我國煤炭行業(yè)規(guī)模大、產量高、生產危險性強,具有建設工業(yè)互聯(lián)網的基礎和訴求,加快發(fā)展煤炭工業(yè)互聯(lián)網,可大力推動了煤炭行業(yè)數字化、網絡化、智能化建設,同樣也是實現(xiàn)安全與發(fā)展相協(xié)調的必然要求和基本路徑。近日,中國工業(yè)互聯(lián)網研究院和中國安全生產科學研究院就“深化工業(yè)互聯(lián)網行業(yè)應用,激活煤炭領域新動能”課題進行了深入調研和探討。
煤炭工業(yè)互聯(lián)網推動煤炭行業(yè)轉型升級
煤炭行業(yè)正處于全面深化改革、轉型發(fā)展的關鍵期,煤炭轉型發(fā)展需要開辟新空間。煤礦數據應用方面,隨著煤炭行業(yè)信息化水平日益提高,我國煤炭行業(yè)的數據應用逐漸開啟,如國家能源投資集團與360公司合作設立清潔能源大數據安全技術研究中心,徐州礦業(yè)集團與華為聯(lián)合建設淮海大數據中心等。目前來看,煤炭行業(yè)大數據的開發(fā)應用更多的停留在企業(yè)自身層面,行業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與上下游企業(yè)之間的數據共享和數據應用或是發(fā)揮煤炭數據價值,打開數據增量空間的主要方向。煤炭智能化生產方面,目前我國多數大型煤炭企業(yè)已經開始實施對于井下設備的自動化改造,智能化技術應用已從煤炭大型企業(yè)試點示范階段向普及應用階段延伸,智能化環(huán)節(jié)也已從最初的采掘生產延伸到選煤、煤化工、煤機制造等領域,可依托企業(yè)實施智能化的良好勢頭,加速人工智能、機器人等技術的應用,推動煤炭行業(yè)從勞動密集型向技術密集型的轉變,打開煤炭行業(yè)的價值空間。此外,煤炭行業(yè)還面臨著由“高碳”向“低碳”的能源革命挑戰(zhàn),隨著能源結構向清潔低碳方向變化,煤炭的份額的逐漸回落將會導致煤炭企業(yè)效益的下滑,降低煤炭生產成本、提高生產效率將是推動行業(yè)轉型發(fā)展、打開煤炭行業(yè)效益空間的必由之路。
工業(yè)互聯(lián)網為煤炭行業(yè)提供有力的支撐和服務,全面提升煤炭行業(yè)信息化能力。工業(yè)互聯(lián)網有助于打通煤炭生產企業(yè)與上游生產設備及原材料供應企業(yè)和下游消費企業(yè)的整體產業(yè)鏈,將生產制造、采礦、化工、電力等多個行業(yè)進行融合;也可根據獲取的各類信息及時做出生產進度、人員安排以及物流調度等方面的調整。通過建設完善的網絡環(huán)境、安全基礎設施和產業(yè)體系,為勘察設計、煤炭生產、運銷、裝備制造、監(jiān)管監(jiān)察等多方面提供服務,推動煤炭行業(yè)數字化、網絡化、智能化升級。
煤炭行業(yè)具備發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的基礎,龍頭企業(yè)已先行先試。新一代信息技術與煤炭行業(yè)生產、建設、運銷、經營的融合發(fā)展,有力的促進了煤炭行業(yè)整體信息化水平的提升,使煤炭行業(yè)初步具備發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的基礎。在網絡系統(tǒng)建設層面,大多數煤礦已建有百兆、千兆甚至萬兆的工業(yè)環(huán)網及通信系統(tǒng),為數據采集打下了良好基礎。在設備控制層面,大部分煤礦已采用了采掘控制系統(tǒng)、膠帶運輸控制系統(tǒng)、地面生產控制系統(tǒng)、煤礦電力控制系統(tǒng)等,實現(xiàn)了設備數據的采集及自動化控制。此外,部分龍頭煤炭企業(yè)已先行先試,樹立了標桿示范作用。如中煤集團自主開發(fā)運營的煤礦機械制造行業(yè)億礦云平臺被列入工信部2019年制造業(yè)“雙創(chuàng)”平臺試點示范項目名單;兗礦集團以“推進數字轉型變革”為總體思路,加強與 IBM、SAP 合作,加快實施大數據工程總體規(guī)劃及工業(yè)互聯(lián)網平臺研發(fā)。
以工業(yè)互聯(lián)網為抓手推動煤炭行業(yè)各環(huán)節(jié)能力提升
煤炭生產是集采煤、掘進、機電、運輸、通風、地測、安全、調度等多環(huán)節(jié)協(xié)同配合的復雜系統(tǒng),需要綜合集成覆蓋煤炭生產的各個環(huán)節(jié)。此外,生產環(huán)節(jié)還要與經營環(huán)節(jié)、甚至是產業(yè)鏈中游的煤炭貿易商、運銷企業(yè),下游的電力、鋼鐵、建材等領域互相銜接和協(xié)同,涉及的業(yè)務功能多、層次復雜。應用工業(yè)互聯(lián)網可提高資源配置效率、打通數據流轉壁壘,構建全新的組織形式和生產模式,逐步提升行業(yè)生產和管理能力。
面向生產領域,應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網可幫助煤炭企業(yè)精準感知井下情況,助力煤礦智能開采。在井下開采方面,通過煤炭工業(yè)互聯(lián)網平臺,可感知井下人員、礦車、溫度、濕度、一氧化碳、甲烷含量、礦井氣壓、風速等相關信息,并利用信息融合算法對每個傳感器節(jié)點信息進行多層次、多方面、多級別的處里,有效避免了單一傳感器信息處理不清現(xiàn)象,從而達到了信息互補和協(xié)同的感知效果,實現(xiàn)對井下情況的精準掌握。在煤礦裝備方面,通過煤炭工業(yè)互聯(lián)網平臺可以有效提高機械設備的運行效率,降低機械設備的能耗,加快煤炭生產設備的智能化改造,推進井下智能化采煤機械與煤礦智能機器人的聯(lián)動控制,從而降低井下工人工作強度、保障人身安全。
面向經營管理領域,應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網可幫助煤炭企業(yè)體質增效,精益化管理。在管理端,煤炭工業(yè)互聯(lián)網可幫助企業(yè)整合從基層一線生產單位到中層管理部門直至高層領導的管理架構,并實現(xiàn)生產管理的實時化、同步化。幫助企業(yè)通過扁平化的管理模式提高管理效率,使企業(yè)能夠面對日益激烈的市場競爭做出快速反應,讓企業(yè)生產發(fā)展與市場步調保持一致。在經營端,煤炭工業(yè)互聯(lián)網可幫助企業(yè)大幅壓縮庫存,使企業(yè)原材料從采購到使用實現(xiàn)多批次、少批量乃至零庫存,進而大力提升資金周轉率,使有限的流動資金發(fā)揮最大的價值創(chuàng)造。
面向安全領域,應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網可幫助煤炭企業(yè)風險提前判斷、應急救援支撐、遠程監(jiān)察監(jiān)管。在風險預測方面,依托煤炭工業(yè)互聯(lián)網可形成多因素風險分析能力,賦能轄區(qū)、礦區(qū)煤礦,指導監(jiān)管監(jiān)察部門、煤炭生產企業(yè)進行重點防控。通過實時采集風險信息,基于安全科學理論和引發(fā)煤礦安全風險的主要因素,構建煤礦安全風險指標體系,實現(xiàn)智能監(jiān)測預警,提高安全生產決策水平。在應急救援方面,煤炭工業(yè)互聯(lián)網可融合應急資源信息,建立應急預案數字化模型,提升應急領域認識和控制能力,面對各種復雜的非程序化問題時,提取環(huán)境特征進行分析推理,提供應急決策支持。在遠程監(jiān)管方面,可通過煤炭工業(yè)互聯(lián)打通從企業(yè)向上至國家煤礦安全監(jiān)察局、省級煤礦安全監(jiān)察局、分局以及各級煤礦監(jiān)管部門的數據采集、傳輸、共享渠道,實現(xiàn)與基層煤礦安全管理系統(tǒng)聯(lián)網、動態(tài)數據多級分析和風險評估,為精準監(jiān)管監(jiān)察提供有力支撐,為煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察賦能。
加速煤炭工業(yè)互聯(lián)網融合創(chuàng)新發(fā)展新布局
工業(yè)互聯(lián)網向煤炭行業(yè)的縱深發(fā)展應在系統(tǒng)布局和指引下協(xié)同配合。2020年3月3日國家發(fā)展改革委發(fā)布《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》,近日工業(yè)和信息化部也發(fā)布了《關于推動工業(yè)互聯(lián)網加快發(fā)展的通知》,在指導文件的指引下,將有力推動工業(yè)互聯(lián)網向煤炭行業(yè)的應用與布局,加強跨界機制與協(xié)同體系的構建,促進煤炭工業(yè)互聯(lián)網全面發(fā)展。
科學布局推進,協(xié)調發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)。強化工業(yè)互聯(lián)網向煤炭領域縱深發(fā)展的統(tǒng)籌指導,面向關鍵基礎設施、產業(yè)支撐能力等核心要素,形成重點突破,全面帶動的發(fā)展策略。根據不同區(qū)域煤炭行業(yè)發(fā)展水平、實際情況與總體需求,因地制宜的推動煤炭工業(yè)互聯(lián)網建設,合理、科學、有序的促進煤炭領域工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展。
強化新型基礎設施建設,打造核心能力。打造企業(yè)工業(yè)控制網、管理信息網和無線網,建設企業(yè)標識節(jié)點與二級節(jié)點,實現(xiàn)礦井安全生產、減人提效、節(jié)能降耗,形成煤炭行業(yè)經濟發(fā)展新動能。依托國家工業(yè)互聯(lián)網大數據中心,建設煤炭行業(yè)分中心,以數據為支撐,信息共享,建立新型的行業(yè)生態(tài)和靈活的上下游關系,以市場為導向,重塑產業(yè)鏈結構。
培育標桿示范企業(yè),推動生態(tài)體系建設。依托工業(yè)互聯(lián)網應用推進委員會,建設煤炭行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心,落地一批應用技術,探索在煤炭領域的發(fā)展模式,充分發(fā)揮煤炭行業(yè)國有企業(yè)占比大的優(yōu)勢背景,打造一批行業(yè)典型應用案例和解決方案,加強示范引領,加快工業(yè)互聯(lián)網技術在煤炭企業(yè)的應用推廣。