其控制的机器人,远在陕西榆林大柳塔煤矿活鸡兔井22上302综采工作面,井上井下“千里互动”。

“无需扫描二维码,不用APP软件,手机碰一碰识别卡就弹出操作界面,快速便捷还能避免出错。”贺海涛介绍,井下操控从无屏到有屏、从固定按键到手机移动,变化得益于矿山鸿蒙操作系统的应用,“过去靠人去看这些设备,现在机器人可以代替人走到任何地方,就近所有安装了相同操作系统的设备和传感器都会自动建立连接。”

记者了解到,上述操作正是煤炭行业数字化转型的大胆尝试。利用“云大物移智链”等数字技术,煤矿数字化迎来更大空间。

“数字化转型不是锦上添花的选择题,而是雪中送炭的必答题”

在中国煤炭工业协会副会长刘峰看来,煤炭行业数字化转型是支撑国家能源安全新战略的重要举措,也是推动国家能源转型,以及应对碳达峰、碳中和的根本要求。其主要内容是煤矿智能化建设,目前处于由点面突破向系统延伸的阶段。

“横向覆盖范围从单个工作面,向单个煤矿,再向煤炭企业集团,甚至整个矿区延伸。产业链正在从煤炭生产数字化,向煤矿生产经营数字化,再向煤化工、煤电、物流等整个产业链数字化延伸。应用系统集成从专业系统集成,向部分业务局部集成,再向相关系统全面集成应用拓展。操作手段从人工近距离操作,向无人远程遥控,再向系统自适应调控延伸。发展层次从技术应用向更高层次的商业模式创新提升。”刘峰总结了5个特点。

在此基础上,数字技术如何发挥更多效用?贺海涛举例,一台国产采煤机需使用3个操作系统、3种通讯协议、161种核心芯片,才能完成所有井下采煤工序。“不同设备和部件来自不同厂家,不同的设定及操作系统之间均需要通讯协议转换。这也是为什么煤矿使用的智能化工具越多,协议转换次数越多。复杂的系统设计给设备处理、运维带来极大难度,对技术人员的要求也比较高。面对这么多系统,一旦出现故障,查找问题很困难。”

贺海涛打了一个比喻:“我是北方人,听不懂粤语、上海话,但我们有普通话,还有统一的文字,所以不妨碍与会场200多人顺畅沟通。而像欧洲,不同国家和地区有不同的语言和文字,走到哪里都听不懂。煤炭行业现状就像后者,仍然处于‘自制’通讯时代。在数字化进程中,若能建立一套标准、一套操作系统,一切应用都会变得简单。”

“智能化建设、数字化转型已不是锦上添花的选择题,而是雪中送炭的必答题。”神东煤炭集团董事长李新华称,“数字”下井就是要破解安全发展难题,把人从复杂危险劳动环境中解放出来,进一步提高煤矿员工的获得感、幸福感、安全感。

每天产生数据20多亿条,但“没有转化成具有智慧决策的支撑力量”

对于数字化转型,煤炭行业尚处探索研究的初级阶段。多位业内人士证实,在数据和装备接口标准统一、系统解决方案、数据高效通信与融合、装备和智能决策化、专业人才队伍等方面,目前仍面临挑战。

李新华坦言,神东有1370多家主要设备供应商,13.4万台各类设备,10余类操作系统,以及500多种需要适配对接的通信协议。不同装置的操作系统不同,同一供应商、不同时期提供的操作系统彼此不兼容,造成设备之间数据共享难、信息互通难、智能联动难,生产运营模式尚未形成生产与决策的智能协同体系。

此外,已采集的数据却陷入“沉睡”。李新华称,各业务系统间数据不能共享,缺乏统一平台,进而形成数据孤岛。“神东自主搭建的生产数据仓库2019年上线,并持续采集设备生产数据。仅仅采集井下1万台设备、在用测点27万个,每天就产生数据20多亿条,已经存储数据高达1.43万亿条。井下在用设备10万多台,未来测点将达60万至80万个,数据量至少是现在的100倍。海量数据缺乏分析、交互和应用,没有转化成具有智慧决策的支撑力量。”

“每个煤矿的标准不一样,智能矿山标准众说纷纭。厂家之间没有知识共享、能力共享,每个矿井的资源、人才、管理经验等条件不同,加上复杂地质环境,业界很难达成统一。”华为煤矿军团董事长邹志磊表示,由于缺乏指导信息化、智能化建设的标准体系,企业各个信息系统之间难以互联互通,数据共享和流转不畅,不仅无法发挥出信息系统应有价值,还造成系统升级和演进困难。

另据中国矿业大学(北京)校长葛世荣称,原来的知识结构和培养模式不再适应智慧矿山建设的需要,数字化转型应注重人才先行。“我校已获得教育部批准的第一批智能采矿工程作业本科专业,但哪怕今年招生,学生得四年后才能毕业,远水解不了近渴。煤矿技术人员的培训、知识更新也要跟上,通过校企合作、产学研合作,弥补人才缺口短板。” 

“未来,既能解决安全问题,也能解决效能问题”

“数字化转型、智能化建设,最重要的是理念更新。”刘峰进一步称,必须真正站在煤炭行业高质量发展的高度,肩负改革重任,破除固有观念,以保障国家能源安全、提高煤矿效率和效益、提升矿工幸福感荣誉感和使命感,强化底线思维和领跑思维,在实现关键领域自主可控、保障产业链供应链安全稳定的同时,加强原创导向,在煤矿智能化技术轨道中抢抓先机、换道超车。

李新华认为,未来的煤矿将是智能化的生态体系,通过煤矿泛在全时域的数字化转型,实现煤矿连接数字化到生产数字化、安全数字化到运营数字化,管理数字化到决策数字化、创新数字化到生态数字化。在此过程中,需着力解决技术封锁和芯片“卡脖子”、工业网络实时传输、生产要素万物互联、通信协议标准化,及数据治理手段落后等关键问题。

多位专家还称,智慧矿山是数据驱动的煤矿,并不是设备加上控制系统、远程监控,简简单单就能建成。对此,加强顶层设计至关重要。“在统一标准方面,煤炭行管部门、生产企业、装备制造商、智能化应用提供商应携起手来,促进行业在统一的标准架构下发展。”邹志磊表示,打通数据,一方面需依托开放的煤矿智能化生态,推动不同系统间数据互通,在数据共享的基础上进行智能化系统设计开发。另一方面,针对不同煤矿设备定义统一的数据接口和数据格式,以构建通用的功能平台,实现行业数字资源配置的系统性优化,提升行业效率。

“每个矿山是一个物理世界,利用数字技术构建起一个虚拟世界,可协助解决很多物理世界不方便做的事情。”邹志磊提出更多构想,比如露天矿山一次爆破要2000多根炸药,冒顶、瓦斯等安全问题人命关天,想在这些场景下开展研究难度非常大。若衍生、仿制真实场景,试验难度、成本将大大降低。再如,一个班下井,挖了多少煤、耗了多少料,最后赚了多钱、发多少奖金,通过数字化管理也能清楚掌握。“未来,既能解决安全问题,也能解决效能问题。”

扫码在手机端打开页面
版权声明: 转载本网站原创作品,需在显著位置注明来源和作者,不得擅自修改标题。若违反本声明,本网将追究相关法律责任。
本栏目其他新闻