我國煤炭行業規模大、產量高、生產危險性強，具有建設工業互聯網的基礎和訴求，加快發展煤炭工業互聯網，可大力推動了煤炭行業數字化、網絡化、智能化建設，同樣也是實現安全與發展相協調的必然要求和基本路徑。近日，中國工業互聯網研究院和中國安全生產科學研究院就“深化工業互聯網行業應用，激活煤炭領域新動能”課題進行了深入調研和探討。
煤炭工業互聯網推動煤炭行業轉型升級
煤炭行業正處于全面深化改革、轉型發展的關鍵期，煤炭轉型發展需要開辟新空間。煤礦數據應用方面，隨著煤炭行業信息化水平日益提高，我國煤炭行業的數據應用逐漸開啟，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研究中心，徐州礦業集團與華為聯合建設淮海大數據中心等。目前來看，煤炭行業大數據的開發應用更多的停留在企業自身層面，行業與企業、企業與上下游企業之間的數據共享和數據應用或是發揮煤炭數據價值，打開數據增量空間的主要方向。煤炭智能化生產方面，目前我國多數大型煤炭企業已經開始實施對于井下設備的自動化改造，智能化技術應用已從煤炭大型企業試點示范階段向普及應用階段延伸，智能化環節也已從最初的采掘生產延伸到選煤、煤化工、煤機制造等領域，可依托企業實施智能化的良好勢頭，加速人工智能、機器人等技術的應用，推動煤炭行業從勞動密集型向技術密集型的轉變，打開煤炭行業的價值空間。此外，煤炭行業還面臨著由“高碳”向“低碳”的能源革命挑戰，隨著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導致煤炭企業效益的下滑，降低煤炭生產成本、提高生產效率將是推動行業轉型發展、打開煤炭行業效益空間的必由之路。
工業互聯網為煤炭行業提供有力的支撐和服務，全面提升煤炭行業信息化能力。工業互聯網有助于打通煤炭生產企業與上游生產設備及原材料供應企業和下游消費企業的整體產業鏈，將生產制造、采礦、化工、電力等多個行業進行融合;也可根據獲取的各類信息及時做出生產進度、人員安排以及物流調度等方面的調整。通過建設完善的網絡環境、安全基礎設施和產業體系，為勘察設計、煤炭生產、運銷、裝備制造、監管監察等多方面提供服務，推動煤炭行業數字化、網絡化、智能化升級。
煤炭行業具備發展工業互聯網的基礎，龍頭企業已先行先試。新一代信息技術與煤炭行業生產、建設、運銷、經營的融合發展，有力的促進了煤炭行業整體信息化水平的提升，使煤炭行業初步具備發展工業互聯網的基礎。在網絡系統建設層面，大多數煤礦已建有百兆、千兆甚至萬兆的工業環網及通信系統，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、地面生產控制系統、煤礦電力控制系統等，實現了設備數據的采集及自動化控制。此外，部分龍頭煤炭企業已先行先試，樹立了標桿示范作用。如中煤集團自主開發運營的煤礦機械制造行業億礦云平臺被列入工信部2019年制造業“雙創”平臺試點示范項目名單;兗礦集團以“推進數字轉型變革”為總體思路，加強與 IBM、SAP 合作，加快實施大數據工程總體規劃及工業互聯網平臺研發。
以工業互聯網為抓手推動煤炭行業各環節能力提升
煤炭生產是集采煤、掘進、機電、運輸、通風、地測、安全、調度等多環節協同配合的復雜系統，需要綜合集成覆蓋煤炭生產的各個環節。此外，生產環節還要與經營環節、甚至是產業鏈中游的煤炭貿易商、運銷企業，下游的電力、鋼鐵、建材等領域互相銜接和協同，涉及的業務功能多、層次復雜。應用工業互聯網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模式，逐步提升行業生產和管理能力。
面向生產領域，應用煤炭工業互聯網可幫助煤炭企業精準感知井下情況，助力煤礦智能開采。在井下開采方面，通過煤炭工業互聯網平臺，可感知井下人員、礦車、溫度、濕度、一氧化碳、甲烷含量、礦井氣壓、風速等相關信息，并利用信息融合算法對每個傳感器節點信息進行多層次、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同的感知效果，實現對井下情況的精準掌握。在煤礦裝備方面，通過煤炭工業互聯網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，加快煤炭生產設備的智能化改造，推進井下智能化采煤機械與煤礦智能機器人的聯動控制，從而降低井下工人工作強度、保障人身安全。
面向經營管理領域，應用煤炭工業互聯網可幫助煤炭企業體質增效，精益化管理。在管理端，煤炭工業互聯網可幫助企業整合從基層一線生產單位到中層管理部門直至高層領導的管理架構，并實現生產管理的實時化、同步化。幫助企業通過扁平化的管理模式提高管理效率，使企業能夠面對日益激烈的市場競爭做出快速反應，讓企業生產發展與市場步調保持一致。在經營端，煤炭工業互聯網可幫助企業大幅壓縮庫存，使企業原材料從采購到使用實現多批次、少批量乃至零庫存，進而大力提升資金周轉率，使有限的流動資金發揮最大的價值創造。
面向安全領域，應用煤炭工業互聯網可幫助煤炭企業風險提前判斷、應急救援支撐、遠程監察監管。在風險預測方面，依托煤炭工業互聯網可形成多因素風險分析能力，賦能轄區、礦區煤礦，指導監管監察部門、煤炭生產企業進行重點防控。通過實時采集風險信息，基于安全科學理論和引發煤礦安全風險的主要因素，構建煤礦安全風險指標體系，實現智能監測預警，提高安全生產決策水平。在應急救援方面，煤炭工業互聯網可融合應急資源信息，建立應急預案數字化模型，提升應急領域認識和控制能力，面對各種復雜的非程序化問題時，提取環境特征進行分析推理，提供應急決策支持。在遠程監管方面，可通過煤炭工業互聯打通從企業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的數據采集、傳輸、共享渠道，實現與基層煤礦安全管理系統聯網、動態數據多級分析和風險評估，為精準監管監察提供有力支撐，為煤礦安全監管監察賦能。
加速煤炭工業互聯網融合創新發展新布局
工業互聯網向煤炭行業的縱深發展應在系統布局和指引下協同配合。2020年3月3日國家發展改革委發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，近日工業和信息化部也發布了《關于推動工業互聯網加快發展的通知》，在指導文件的指引下，將有力推動工業互聯網向煤炭行業的應用與布局，加強跨界機制與協同體系的構建，促進煤炭工業互聯網全面發展。
科學布局推進，協調發展工業互聯網產業。強化工業互聯網向煤炭領域縱深發展的統籌指導，面向關鍵基礎設施、產業支撐能力等核心要素，形成重點突破，全面帶動的發展策略。根據不同區域煤炭行業發展水平、實際情況與總體需求，因地制宜的推動煤炭工業互聯網建設，合理、科學、有序的促進煤炭領域工業互聯網發展。
強化新型基礎設施建設，打造核心能力。打造企業工業控制網、管理信息網和無線網，建設企業標識節點與二級節點，實現礦井安全生產、減人提效、節能降耗，形成煤炭行業經濟發展新動能。依托國家工業互聯網大數據中心，建設煤炭行業分中心，以數據為支撐，信息共享，建立新型的行業生態和靈活的上下游關系，以市場為導向，重塑產業鏈結構。
培育標桿示范企業，推動生態體系建設。依托工業互聯網應用推進委員會，建設煤炭行業聯合創新中心，落地一批應用技術，探索在煤炭領域的發展模式，充分發揮煤炭行業國有企業占比大的優勢背景，打造一批行業典型應用案例和解決方案，加強示范引領，加快工業互聯網技術在煤炭企業的應用推廣。
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