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用数字化撬动新市场,让采矿业插上智慧的翅膀

提到采矿你会想到什么?

黑暗的巷道?逼仄的环境?还是摇曳的灯光?……

大部分人对于采矿的印象都来自于影视作品中,虽然每天都享受到煤炭带来来的便利、享受着充足的电能,但我们对于煤矿的认识还是很模糊的,也就停留于以上那些场景当中。但事实上,早在多年前我国对于采矿行业就开始了规范化的整顿和管理,那些运作不规范的小煤窑早已经不复存在,整个采矿行业也在朝着数字化、智能化管理的方向迈进。

“十四五”规划对于煤炭行业有了更明确的预期——建成智能化煤矿1000处以上;培育3-5家具有全球竞争力的世界一流煤炭企业;推动企业兼并重组,组建10家亿吨级煤炭企业;采煤机械化程度达到90%以上,掘进机械化程度达到75%以上。由此看来,正规化、机械化、智能化的煤矿发展已经是大势所趋,而各地煤矿面临的突出问题就是如何实现数字化的转型。

精英数智就是这样一家专注于采矿行业解决方案的公司。据该公司总经理王宇介绍:截止2020年,全国千万吨级的矿井有38座,占总产能的38%。而伴随着产业的发展,未来煤炭产量还要再提升5%,但是煤矿数量要降低20%,为此精英数智也针对煤炭开采提供了“煤矿大脑”解决方案,针对性的解决全生命周期的问题。具体说来,“煤矿大脑”解决方案主要分为了生产调度系统、智能管控系统和灾害防治系统三大部分——

生产调度指挥系统主要针对生产环节,也就是大家都知道的“下井”或者“下矿”。但是与大家印象中不同的是,如今只要在宽敞明亮的调度中心,借助于智慧控制中心平台按下几个按键,就能自动化的管理——以矿工日常接送为例,即便是在深达数百米的矿井内部,也可以实现有效的网络信号覆盖,工作人员只要等待几分钟就能坐上接送车辆,这一幕与影视剧中已经是千差万别。

如今借助于这套系统,煤炭企业可以将工业视频、井下人员定位系统、安全监控系统、煤炭产运销、矿用设备等安全、生产的数据集成到煤矿调度中心和集团调度指挥中心,对生产调度所需的数据进行统计分析,为管理层和调度部门提供辅助决策提高安全生产和经营管理水平。

智能管控则是针对业务生产的主要系统,分为煤流运输智能管控系统、掘进工作面智能管控系统和综采工作面智能管控系统三个大类,其实看名字就能大概猜到三大系统的应用场景——在煤流运输智能管控系统当中,通过将计算机视觉、听觉、大数据分析技术与煤矿生产过程中各业务场景进行深度融合,实现综采工作面采煤机割煤状态,皮带转载等生产相关的智能监控和煤仓剩余容量的智能分析判断。

灾害防治是第三大系统,也是煤矿行业的关注的核心内容。这里,精英数智提供了煤矿瓦斯防治智能监测系统和人工智能煤矿探放水管理系统。比如煤矿开采中常见的“打水钻”,以往这种方式主要依赖于人工观察和经验积累,但也会出现虚打的情况。而如今借助于人工智能技术,一方面可以结合视频自动计算钻孔深度,另一方面还可以借助于 “云、边、端一体”技术架构,云端完成模型训练,模型下发边端,在边端完成实时推理,推理结果上传云端。这样不断实现应用算法的升级和迭代,也保障了工程的效率和精度。

当然,要想让这些系统都能高效、稳定的运行,一款可靠的平台必不可少,而在多方寻觅之后,精英数智也选择了华为作为合作伙伴——它所看重的并不仅仅是华为在软硬件基础设施层面的能力,或更多还是与华为“智慧矿山”解决方案的不谋而合。在这套解决方案中,华为采用了超融合平台作为数字支撑的底座,同时将前端的所有IoT数据进行统一收集和整理,借助于FusionCube超融合基础设施融进行汇总和实时处理,提前的进行风险的研判以及形成业务的闭环。而在云端,华为也可以通过云上的AI训练以及算法的及时下推,并且实现多个分支站点、多套系统的管理,大幅的提升煤炭产行业的生产效率以及减少重大事故的发生。

“在煤炭的采掘过程中,大量的数据是在井下产生,以传统的方式通过人工的记录不仅繁琐,同时容易出错。通过数字化的视觉技术能力,帮助我们实现钻探的深度以及各种指标的采集,实现安全的生产,以及减少井下作业人员的数量”, 华为海量存储领域副总裁、超融合存储产品总监刘君介绍道,“同时通过传感器将所有的数据上传到井上,能够实时回传,帮助我们提前去预判安全的风险,进行实时的事故可防可控;在煤炭的运输阶段,可以通过我们的视觉技术帮助我们去判断识别皮带是否跑偏,包括是否堆煤以及空载,实现系统的停机联动,提升我们的生产效率,实现安全的可控”。

一方面是“煤矿大脑”,一方面是“智慧采矿”;一方面是提供了上层应用解决方案,另一方面有给予超融合平台的稳定基础设施。就这样,精英数智与华为携手构筑了面向采矿行业的全新解决方案。而如今借助于5G、物联网、AI、云计算、大数据等多项技术的加持,该方案也能够广泛应用于煤矿生产管理、智能决策、协同控制等全方位、全领域当中。以往,煤矿面临着运营成本高、生产效率低、协同能力差等多项问题,使得客户的整体运维成本可以下降65%、线上部署时间缩短50%、人力资源和管理费用下降75%,这对于煤矿单位来说可谓是前进了一大步。

时至今日,这套解决方案如今已经在山西省实现了300多座煤矿的部署。“如果说华为为这套系统提供了生命的话,那我们则是赋予了煤矿大脑的灵魂”,王宇表示,“也许有未来某一天,我们的系统可以升级到无人操作的全面的自动化,这将会节省大量的人力和运维”。

一直以来,制造业都被称为是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。而推动制造业发展的过程中,华为更是扮演了数字化转型先行者的角色,特别是其“智慧矿山”的解决方案不仅为制造业解决了电力能源的问题,还提供了大规模、高强度应用的标杆,矿场应用的恶劣条件更证明了华为FusionCube超融合平台具备强大的性能、稳定性与可靠性,可以为制造业的发展保驾护航。

用数字化赋能制造业,用智能化带来新升级,这也是华为的目标,也是使命。


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