为煤矿智能化发展赋能

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技能支撑。
加快煤矿智能化发展，培植智能+绿色煤炭工业新体系，实现煤炭资源的智能化安全高效绿色开拓与清洁高效利用，是我国煤炭工业高质量发展的计策任务和必由之路。

近年来，我国煤矿智能化培植步伐加快，煤炭企业进行煤矿智能化培植的积极性非常高，机器化、自动化、信息化、智能化程度不断提升，尤其是在薄煤层和较薄煤层智能化综采、大采高和超大采高智能化综采以及特厚煤层综放开采智能化技能与装备方面实现领跑。

但我国煤矿智能化发展仍处于低级阶段，存在智能化培植标准与规范缺失落、技能装备保障不敷、研发平台不健全、高端人才匮乏等问题。

健全智能化标准体系

智能化煤矿的总体架构包含智能化管控平台(煤矿聪慧大脑)、网络做事平台、大数据中央、GIS空间信息做事等在内的10大紧张智能化运用系统，实现覆盖全体矿区的通信和感知网络，构建煤矿大数据库，知足智能化开采的多样承载需求，使煤矿生产能够“看得见、管得了、控得住”。

煤矿智能化培植是一个多学科交叉领悟的繁芜问题，是涉及多系统、多层次、多专业、多领域、多工种相互匹配领悟的繁芜巨系统，亟须统一技能体系，实现深度互联互通，其根本是建立统一的标准体系，其培植过程随着煤矿智能化技能不断发展迭代更新，因此必须担保其技能标准体系具有体系性、继续性和前瞻性。

要做到“一张蓝图绘到底”，须要科学方案顶层设计，确定各标准的边界范围及适应性，按照分类分级培植的原则，避免重复规范和过度标准化，确保智能化干系技能在煤矿得到有效运用，同时强化智能化煤矿培植的方案支配，建立智能化矿山协同推进机制，研究制订促进智能化煤矿培植的干系家当政策，并借鉴其他行业现有成熟的智能技能，将其在煤炭生产领域进行转化运用。
各行业参与煤矿智能化培植应该以促进煤矿安全、少人、提效为目标，以完善利益联结机制和提高煤矿智能化水平为核心，以制度、技能和商业模式创新为动力，着力推进煤炭生产全流程的智能化培植。

煤矿智能化标准体系总体框架应充分考虑煤矿所在区域、培植规模、煤层地质赋存条件、生产技能条件等的不平衡性，煤矿开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产经营管理等全过程的关联性，以及各指标要素对煤矿智能化主系统影响程度的差异性。

要加大攻关核心技能的力度和高端综采综掘智能化妆备、重大磨难应急接济智能装备等重大装备的研发运用，不断提高煤矿智能化水平，为煤矿智能化培植供应高可靠性的前辈装备保障。

搭乘新基建红利专车

随着第四次工业革命席卷环球，新一代信息技能能够大幅促进能源生产智能化、能源消费合理化、能源监管透明化，成为能源转型的先导力量。
新一代信息技能与能源矿业工程的深度领悟成为一定趋势。

在矿业领域，通过支配各种传感器实现对生产、转换以及消费数据进行全面感知，利用泛在的互联5G网络传输至大数据处理平台，引入人工智能技能对数据进行剖析处理，从而支撑职员、设备以及环境进行科学决策、精准管控和精准实行，推动安全绿色、高效智能的能源开采、转换与消费。

5G通信网络、大数据、人工智能、区块链等为代表的新一代信息技能与能源与矿业行业的深度领悟，将发挥越来越主要的支撑赋能浸染。

新基建为煤矿智能化、煤矿企业和干系企业发展带来了新机遇。
新基建即以5G、人工智能和工业互联网、物联网为代表的新型根本举动步伐培植。
与传统基建如铁路、公路、桥梁、水利工程平分歧，新基建具有光鲜的科技特色和科技导向，以当代科技特殊是信息科技为支撑，包括了通信网络等信息根本举动步伐、智能交通等领悟根本举动步伐，以及家当技能等创新根本举动步伐，旨在构建数字经济时期的关键根本举动步伐，推动实现经济社会数字化转型。

新基建推进煤炭企业加快转型发展步伐，接管数字化时期授予的科技力量，充分释放工业互联网的连接、领悟、共享代价，依赖技能、管理、商业模式创新，提高风雅化运营和风雅化管理水平，实现科技创新与家当升级相互促进。

在朝阳东升的第四次工业革命浪潮中，搭上新基建的红利专车，捉住智能化发展的机遇，对煤炭行业实现转型升级高质量发展至关主要。
从国情出发，我国该当科学提升能源与矿业智力水平，深化能源系统编制改革，为能源与矿业管理保驾护航。

(作者：王国法 系中国工程院院士，中国煤炭科工集团首席科学家)

“5G+生态”赋能煤炭智能化

从通信技能发展史来看，1G、2G一贯到现在的第五代通信技能，除了速率更快、用户体验更好外，标准也不断地向领悟方向发展——前几代通信技能都有几种不同标准，现在的第五代通信技能只有一种标准。

5G上风可以总结为三大方面：大带宽、广连接、低延时。
其可以运用于万人运动场实时播放、聪慧城市、聪慧工厂、远程医疗、无人机平分歧场景。
将这三大上风进行组合，可以搭起物理空间和信息空间沟通的桥梁。

像工业制造领域的机床一样，5G作为一个根本工具结合不同的材料或技能就能加工身分歧的产品，以知足不同的运用需求。
通过组合各种技能，5G可以同时支持各种差异化场景，实现业务场景的定制和组件化。

不同于以往的通信技能，5G技能的主攻方向是垂直行业的运用，如工业掌握场景等。
5G技能须要与其他新兴技能结合，为工业运用处景的实现供应根本举动步伐保障，从而重塑传统家当;牵引云大物智移深度领悟，创新运用和做事，实现万物互联和数据代价的提升。

煤矿智能化须要5G的支撑

无论是传感层、传输层、掌握层还是后真个运用开拓层，发展煤矿智能化都需对传统煤矿业务场景进行重塑，而煤矿智能化运用和系统领悟等对承载的网络也提出了新哀求和新标准。
传统网络已经不能知足煤矿智能化的哀求，须要从系统工程的角度，利用5G技能重构网络整体架构、创新运用处景和新业务模式。

在数据层面，智能化开采感知数据有三大特色：数据类型多样化、数据天生速率快、数据体量增长快。
从数据类型来看，除了传统***、语音、文本等外，又增加了高清***等，这些新增数据类型对网络也有了更多个性化需求。

在智能化开采传输需求层面，随着智能化开采的不断推进，数据类型越来越多样化，5G切片管理技能能够提高网络资源利用效率，实现不同场景的隔离划分，知足智能化开采对网络高效利用和数据安全传输的需求。

在智能化开采决策掌握需求层面，不仅数据需求更加广泛、全面，协同掌握互联互通更加频繁，而且远程实时性掌握哀求更高，如果延时过长就可能导致隐患，通过重构现有网络，5G技能的低延时特色可以办理这一问题。

在场景运用需求方面，新技能采取云、边、端互访更多，新技能发展端到端访问更加频繁，新场景资源调配灵巧度哀求更高。
通过梳理包含煤矿智能事情面、高精密传感器、工业图像处理等在内的30多种智能化开采运用处景，比拟带宽哀求等，创造4G能够知足的运用处景越来越少，5G技能才能办理当前的痛点问题。

煤矿5G培植和运用要有家当链和生态意识

矿山5G运用急需办理的问题是矿用5G标准和专有频段的确定与合法化。

MEC边缘打算的核心便是将业务向边缘迁移或下沉、微做事化，这也是未来家当发展的趋势。

网络切片是5G网络的核心代价，基于共享的无线网络、传输网络和核心网络，面向特定业务需求(如大带宽、低延时、大连接)供应差异化的做事等级。
网络切片能有效降落网络培植本钱，具备网络的智能化能力和灵巧组网能力，并保持业务隔离，保障业务安全。
网络切片+边缘打算是5G保障行业支配的根本能力。

智能化开采不仅要有网络等硬件根本举动步伐的开拓，针对后续运用的软件开拓同样不可短缺。
不同场景间有一定关联，结合大数据、人工智能等技能能够开拓出新的场景，比如远程运维问题。
随着煤矿智能化的深入发展，高端设备运维的门槛会越来越高，依赖传统设备制造企业派人维修的办法已不能知足煤矿安全高效生产的需求，利用5G技能将现场高清***、设备识别终端、机器人化实行终端和远程专家知识等领悟起来可实现远程实时维修。

在软件开拓方面，5G技能和其他技能的运用处景有很大的不同，现在的软件开拓必须考虑5G网络本身的特性，这也是5G技能后期开拓时须要把稳的问题。

5G运用平台培植须要把稳顶层设计系统专业、多网领悟灵巧配置、转换环节严格掌握和工业掌握安全为先等关键点。

5G技能不单是网络设计，是要结合运用处景的专业化设计，以是须要在培植前完成顶层设计。
同时，5G不是要消灭其他网络传输技能，而是能够和其他网络领悟运用，并让各网更加高效地运行。
再者，煤矿5G运用是一个家当链行为，不是纯挚建网，更不是网络运营商或培植商能够独立完成的事，须要智能终端商、智能运用软件开拓商、煤炭开采企业等高下游企业共同打造和掩护煤矿5G运用生态，以5G撬动人工智能、大数据、物联网、区块链等一批前辈技能的煤矿落地运用，相应家当模式也应随之改变。
以往大而全的独立发展模式将会变得非常困难，看重专业化并加强家当互助将是未来的发展方向。

(作者：赵国瑞 系中煤科工集团开采研究院有限公司副研究员)

做好智能化开采顶层设计与总体架构

智能化矿山培植不仅仅是煤炭行业传统技能领域的改造升级，更是其在做事于国民经济过程中的地位、浸染改变的表示。

某种意义上讲，手机的发展路径便是智能化矿山培植的路径。
我们在办理了现有煤矿开采问题的根本上，又领悟了高真个前辈技能来实现传统煤矿生产运营的升级发展。

智能化存在的问题紧张在三个方面

自动化和智能化的差异在于一个是自动实行，一个是主动实行。
自动化更多是按照我们设置的既定程序自动实行，智能化则代表了主动性。
一个别系到底是自动化还是智能化就要看其自主事情机制，比如能够根据事情面的地质条件自动做出调度，或是在安全监测过程中做出预测剖析、主动报警等，都是智能化的表示。

目前，我国以中国煤炭科工集团、中国矿大等为代表的研发机构在地质信息探测、矿山建模、生产自动化、安全监控、管理信息化等方面开展了大量理论和技能研究。
黄陵矿业、神东矿区、陕北张家峁、延长石油巴拉素等在数字化矿山培植、生产系统智能化等运用方面取得了打破性进展。

数字矿山及智能化开采将掌握、大数据、互联网与传统采矿科学领悟发展，是煤矿开采领域技能发展趋势和当前研究的热点问题。
培植智能化矿山已经成为国内外煤炭企业的一定选择。

但是，在智能化矿山培植发展过程中仍存在一些问题，紧张包括信息孤岛、标准不健全、关键技能未打破等三个方面。
信息孤岛表示为各子系统数据没有深度领悟、无法实现数据的充分利用和智能化管控;标准不健全体现在数字化建模、通信、智能化矿山架构等方面短缺统一的标准，难以实现跨系统、跨平台集成运用;在关键技能领域，井下定位、高清***图像获取及运用、智能化采掘装备等技能尚未打破。

深度领悟人工智能与采矿工艺技能

智能化矿山更倾向于一些信息化和自动化掌握的技能，但煤炭行业从业职员更关心的还是煤矿井下。
不论井上井下都是相互关联的，有所偏颇可能就会影响智能化培植效果。

智能化矿山培植以“网络互联互通、数据共享交流、信息领悟安全、功能协同联动、能源节约利用”为方案设计的总原则。
在智能化煤矿顶层设计和培植中，要遵照“打通信息壁垒”“革除信息烟囱”“肃清信息孤岛”“避免重复培植”的技能方法，同时将人工智能与采矿工艺技能深度领悟，让智能化更好地替代人类事情。

矿山总体架构及综合管控操作平台具有可视化、事宜相应和报警、维修掩护、趋势剖析和报告、质量剖析、网络报告、移动端报告等顶层功能，可分为数据采集与智能感知、高速信息传输网络、智能化生产系统、智能安全保障系统、全矿井设备和举动步伐管理、供应链经营管理系统等方面。

智能化矿山在井下要做的事情紧张包括生产技能、安全技能、保障技能三个方面。
生产技能包括开采、掘进以及洗选、装车等;安全技能包括顶板、瓦斯、防灭火、职员安全等磨难的监测，也便是感知、剖析和趋势预测等;保障技能则包括排水、透风、物流调度等管理以及供电等。

在井上，智能化矿山的紧张事情是获取生产过程中的数据并且将其放入统一的综合管控大数据库中，用大数据库支撑智能化管控平台的运用，包括各种数据的剖析、显示，以及趋势预测、报警等;在剖析过程中，会用到如大数据处理、云打算等人工智能技能，在这些技能的支撑和推动下，才能提升现有的煤矿生产技能水平。
（来源：中国煤炭报）