智馭未來(lái) 數(shù)智賦能陜北礦業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展

文/郭佐寧

（作者系陜西陜煤陜北礦業(yè)公司黨委書記、董事長(zhǎng)、總經(jīng)理）

建成“運(yùn)營(yíng)一大腦，礦區(qū)一張網(wǎng)，數(shù)據(jù)一片云，資源一視圖”整體布局以及八大業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)，形成覆蓋安全、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、環(huán)保、組織以及園區(qū)生活服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的煤礦綜合生態(tài)圈

黨的十九大報(bào)告提出，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。陜煤陜北礦業(yè)公司按照陜煤集團(tuán)“智能礦井、智慧礦區(qū)、一流企業(yè)”發(fā)展目標(biāo)，秉承陜西煤業(yè)股份有限公司“111234”工作思路，堅(jiān)持“1116”工作思路，全力實(shí)施智能礦井、智慧礦區(qū)建設(shè)工作。

陜北礦業(yè)智慧礦區(qū)采取頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分步實(shí)施、關(guān)鍵技術(shù)突破等方法，圍繞礦區(qū)人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷、安全、環(huán)保、組織等管理要素，通過(guò)礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合與交互，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)——礦井兩級(jí)數(shù)據(jù)共享與融合分析，建設(shè)從“系統(tǒng)智能化”到“智能系統(tǒng)化”的智能礦井、智慧企業(yè)、智慧礦區(qū)的示范標(biāo)桿。

一 強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，明確思路目標(biāo)

陜北礦業(yè)公司以八部委《關(guān)于加強(qiáng)煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》為指導(dǎo)，貫徹落實(shí)陜煤集團(tuán)、陜西煤業(yè)“系統(tǒng)智能化、智能系統(tǒng)化”工作要求，確立“安全生產(chǎn)為基、智能智慧提質(zhì)”工作思路，深入探索綠色智能開采新模式。

1.明確目標(biāo)

結(jié)合公司及所屬各礦井實(shí)際現(xiàn)狀，確定智能礦井、智慧礦區(qū)發(fā)展目標(biāo)。2021年，紅柳林煤礦、檸條塔煤礦、張家峁煤礦3家單位通過(guò)國(guó)家智能化示范煤礦驗(yàn)收，韓家灣煤礦、涌鑫安山煤礦、中能袁大灘煤礦、孫家岔龍華煤礦4家單位達(dá)到初級(jí)智能化煤礦水平；張家峁煤礦智能煤礦巨系統(tǒng)項(xiàng)目通過(guò)科研成果鑒定，成為首個(gè)全系統(tǒng)智能化礦井，公司建成智慧中心、智能化數(shù)字決策系統(tǒng)、智能化數(shù)字移動(dòng)管理系統(tǒng)，并按照“兩橫八縱一平臺(tái)”整體架構(gòu)完成一期項(xiàng)目的部署投用，智慧礦區(qū)建設(shè)取得階段性成果。2022年，紅柳林煤礦、檸條塔煤礦、張家峁煤礦3家單位將達(dá)到高級(jí)智能化煤礦水平，其余4家單位達(dá)到中級(jí)水平，陜北礦業(yè)公司建成智能化示范煤礦集群；智慧礦區(qū)按照規(guī)劃方案完成全部項(xiàng)目建設(shè)工作，企業(yè)構(gòu)建起“智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行”的智慧化管理體系，初步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2.規(guī)劃先行

當(dāng)前，陜北礦業(yè)公司“十四五”發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)通過(guò)專家評(píng)審。規(guī)劃明確，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分類施策、有序推進(jìn)、標(biāo)桿示范”的原則，實(shí)現(xiàn)由“系統(tǒng)智能化”發(fā)展為“智能系統(tǒng)化”的總體目標(biāo)。2021年以來(lái)，公司先后下發(fā)智能化建設(shè)工作專項(xiàng)方案、智能化工作推進(jìn)專項(xiàng)活動(dòng)文件，聯(lián)合西安科技大學(xué)編制智慧礦區(qū)藍(lán)圖規(guī)劃和建設(shè)方案，聯(lián)合中煤科工編制采掘主要設(shè)備統(tǒng)一選型標(biāo)準(zhǔn)，所屬各礦井編制智能礦井建設(shè)方案，神南產(chǎn)業(yè)編制智慧企業(yè)建設(shè)方案。公司上下形成層次分明、相互銜接、規(guī)范有效的實(shí)施措施和管理體系，明確了智能礦井、智慧礦區(qū)階段建設(shè)目標(biāo)和總體發(fā)展規(guī)劃。

二 強(qiáng)化示范工程，分類推進(jìn)實(shí)施

陜北礦業(yè)公司針對(duì)“分布區(qū)域廣、產(chǎn)能差異大、管理體制各不相同”的特點(diǎn)，分礦區(qū)、礦井兩側(cè)搭建了礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和煤礦智能綜合管控平臺(tái)，在7對(duì)礦井中選取3家單位先行打造智能化樣板工程和成熟應(yīng)用項(xiàng)目，以點(diǎn)帶面推動(dòng)公司智能礦井整體發(fā)展步伐。

1.打造“兩級(jí)”智能信息平臺(tái)

以陜北礦業(yè)公司為整體，統(tǒng)籌兼顧各煤礦不同特點(diǎn)，建設(shè)礦區(qū)側(cè)礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨礦井、跨系統(tǒng)的多維度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯聚監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵指標(biāo)可視化分析以及智能化輔助決策。在紅柳林、檸條塔、張家峁建設(shè)礦井側(cè)智能綜合管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成、智能感知、自主學(xué)習(xí)、預(yù)警聯(lián)動(dòng)、專業(yè)調(diào)度與高效協(xié)同。

2.打造管理貫通的智慧礦區(qū)典型應(yīng)用

通過(guò)與高等專業(yè)院校聯(lián)合攻關(guān)，打破各廠商之間、礦區(qū)與礦井之間的數(shù)據(jù)屏障，統(tǒng)一全礦區(qū)智能化、信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。2021年，建成智慧中心，部署完成生產(chǎn)管控、物資管控、資產(chǎn)管控、智能化數(shù)字決策、智能化數(shù)字移動(dòng)管理等系統(tǒng)，對(duì)各礦井智能綜合管控平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一集成，建成礦區(qū)級(jí)“數(shù)據(jù)湖”，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)連線、動(dòng)態(tài)預(yù)警分析、重要數(shù)據(jù)看板、三維數(shù)字孿生、智能輔助決策、數(shù)字移動(dòng)管理等功能，匯聚數(shù)據(jù)3200余萬(wàn)條，監(jiān)控17項(xiàng)管理業(yè)務(wù)的180余項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。

3.打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的全系統(tǒng)智能化示范煤礦

為實(shí)現(xiàn)煤礦大數(shù)據(jù)的全域融合，陜北礦業(yè)公司在張家峁煤礦先行示范建設(shè)全系統(tǒng)智能化礦井，按照總體規(guī)劃的“138”架構(gòu)，建成投用13大業(yè)務(wù)系統(tǒng)、50個(gè)子系統(tǒng)，從生產(chǎn)系統(tǒng)到智能園區(qū)共同構(gòu)建立體式全方位綜合智能生態(tài)系統(tǒng)。紅柳林煤礦、檸條塔煤礦2家單位按照統(tǒng)一建設(shè)思路，以全礦井智能化為目標(biāo)，打造成為行業(yè)高級(jí)智能化煤礦。

4.打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能化選煤廠示范工程

張家峁煤礦建成三維可視化控制的全定制化智能選煤廠，集成智能視頻監(jiān)控、多源采集與融合分析、運(yùn)輸設(shè)備自適應(yīng)調(diào)速、三維可視化信息采集等系列功能，通過(guò)智能化減人提效每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益2350萬(wàn)元，并獲得中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)“優(yōu)質(zhì)高效選煤廠”稱號(hào)。檸條塔煤礦建成國(guó)內(nèi)首套遠(yuǎn)程智能化鐵路裝車系統(tǒng)，通過(guò)融入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)字孿生、工業(yè)自動(dòng)化等關(guān)鍵技術(shù)，能夠自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)裝車放料，相較以前每列裝車減少用時(shí)35分鐘，工作人員總數(shù)減少2/3。紅柳林煤礦AI智能裝車“機(jī)器人”是國(guó)內(nèi)首套基于倉(cāng)下狹窄空間開發(fā)的全過(guò)程無(wú)人化高效汽車裝車系統(tǒng)，具備感知、決策、行動(dòng)和交互能力，實(shí)現(xiàn)了車輛進(jìn)場(chǎng)后全過(guò)程作業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

三 強(qiáng)化保障措施，確保建設(shè)質(zhì)量

為確保智能化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，陜北礦業(yè)公司從組織、資金、人才等方面強(qiáng)化保障措施，以扎實(shí)的保障機(jī)制，確保智能化建設(shè)質(zhì)量。

1.抓好組織保障

成立公司及所屬各礦井兩級(jí)智能化建設(shè)工作專班，形成完整的管理體系。公司智能化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)全面指導(dǎo)智能礦井、智慧礦區(qū)建設(shè)工作；公司業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、推廣、督導(dǎo)、考核等工作。所屬各礦井作為建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施主體，逐級(jí)落實(shí)責(zé)任、健全考核機(jī)制，全面推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)工作。

2.抓好資金保障

持續(xù)加大智能化建設(shè)和科技創(chuàng)新資金支持力度，2021年，公司智能化建設(shè)投入資金超過(guò)8億元，科技創(chuàng)新投入資金超過(guò)3億元；“十四五”期間，預(yù)計(jì)投入資金30億元，確保公司智能化建設(shè)和科技創(chuàng)新有充足的資金保障。

但是，面對(duì)這個(gè)題材，該怎么做？當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)問(wèn)我們問(wèn)得很直截了當(dāng)，就是能不能拿全國(guó)大獎(jiǎng)？這個(gè)怎么能保證呢？創(chuàng)作任務(wù)、創(chuàng)作過(guò)程和創(chuàng)作結(jié)果，有時(shí)候是一致的，有時(shí)候是不一致的。但是，我們強(qiáng)烈意識(shí)到必須改變河南戲曲的現(xiàn)狀，來(lái)滿足河南戲迷乃至全國(guó)觀眾對(duì)豫劇和豫劇現(xiàn)代戲的期待和時(shí)代要求，這一點(diǎn)我們是信心十足的。起碼，我當(dāng)時(shí)心里的概念和創(chuàng)作動(dòng)機(jī)是清晰的，就是要通過(guò)《香魂女》改變河南豫劇的四個(gè)氣質(zhì)：一個(gè)是土，一個(gè)是苦，一個(gè)是粗，一個(gè)是俗。這四個(gè)字，是當(dāng)時(shí)引起老百姓，引起業(yè)內(nèi)人員，引起全國(guó)同仁對(duì)豫劇乃至豫劇現(xiàn)代戲詬病的主要內(nèi)容或者說(shuō)是主要指向。

3.抓好人才保障

充分利用當(dāng)前智能化項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)時(shí)機(jī)，選拔高素質(zhì)優(yōu)秀人才，打造技術(shù)骨干團(tuán)隊(duì)，從項(xiàng)目建設(shè)前期的方案論證、設(shè)備選型、廠家交流到技術(shù)規(guī)格書編制、設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)試、項(xiàng)目驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)參與其中，讓項(xiàng)目建設(shè)與人才培養(yǎng)同步進(jìn)行，培養(yǎng)一批與智能礦井、智慧礦區(qū)相匹配的懂管理、精業(yè)務(wù)、會(huì)技術(shù)的高素質(zhì)人才隊(duì)伍。

4.抓好激勵(lì)保障

將智能化建設(shè)工作納入年度績(jī)效考核，各礦井建立常態(tài)化督導(dǎo)、考核、問(wèn)責(zé)機(jī)制，以建設(shè)目標(biāo)為導(dǎo)向，量化考核指標(biāo)，加大考核問(wèn)責(zé)激勵(lì)。2021年以來(lái)，公司組織開展智能化建設(shè)專項(xiàng)活動(dòng)，實(shí)行月初計(jì)劃、月底檢查、次月兌現(xiàn)的激勵(lì)機(jī)制，激發(fā)各單位推動(dòng)智能化建設(shè)的積極性和主動(dòng)性。

四 強(qiáng)化自主創(chuàng)新，建設(shè)成效顯著

科技自立自強(qiáng)是企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。陜北礦業(yè)持續(xù)強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)突破，推動(dòng)高端裝備智能化升級(jí)換代，智能化建設(shè)成效顯著。

1.智能礦井關(guān)鍵技術(shù)取得了新突破

智能采煤、掘進(jìn)是智能化煤礦建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)。目前，陜北礦業(yè)所有采煤工作面全部建成智能化綜采工作面，生產(chǎn)班平均作業(yè)人員減至5～7人，智能化開機(jī)率平均保持在93%以上。紅柳林煤礦15205綜采工作面是第一個(gè)7米大采高智能化綜采工作面，當(dāng)前正在研發(fā)基于多維度數(shù)據(jù)模型的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)控制開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的記憶截割技術(shù)向“三維空間感知”和“自主規(guī)劃截割”的技術(shù)跨越；張家峁煤礦14301綜采工作面是世界首套1.1m硬煤薄煤層智能化綜采工作面；檸條塔煤礦正在實(shí)施采煤工作面機(jī)器人群高效協(xié)同作業(yè)研究，將建成國(guó)內(nèi)首套智能快速采煤機(jī)器人群，形成采、支、運(yùn)高效協(xié)同的智能化示范綜采工作面；韓家灣“110工法”+智能化綜采工作面，實(shí)現(xiàn)了智能化采煤與資源高效利用雙突破。同時(shí)，大力推行智能化快速掘進(jìn)技術(shù)，2021年底，公司建成以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主的7套智能化全斷面掘錨一體系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化快速掘進(jìn)裝備全面升級(jí)迭代。

2.生產(chǎn)輔助應(yīng)用技術(shù)取得了關(guān)鍵進(jìn)步

紅柳林煤礦、檸條塔煤礦、張家峁煤礦3家單位建成了基于煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)，以煤礦工業(yè)大數(shù)據(jù)為數(shù)字底座，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)集成、綜合管控、輔助決策、智能聯(lián)動(dòng)的智能化綜合管控平臺(tái)。

貫通信息傳輸“最后一公里”。各礦井全部建成萬(wàn)兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+全域4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。紅柳林、檸條塔、張家峁采掘工作面、固定機(jī)房硐室已完成5G場(chǎng)景試點(diǎn)應(yīng)用。各礦井至公司通過(guò)百兆專線互聯(lián)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)縫銜接、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與實(shí)時(shí)視聽通訊。

智能化系統(tǒng)全面輔助生產(chǎn)作業(yè)。公司221個(gè)固定機(jī)房硐室均已實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)順逆煤流一鍵啟停，輔助運(yùn)輸車輛實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度以及物料運(yùn)輸全流程信息化管控。紅柳林煤礦、檸條塔煤礦、張家峁煤礦、韓家灣煤礦建成三維可視化智能通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)網(wǎng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解算與避災(zāi)路線智能規(guī)劃。紅柳林煤礦、檸條塔煤礦、張家峁煤礦分別按照國(guó)家智能化供電及能耗監(jiān)測(cè)示范煤礦目標(biāo)，推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。

掌握4項(xiàng)核心技術(shù)。張家峁煤礦研發(fā)了輔助燃油物料車和鋰電池驅(qū)動(dòng)人車無(wú)人駕駛系統(tǒng)及智能調(diào)度系統(tǒng)。檸條塔煤礦研發(fā)了機(jī)器人協(xié)同調(diào)度平臺(tái)以及涵蓋采掘、巡檢、工程、救援等不少于40種關(guān)鍵作業(yè)崗位的機(jī)器人集群應(yīng)用與示范工程。紅柳林煤礦研發(fā)了集成地面綜合安防、園區(qū)人車監(jiān)控、重要物資及危險(xiǎn)品監(jiān)控、井下人員異常行為檢測(cè)等主要功能的全域AI視頻監(jiān)控分析系統(tǒng)。神南產(chǎn)業(yè)公司研發(fā)了全國(guó)首家煤炭生產(chǎn)綜合服務(wù)B2B體系的“煤亮子”平臺(tái)，當(dāng)前服務(wù)上游廠商4000多家，下游終端客戶515家，上架商品15萬(wàn)余種。

3.智慧礦區(qū)藍(lán)圖規(guī)劃明確了新目標(biāo)

陜北礦業(yè)公司在全力推進(jìn)智能礦井建設(shè)工作的同時(shí)，進(jìn)一步確定了智慧礦區(qū)建設(shè)藍(lán)圖規(guī)劃和建設(shè)方案，遵循“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、統(tǒng)一規(guī)劃和分步實(shí)施相結(jié)合、兼顧創(chuàng)新性和成熟性、構(gòu)建數(shù)據(jù)采集、融合和分析能力”的原則，建成“運(yùn)營(yíng)一大腦，礦區(qū)一張網(wǎng)，數(shù)據(jù)一片云，資源一視圖”整體布局以及八大業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)，形成覆蓋安全、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、環(huán)保、組織以及園區(qū)生活服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的煤礦綜合生態(tài)圈，對(duì)上支撐陜煤集團(tuán)、陜煤股份業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，對(duì)下實(shí)現(xiàn)對(duì)各礦井縱向全透明業(yè)務(wù)管控，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)關(guān)鍵指標(biāo)融合分析和智能化移動(dòng)協(xié)同管理，對(duì)外實(shí)現(xiàn)制造商、供應(yīng)鏈、客戶群、社會(huì)價(jià)值流協(xié)同管理，最終全面形成監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)化、生產(chǎn)自動(dòng)化、運(yùn)營(yíng)精細(xì)化、管理標(biāo)準(zhǔn)化、決策智能化、執(zhí)行科學(xué)化的智慧礦區(qū)。

4.標(biāo)準(zhǔn)體系建立取得了新成效

陜北礦業(yè)公司持續(xù)總結(jié)智能礦井、智慧礦區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，不斷提煉智能化示范項(xiàng)目技術(shù)成果，逐步完善由系統(tǒng)智能化向智能系統(tǒng)化發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系。2021年以來(lái)，張家峁煤礦在已有成果基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展智能化煤礦管理體系，打造智能化勞動(dòng)組織新模式，成為全國(guó)智能化管理新模式示范煤礦。同時(shí)，陜北礦業(yè)公司全面啟動(dòng)“對(duì)標(biāo)、經(jīng)營(yíng)、人力資源、安全、生產(chǎn)技術(shù)、綠色生態(tài)環(huán)保、智慧礦區(qū)、黨建質(zhì)量、企業(yè)文化”九大管理標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作，力爭(zhēng)再打造一批具備行業(yè)引領(lǐng)水平的示范標(biāo)桿項(xiàng)目。