袁慧

[摘 要] 自2003年煤炭行業(yè)開始信息化以來，信息化程度取得較大發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、新一代信息技術(shù)不斷與煤炭行業(yè)融合發(fā)展，煤炭企業(yè)正在發(fā)生著巨大變革。文章從兩化融合現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了新形勢下煤炭企業(yè)的變革方向主要為平臺化、人工智能、管理模式、智慧礦山幾個方面，引出了煤炭企業(yè)對信息化標(biāo)準(zhǔn)的需求，結(jié)合科技發(fā)展趨勢和煤炭企業(yè)信息化現(xiàn)狀提出了煤炭企業(yè)新形勢下的發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞] 兩化融合；平臺化；物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；人工智能；智慧礦山

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 11. 022

[中圖分類號] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）11- 0049- 02

1 煤炭行業(yè)兩化融合現(xiàn)狀

我國煤炭行業(yè)的“兩化融合”處于初級階段。但“十二五”以來，在國家大力推動兩化融合發(fā)展、積極倡導(dǎo)“互聯(lián)網(wǎng)+”政策下，煤炭行業(yè)兩化發(fā)展成效顯著，在各個方面均取得了長足的發(fā)展。首先，在生產(chǎn)方面，智能化生產(chǎn)、機(jī)器人巡檢已取得一定成果；其次，在運(yùn)營管理方面，神寧集團(tuán)上線了煤炭銷售排隊(duì)預(yù)約系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了排隊(duì)、拉煤業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理；最后，在企業(yè)跨界融合方面，陽煤集團(tuán)與百度進(jìn)行戰(zhàn)略合作，神華集團(tuán)與360聯(lián)合設(shè)立清潔能源大數(shù)據(jù)安全技術(shù)研究中心等。目前，國內(nèi)已有多家煤炭企業(yè)開展了數(shù)字化礦山建設(shè)。比如，神華寧煤集團(tuán)將生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)、三維地理信息系統(tǒng)與決策分析系統(tǒng)相結(jié)合，建立了管控一體化的全礦井信息化系統(tǒng)。在“十三五”及以后一個較長期間要想更好、更快地實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，必須繼續(xù)推動煤炭行業(yè)兩化融合建設(shè)。

2 煤炭企業(yè)的發(fā)展方向

當(dāng)前，越來越多的礦山內(nèi)置包括傳感器、處理器、存儲器、通信部件和相關(guān)軟件的智能模塊，依托物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，讓煤炭企業(yè)信息系統(tǒng)具備感知環(huán)境變化、自動決策、自我學(xué)習(xí)的功能。

2.1 平臺化

一方面，在行業(yè)層面，平臺化能幫助整個行業(yè)內(nèi)的企業(yè)實(shí)現(xiàn)B2B，消除信息不對稱，突破時空界限，企業(yè)可以較容易地在行業(yè)平臺上進(jìn)行信息溝通和共享、交易談判與合作等；另一方面，從企業(yè)集團(tuán)層面，平臺架構(gòu)全面收集內(nèi)部各種數(shù)據(jù)，為企業(yè)挖掘商業(yè)價值、知識和智慧并為科學(xué)管理、決策分析提供全面的源數(shù)據(jù)。

2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺

煤炭企業(yè)智能感知、識別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上不斷延伸和擴(kuò)展，設(shè)備及設(shè)備之間逐步實(shí)現(xiàn)著物物相息，進(jìn)而企業(yè)會尋找一個開放且具有彈性的物聯(lián)網(wǎng)平臺，通過平臺來簡化與配置技術(shù)的整合，以提供可擴(kuò)充的“鑄造廠”，并在其中建立各種應(yīng)用，協(xié)助煤炭企業(yè)得以輕松快速地設(shè)計(jì)、建構(gòu)、測試和部署。

2.1.2 煤炭大數(shù)據(jù)平臺

傳感技術(shù)、GPS、遙感技術(shù)、多媒體技術(shù)、監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、3S技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)等幾十門專業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用到煤炭企業(yè)，使得企業(yè)產(chǎn)生海量級甚至銀河級、多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)，同時煤炭企業(yè)建設(shè)的各種信息系統(tǒng)也會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)。對大數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求以及“信息孤島”現(xiàn)象，構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺是煤炭發(fā)展方向之一。

2.1.3 云服務(wù)平臺

煤炭企業(yè)建設(shè)具有分布式資源共享、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、高可擴(kuò)展性、按需服務(wù)且極其廉價等功能的云服務(wù)平臺已經(jīng)成為大多數(shù)煤炭企業(yè)的努力方向。該云平臺可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共建共享、資源的智能調(diào)度和分發(fā)配置，以及資源應(yīng)用軟件的整合，面向煤炭企業(yè)提供數(shù)據(jù)信息共享服務(wù)。我國已有少部分煤炭企業(yè)建設(shè)了云平臺。例如，開灤集團(tuán)構(gòu)建的云平臺取得的良好的經(jīng)濟(jì)效益，年節(jié)約資金可達(dá)200余萬元。煤炭企業(yè)管理系統(tǒng)正加速向云端遷移。

2.2 人工智能AI的應(yīng)用

在煤炭行業(yè)中，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)并融入了人工智能的專家決策支持系統(tǒng)已逐漸被應(yīng)用。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能夠模擬專家運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)知識來解決企業(yè)項(xiàng)目選擇的問題，幫助決策者進(jìn)行決策工作。以智能算法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的巷道掘進(jìn)支護(hù)智能規(guī)劃系統(tǒng)也是一個人工智能技術(shù)在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。該系統(tǒng)經(jīng)過專家知識錄入—知識翻譯—推理求解—結(jié)果顯示過程，根據(jù)具體的地質(zhì)條件及巷道支護(hù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，利用智能算法和巷道領(lǐng)域?qū)＜抑R設(shè)計(jì)出合理、高效率的巷道掘支方案，并實(shí)現(xiàn)利用智能系統(tǒng)管理和維護(hù)巷道。人工智能的出現(xiàn)，特別是機(jī)器人的出現(xiàn)，能夠幫助企業(yè)提升人才投入產(chǎn)出比、完善人才管理體制、減少人才培養(yǎng)成本、降低煤炭職業(yè)病發(fā)生的概率。

2.3 新型管理模式

企業(yè)經(jīng)營的成敗更加依賴于資源協(xié)同、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)作；行業(yè)發(fā)展的核心正在走向協(xié)同共享、互聯(lián)互通以及智能化決策；這些變化給煤炭企業(yè)的管理提出了新的挑戰(zhàn)。同時，我國煤炭企業(yè)的信息化管控水平尚處于初級階段，信息化建設(shè)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化和程序化的管理，更加迫使企業(yè)探索適合其發(fā)展的、新的管理模式。新型管理模式是以企業(yè)信息化為基礎(chǔ)，重構(gòu)業(yè)務(wù)流程，匹配組織結(jié)構(gòu)，運(yùn)用智能系統(tǒng)，搭建集團(tuán)和各子公司、分公司間互聯(lián)互通、信息實(shí)時共享的各種信息化管控平臺，在信息化真正發(fā)揮作用基礎(chǔ)上形成的一種高效、集約、數(shù)字化的新型管理模式。

2.4 建設(shè)智慧礦山

智慧礦山是采用先進(jìn)的信息感知、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、智能控制、虛擬仿真、AI等技術(shù)，使煤礦生產(chǎn)、經(jīng)營和管理的各個環(huán)節(jié)、各種要素實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和可視化，各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程程序化，實(shí)現(xiàn)采礦過程實(shí)時監(jiān)控、礦山資源實(shí)時管理、礦山信息實(shí)時處理，最終表現(xiàn)為“無人礦山”。目前，我國一些大型煤炭企業(yè)已經(jīng)初步建設(shè)了智慧礦山。比如，黃陵礦業(yè)在1號煤礦1001綜采工作面應(yīng)用智能化無人開采技術(shù)，自正式投入使用以來創(chuàng)造了日連續(xù)推進(jìn)九刀半的記錄，具備了年產(chǎn)煤炭200萬噸的能力，實(shí)現(xiàn)了每年可節(jié)約人工成本525萬元。煤炭企業(yè)信息化的不斷加深會推動更多企業(yè)邁向智慧礦山，智慧礦山將是未來煤炭企業(yè)的基本生產(chǎn)形式。

3 信息化標(biāo)準(zhǔn)化

煤炭企業(yè)向智能型企業(yè)邁進(jìn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通常被分散存放在不同系統(tǒng)，迷人的“數(shù)據(jù)湖”概念最后變成了“數(shù)據(jù)沼澤”。而信息化本質(zhì)就是通過對大量數(shù)據(jù)挖掘、分析與共享，實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)對大量數(shù)據(jù)的有效利用。實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)信息化數(shù)據(jù)共享必然需要建立信息化標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)劃互相獨(dú)立的系統(tǒng)，在信息化標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源池，實(shí)現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的擷取、分級、擴(kuò)充、分類、分析挖掘及可視化展示。

信息化標(biāo)準(zhǔn)具有“規(guī)范化優(yōu)勢”。比如，神寧集團(tuán)成功引進(jìn)實(shí)施的ERP系統(tǒng)，個性化開發(fā)了24個核心管理信息系統(tǒng)，規(guī)范、固化了核心業(yè)務(wù)流程，統(tǒng)一了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了人、財(cái)、物、產(chǎn)、運(yùn)、銷業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動，每年可為集團(tuán)降本增收數(shù)千萬元。系統(tǒng)集成、協(xié)同創(chuàng)新、信息公開透明已成新趨勢。

4 新形勢下煤炭企業(yè)展望

人工智能將成為煤炭企業(yè)發(fā)展的主要動力，不同機(jī)器人將逐漸被運(yùn)用到煤炭企業(yè)，企業(yè)將成為一個智能大系統(tǒng)。據(jù)最新BBC權(quán)威分析，第一、二產(chǎn)業(yè)中的工人被機(jī)器人取代的概率高達(dá)60%～80%。

正如2017年在世界互聯(lián)網(wǎng)大會上說的那樣，“數(shù)據(jù)將成為生產(chǎn)資料，計(jì)算會是生產(chǎn)力，互聯(lián)網(wǎng)將成為一種生產(chǎn)關(guān)系。”互聯(lián)網(wǎng)和以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)平臺將扮演著新型基礎(chǔ)設(shè)施的角色，更多智慧礦山會被建立，更多包括人工智能、機(jī)器人、VR、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù)被運(yùn)用到煤炭企業(yè)，使得礦山的機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)流程、運(yùn)營管理等方面更加的數(shù)字化、智能化，無人化，通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)造一個整體是數(shù)字物體的礦山系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)一體化運(yùn)行，煤礦工人被解放，并產(chǎn)生出其他得到進(jìn)化的工作崗位，比如機(jī)器人護(hù)理員等。在未來，不使用網(wǎng)絡(luò)的煤炭企業(yè)是不存在的。通過煤炭行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，化解過剩產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展，推動未來增長最快、創(chuàng)新最活躍、輻射最廣的數(shù)字經(jīng)濟(jì)深入發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任。

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