中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院 中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院
近期，中央召開(kāi)會(huì )議多次提到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新型基礎設施建設加快推進(jìn)。3月20日，工業(yè)和信息化部《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》提出要深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用。鼓勵各地結合優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在裝備、能源、冶金、礦業(yè)等國民經(jīng)濟重點(diǎn)行業(yè)的融合創(chuàng )新。我國煤炭行業(yè)規模大、產(chǎn)量高、生產(chǎn)危險性強，具有建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎和訴求，加快發(fā)展煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可大力推動(dòng)了煤炭行業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化建設，同樣也是實(shí)現安全與發(fā)展相協(xié)調的必然要求和基本路徑。
一、煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)煤炭行業(yè)轉型升級的必然選擇
煤炭行業(yè)正處于全面深化改革、轉型發(fā)展的關(guān)鍵期，煤炭轉型發(fā)展需要開(kāi)辟新空間。煤礦數據應用方面，隨著(zhù)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(kāi)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(shù)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(lái)看，煤炭行業(yè)大數據的開(kāi)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(jià)值，打開(kāi)數據增量空間的主要方向。煤炭智能化生產(chǎn)方面，目前我國多數大型煤炭企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施對于井下設備的自動(dòng)化改造，智能化技術(shù)應用已從煤炭大型企業(yè)試點(diǎn)示范階段向普及應用階段延伸，智能化環(huán)節也已從最初的采掘生產(chǎn)延伸到選煤、煤化工、煤機制造等領(lǐng)域，可依托企業(yè)實(shí)施智能化的良好勢頭，加速人工智能、機器人等技術(shù)的應用，推動(dòng)煤炭行業(yè)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的轉變，打開(kāi)煤炭行業(yè)的價(jià)值空間。此外，煤炭行業(yè)還面臨著(zhù)由“高碳”向“低碳”的能源革命挑戰，隨著(zhù)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(huì )導致煤炭企業(yè)效益的下滑，降低煤炭生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率將是推動(dòng)行業(yè)轉型發(fā)展、打開(kāi)煤炭行業(yè)效益空間的必由之路。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為煤炭行業(yè)提供有力的支撐和服務(wù)，全面提升煤炭行業(yè)信息化能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面向產(chǎn)業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化需求，構建起人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò )基礎設施，實(shí)現制造資源泛在連接、彈性互補和高效配置，日益成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的重要基石。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有助于打通煤炭生產(chǎn)企業(yè)與上游生產(chǎn)設備及原材料供應企業(yè)和下游消費企業(yè)的整體產(chǎn)業(yè)鏈，將生產(chǎn)制造、采礦、化工、電力等多個(gè)行業(yè)進(jìn)行融合；也可根據獲取的各類(lèi)信息及時(shí)做出生產(chǎn)進(jìn)度、人員安排以及物流調度等方面的調整。通過(guò)建設完善的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境、安全基礎設施和產(chǎn)業(yè)體系，為勘察設計、煤炭生產(chǎn)、運銷(xiāo)、裝備制造、監管監察等多方面提供服務(wù)，推動(dòng)煤炭行業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化升級。
煤炭行業(yè)具備發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎，龍頭企業(yè)已先行先試。新一代信息技術(shù)與煤炭行業(yè)生產(chǎn)、建設、運銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)的融合發(fā)展，有力的促進(jìn)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(wǎng)的基礎。在網(wǎng)絡(luò )系統建設層面，大多數煤礦已建有百兆、千兆甚至萬(wàn)兆的工業(yè)環(huán)網(wǎng)及通信系統，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、膠帶運輸控制系統、地面生產(chǎn)控制系統、煤礦電力控制系統等，實(shí)現了設備數據的采集及自動(dòng)化控制。此外，部分龍頭煤炭企業(yè)已先行先試，樹(shù)立了標桿示范作用。如中煤集團自主開(kāi)發(fā)運營(yíng)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(diǎn)示范項目名單；兗礦集團以“推進(jìn)數字轉型變革”為總體思路，加強與 IBM、SAP 合作，加快實(shí)施大數據工程總體規劃及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研發(fā)。
二、以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為抓手推動(dòng)煤炭行業(yè)各環(huán)節能力提升
煤炭生產(chǎn)是集采煤、掘進(jìn)、機電、運輸、通風(fēng)、地測、安全、調度等多環(huán)節協(xié)同配合的復雜系統，需要綜合集成覆蓋煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節。此外，生產(chǎn)環(huán)節還要與經(jīng)營(yíng)環(huán)節、甚至是產(chǎn)業(yè)鏈中游的煤炭貿易商、運銷(xiāo)企業(yè)，下游的電力、鋼鐵、建材等領(lǐng)域互相銜接和協(xié)同，涉及的業(yè)務(wù)功能多、層次復雜。應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)模式，逐步提升行業(yè)生產(chǎn)和管理能力。
面向生產(chǎn)領(lǐng)域，應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可幫助煤炭企業(yè)精準感知井下情況，助力煤礦智能開(kāi)采。在井下開(kāi)采方面，通過(guò)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，可感知井下人員、礦車(chē)、溫度、濕度、一氧化碳、甲烷含量、礦井氣壓、風(fēng)速等相關(guān)信息，并利用信息融合算法對每個(gè)傳感器節點(diǎn)信息進(jìn)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象，從而達到了信息互補和協(xié)同的感知效果，實(shí)現對井下情況的精準掌握。在煤礦裝備方面，通過(guò)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)設備的智能化改造，推進(jìn)井下智能化采煤機械與煤礦智能機器人的聯(lián)動(dòng)控制，從而降低井下工人工作強度、保障人身安全。
面向經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域，應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可幫助煤炭企業(yè)體質(zhì)增效，精益化管理。在管理端，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可幫助企業(yè)整合從基層一線(xiàn)生產(chǎn)單位到中層管理部門(mén)直至高層領(lǐng)導的管理架構，并實(shí)現生產(chǎn)管理的實(shí)時(shí)化、同步化。幫助企業(yè)通過(guò)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(chǎng)競爭做出快速反應，讓企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與市場(chǎng)步調保持一致。在經(jīng)營(yíng)端，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(shí)現多批次、少批量乃至零庫存，進(jìn)而大力提升資金周轉率，使有限的流動(dòng)資金發(fā)揮最大的價(jià)值創(chuàng )造。
面向安全領(lǐng)域，應用煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可幫助煤炭企業(yè)風(fēng)險提前判斷、應急救援支撐、遠程監察監管。在風(fēng)險預測方面，依托煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可形成多因素風(fēng)險分析能力，賦能轄區、礦區煤礦，指導監管監察部門(mén)、煤炭生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)防控。通過(guò)實(shí)時(shí)采集風(fēng)險信息，基于安全科學(xué)理論和引發(fā)煤礦安全風(fēng)險的主要因素，構建煤礦安全風(fēng)險指標體系，實(shí)現智能監測預警，提高安全生產(chǎn)決策水平。在應急救援方面，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(lǐng)域認識和控制能力，面對各種復雜的非程序化問(wèn)題時(shí)，提取環(huán)境特征進(jìn)行分析推理，提供應急決策支持。在遠程監管方面，可通過(guò)煤炭工業(yè)互聯(lián)打通從企業(yè)向上至國家煤礦安全監察局、省級煤礦安全監察局、分局以及各級煤礦監管部門(mén)的數據采集、傳輸、共享渠道，實(shí)現與基層煤礦安全管理系統聯(lián)網(wǎng)、動(dòng)態(tài)數據多級分析和風(fēng)險評估，為精準監管監察提供有力支撐，為煤礦安全監管監察賦能。
三、搶抓煤炭工業(yè)互聯(lián)創(chuàng )新發(fā)展新機遇，加速融合發(fā)展新布局
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向煤炭行業(yè)的縱深發(fā)展應在系統布局和指引下協(xié)同配合。3月3日國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》，近日工業(yè)和信息化部也發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》，在指導文件的指引下，將有力推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(jìn)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展。
科學(xué)布局推進(jìn)，協(xié)調發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。強化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向煤炭領(lǐng)域縱深發(fā)展的統籌指導，面向關(guān)鍵基礎設施、產(chǎn)業(yè)支撐能力等核心要素，形成重點(diǎn)突破，全面帶動(dòng)的發(fā)展策略。根據不同區域煤炭行業(yè)發(fā)展水平、實(shí)際情況與總體需求，因地制宜的推動(dòng)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設，合理、科學(xué)、有序的促進(jìn)煤炭領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)、管理信息網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，建設企業(yè)標識節點(diǎn)與二級節點(diǎn)，實(shí)現礦井安全生產(chǎn)、減人提效、節能降耗，形成煤炭行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展新動(dòng)能。依托國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(guān)系，以市場(chǎng)為導向，重塑產(chǎn)業(yè)鏈結構。
培育標桿示范企業(yè)，推動(dòng)生態(tài)體系建設。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用推進(jìn)委員會(huì )，建設煤炭行業(yè)聯(lián)合創(chuàng )新中心，落地一批應用技術(shù)，探索在煤炭領(lǐng)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(lǐng)，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭企業(yè)的應用推廣。
