華為煤礦軍團(tuán)MKT與解決方案總裁 郭振興

能源是社會進(jìn)步的基礎(chǔ)和動力，攸關(guān)國計民生和國家安全，關(guān)系人類生存和發(fā)展。煤炭作為我國最大的能源支撐，依然發(fā)揮著“壓艙石”的關(guān)鍵作用。在依靠創(chuàng)新推動實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的今天，如何實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)和管理的數(shù)字化、智能化，已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的共同命題。

為了探尋一條更加有效的煤礦智能化建設(shè)新路徑，華為煤礦軍團(tuán)這一年來，一直持續(xù)深耕智能礦山建設(shè)。在與行業(yè)伙伴一道建設(shè)智能化煤礦的過程中，我們發(fā)現(xiàn)“打造基于統(tǒng)一架構(gòu)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，重構(gòu)煤礦企業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施”是智能化礦山建設(shè)的必經(jīng)之路。

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提速煤礦智能化建設(shè)，仍需攻克五大“難題”

不久前，華為煤礦軍團(tuán)董事長鄒志磊撰文指出，在“雙碳”目標(biāo)下，煤炭行業(yè)對于如何借助智能化建設(shè)加速科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型正變得尤為迫切。但要實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)“安全、少人無人、高效”，實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，煤礦智能化建設(shè)還需要克服一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，具體可歸納為以下幾個層面：

首先，缺少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)各個信息系統(tǒng)之間互聯(lián)互通難度大、成本高，系統(tǒng)升級和演進(jìn)困難。

其次，各種生產(chǎn)設(shè)備接口不統(tǒng)一，七國八制，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)價值釋放。

第三，“煙囪式”系統(tǒng)林立，導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島問題突出，各系統(tǒng)的獨(dú)立部署不僅維護(hù)成本高，還嚴(yán)重制約了數(shù)據(jù)的流通與協(xié)同應(yīng)用。

第四，裝備操作系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)安全問題也是一大挑戰(zhàn)。

第五，煤礦信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全亟待提升。

回歸煤礦智能化建設(shè)本質(zhì)，加速煤礦生產(chǎn)的三大轉(zhuǎn)變

煤礦智能化建設(shè)就是通過信息技術(shù)與煤礦生產(chǎn)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)“三大轉(zhuǎn)變”，即生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變和生產(chǎn)者轉(zhuǎn)變，從而推動煤礦傳統(tǒng)生產(chǎn)方式全面升級，讓生產(chǎn)管理更加高效、安全。

在生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變上，實(shí)現(xiàn)少人、無人、安全。隨著人工現(xiàn)場作業(yè)向遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)和智能化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，煤礦企業(yè)正在逐步采用遠(yuǎn)程集中控制、智能化裝備等，將大幅減少下井單班作業(yè)人數(shù)，井下實(shí)現(xiàn)少人無人值守、巡檢、采掘等指日可待。不僅如此，通過全作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化，極大提升了作業(yè)安全和效率。

在生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變上，更加高效、安全。如今，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為除土地、勞動力、資本、技術(shù)之外的第五個生產(chǎn)要素。在煤礦生產(chǎn)中，要實(shí)現(xiàn)采掘安全保障，以及原煤的深加工和增值，就需要對海量礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)煤礦對瓦斯等災(zāi)害的防范能力，提升對生產(chǎn)原料成本的管控，提升安全性和生產(chǎn)效率。

在生產(chǎn)者轉(zhuǎn)變上，進(jìn)一步提升工作體驗(yàn)。煤炭行業(yè)如今正在轉(zhuǎn)型為高科技產(chǎn)業(yè)，“采煤不見煤，藍(lán)天白云飛”將成為新時代煤礦工人的名片。隨著數(shù)字化、智能化的持續(xù)推進(jìn)，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)主要在遠(yuǎn)程集控辦公室，工人的生活學(xué)習(xí)起居也主要在綠色園區(qū)、智慧園區(qū)中。讓煤礦工人可以穿西裝打領(lǐng)帶上班。

“三大統(tǒng)一”已經(jīng)成為煤礦智能化建設(shè)必然選擇

對于煤炭企業(yè)來說，不論是從容應(yīng)對煤礦智能化建設(shè)的五大挑戰(zhàn)，還是通過將全新的通信與信息技術(shù)和煤礦生產(chǎn)業(yè)務(wù)流深度融合，切實(shí)實(shí)現(xiàn)三大生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，都離不開堅實(shí)的信息基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐。

尤其在一系列智能化礦山建設(shè)指南及智能化評分驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)文件的指引下，我國的煤礦智能化建設(shè)已經(jīng)形成自上而下主導(dǎo)、自下而上主建的建設(shè)模式。在這種模式下，從頂層設(shè)計到落地建設(shè)，都需要以信息基礎(chǔ)設(shè)施為出發(fā)點(diǎn)，確定數(shù)據(jù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)和應(yīng)用架構(gòu)。具體來說，信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)應(yīng)圍繞“三大統(tǒng)一”來推進(jìn)，即統(tǒng)一的平臺、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的安全。其中，華為著重聚焦ICT基礎(chǔ)設(shè)施，這只是智能礦山解決方案中薄薄的一層；在此基礎(chǔ)上，華為將用信息化智能化技術(shù)助力煤礦企業(yè)及生態(tài)伙伴提升智能化能力，共同打造未來煤礦架構(gòu)，共贏智能礦山未來。

智能礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施頂層架構(gòu)

統(tǒng)一的數(shù)字平臺，構(gòu)筑五大使能能力，賦能客戶和伙伴

智能礦山的本質(zhì)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，核心在于建立統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字平臺。數(shù)字平臺可以帶來三大價值，首先通過平臺實(shí)現(xiàn)礦山的數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀，同時消滅信息孤島；其次，通過統(tǒng)一接口和規(guī)范，簡化平臺建設(shè)，使智能礦山由建設(shè)驅(qū)動走向運(yùn)營驅(qū)動；另外，依托模型算法、云和大數(shù)據(jù)等能力，打通智能化與自動化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的高效敏捷。

從行業(yè)發(fā)展上來看，數(shù)字平臺應(yīng)該具備應(yīng)用使能、集成使能、數(shù)據(jù)使能、AI使能、開發(fā)使能五大能力，以此賦能客戶和合作伙伴，實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)融合共享，最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。在華為解決方案中這五大能力是通過ROMA、DAYU、ModelArts三大功能組件來提供。

例如，當(dāng)內(nèi)置礦鴻操作系統(tǒng)的傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)接入到數(shù)字平臺后，通過ROMA組件實(shí)現(xiàn)各個系統(tǒng)的快速對接。ROMA南向連接OT和IT，實(shí)現(xiàn)簡單對接，從而使數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中入湖。

通過DAYU組件對入湖的數(shù)據(jù)進(jìn)行治理，治理后的數(shù)據(jù)為礦山各種應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)；在人工智能應(yīng)用中，系統(tǒng)可以使用ModelArts組件進(jìn)行AI訓(xùn)練建模，如運(yùn)輸皮帶煤量自動識別、異物識別，一通三防融合通信等AI場景。

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，加速數(shù)據(jù)價值釋放。

通過構(gòu)建統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，既可以替代當(dāng)前七國八制的操作系統(tǒng)，也可以為各種煤礦裝備和海量傳感器提供統(tǒng)一的接入標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、簡化互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)備超級互聯(lián)，以及設(shè)備間的同步和協(xié)作，并支持跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，使能智能化開發(fā)和應(yīng)用發(fā)布。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的核心價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

•萬物互聯(lián)：物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)可推動煤礦行業(yè)統(tǒng)一設(shè)備通信協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備協(xié)議規(guī)范，實(shí)現(xiàn)智能煤礦設(shè)備互通。比如，通過分布式軟總線技術(shù)支持多通信通道備份，可實(shí)現(xiàn)對鏈路選路和協(xié)議選擇無感。

•統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：通過物聯(lián)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，即統(tǒng)一各層數(shù)據(jù)的接口格式、數(shù)據(jù)規(guī)范和協(xié)議等，消滅數(shù)據(jù)孤島，使跨系統(tǒng)智能化成為可能。

•產(chǎn)業(yè)安全：通過自主的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)確保產(chǎn)業(yè)安全。

統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)安全，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)能力。

隨著煤礦信息化的推進(jìn)，近年來國內(nèi)煤礦企業(yè)網(wǎng)絡(luò)正面臨嚴(yán)峻的安全威脅，數(shù)據(jù)作為第五大生產(chǎn)要素，其安全保護(hù)的必要性和重要性不言而喻。為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，國家陸續(xù)出臺了一系列安全法律法規(guī)。如今，等保二級已經(jīng)成為智能煤礦的基本要求，等保三級在可預(yù)見的未來也是必然趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)遵循和增強(qiáng)煤礦行業(yè)的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，可以構(gòu)建煤礦設(shè)備系統(tǒng)安全護(hù)城河，構(gòu)建智能煤礦操作系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)的系統(tǒng)安全團(tuán)隊可以通過技術(shù)攻防、快速修復(fù)和提升防護(hù)能力，統(tǒng)一設(shè)備安全加固服務(wù)，縮短設(shè)備廠商安全升級周期。

為此，華為基于自身豐富的數(shù)據(jù)安全防護(hù)經(jīng)驗(yàn)，可以為煤礦行業(yè)提供一站式等保安全解決方案，覆蓋從系統(tǒng)定級、系統(tǒng)備案、建設(shè)整改、等級測評到監(jiān)督檢查的全生命周期服務(wù)，同時，華為還可以為煤礦行業(yè)提供端到端的咨詢服務(wù)。

在煤礦智能化建設(shè)中，盡管“三大統(tǒng)一”的路徑清晰可見，但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非一蹴而就，還需要不斷的迭代前進(jìn)，根據(jù)不同煤礦的客觀情況和實(shí)際需求分階段、逐步進(jìn)行智能化建設(shè)，避免改動過猛、投資過大等問題。

結(jié)束語：在煤礦智能化建設(shè)進(jìn)入“加速階段”的今天，基于統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的思路，開展煤礦智能化頂層設(shè)計已經(jīng)成為大勢所趨。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一架構(gòu)的信息基礎(chǔ)設(shè)施重構(gòu)，不僅有利于煤炭開發(fā)生產(chǎn)工藝、裝備、信息等多項先進(jìn)技術(shù)的有機(jī)融合，也有利于數(shù)據(jù)快速入湖，攜手工業(yè)應(yīng)用、設(shè)備伙伴等打通跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，構(gòu)建數(shù)字孿生。基于開放的平臺和架構(gòu)，生態(tài)伙伴可以敏捷迭代和創(chuàng)新，快速滿足煤礦企業(yè)需求，提升行業(yè)信息化智能化水平。在此基礎(chǔ)上，煤礦智能化建設(shè)也將快步向前，真正將“安全、無人少人、綠色高效”的智能礦山落到實(shí)處。