导读
2月22日，内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗新井煤业有限公司一露天煤矿发生大面积坍塌。截至22日18时，初步统计，本次滑坡事故已导致57人失联。目前，已有6支救援队共200余人抵达现场进行救援，国家矿山安监局内蒙古局也已启动事故救援一级响应。
直到今天，煤矿安全事件仍然屡有发生。据数智锐角不完全统计，仅在2022年，全国煤矿安全事故就多达120余起，事故地点遍及全国，甚至不乏有国家能源集团、神煤、陕煤等大型央国企。这不禁让人要问，在煤矿智能化建设已走在整个矿山领域前列的当下，安全事故为何屡禁不止？数字化转型何时才能真正解决煤炭开采的安全性问题？
煤矿行业数字化现状
煤，是什么？是能源。在我国，煤炭行业为经济社会发展提供了60%以上的基础能源保障，至今累计生产煤炭960亿吨以上，是国家工业的支柱性产业，也被称为我国能源体系的“压舱石”。
根据国家统计局数据显示，2016年以前，中国原煤产量一直呈现小幅度下降趋势，2016年以后中国原煤产量逐渐回升，到2021年中国原煤产量达到40.71亿吨，相对于2016年上升了6.61亿吨。《中国能源大数据报告》显示，目前我国煤炭总储量达到2078.85亿吨。
据公开资料数据，中国碳排放总量以28.8%的全球占比位居首位，接近美国、印度、俄罗斯、日本的碳排放量之和，其中能源相关的碳排放总量达到90%，而煤炭行业的碳排放约占全国碳排放总量的60%~70%。
随着绿色能源的浪潮迭起，世界各国纷纷走上能源绿色低碳转型之路。基于差异性和特殊性，我国并无可供复制的先例可循，必须走适合国情的能源转型道路。
自2016年，国家发展改革委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》后，叠加双碳目标驱动的供给侧结构化改革，我国煤炭行业数字化转型走上了快车道，近五年的数字化发展超过以往十年的综合发展速度。
煤矿智能化是行业数字化转型的主要内容，是煤炭工业高质量发展的必由之路。受智慧煤矿为主题的数字化转型驱动，自2020年国家发改委、国家能源局等八部门联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》后，覆盖上游规划设计、中游采掘填充、下游运输的全煤炭产业链智慧化加速部署实施。
来自中国煤炭工业协会的数据，截至2021年底，我国拥有煤矿数量约4500处，到“十四五”末期，这一数据将压缩至4000处左右。同时，根据《煤炭工业“十四五”安全高效煤矿建设指导意见》，到2025年末，采煤机械化程度平均达到99%，掘进机械化程度平均达到90%，井工煤矿单产单进水平进一步提升，原煤生产工效力争达到16吨/工，露天矿原煤生产工效力争达到50吨/工。关键核心技术实现突破并自主可控。智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系基本建成，智能化采掘工作面达到800个，智能化煤矿产能比例大于60%。
那么，我国煤炭行业数字化转型的现状究竟已经发展到了什么地步？
在政策、产业、资本的共同发力下，煤炭行业数字化转型取得了长足成果。一方面，5G在煤矿场景应用走在工业行业前列，自2020年6月18日，全国首座5G煤矿在山西新元煤矿落成并通过新华社全球直播以来，据不完全统计，全国已有百余个煤矿实施了5G组网和应用，采煤和掘进工作面远程操控、全景视频拼接、露天煤矿自动驾驶、AR智能巡检以及远程诊断等场景应用持续深化，诞生了一批示范性优秀案例。
另一方面，自动驾驶技术在煤矿场景率先常态化运行。各露天煤矿企业因地制宜，结合各自场景特征，探索出了不同技术特征的自动驾驶技术路径，率先实现了自动驾驶技术在露天煤矿的常态化运行。
根据国家矿山安全监察局安全基础司司长孙庆国日前给出的数据，全国煤矿智能化采掘工作面已经由494个增至1019个，同比增加42%；智能化煤矿由242处增至572处，产能由8.5亿吨增至19.36亿吨；煤矿井下机器人从19种增加到31种，矿山专用操作系统、5G专网等前沿技术得到更广泛应用。仅去年一年，全国煤矿井下作业人员就减少6万人，一批大中型矿井固定岗位基本实现无人值守。
然而，尽管已经“战果辉煌”，但当前的煤炭行业整体数字化、智能化建设还处于初级阶段，整体数字化、智能化、可视化程度仍比较低，传统人工模式在作业中依旧占据主导地位，导致从安全生产、发运效率、运营、管理、管控等方面无法匹配业务发展及时代发展。
同时，煤炭行业数字化转型仍然存在数据标准化、管理模式革新、商业模式创新、数字生态构建等多种问题，顶层设计、转型理念、数据技术、人才队伍也都还远远达不到完全智能化转型的需求。
在此背景下，各大ICT厂商纷纷发力煤矿行业数字化转型，包括华为、联想、腾讯、新华三、中国移动、格创东智、朗坤智慧等厂商纷纷发力，华为煤矿军团就是其中最为突出的代表。
哪些企业深度布局煤矿行业数字化？
从某种意义上讲，煤炭数字化转型需要在数字化技术的支撑下解决煤炭“产、运、储、销、用”全过程、全生命周期涉及的技术难题，实现煤炭行业资产、业务、流程、组织、制度、人才等全方位数字化转型，是长期复杂的系统工程。
在煤矿行业数字化转型的道路上，结合各大厂自身的技术基因，每家企业也有不同的发力点。
1、华为：以ICT技术解决“煤炭智能化”问题
在2020年12月，任正非与山西省委书记楼阳生见面4个月后，华为即成立“煤矿军团”，这也是华为成立的首个军团。届时任正非表示，煤矿军团一定要探索出一条5G+人工智能改变社会的道路来，真正使5G改变社会成为一个现实。
华为高级副总裁、煤矿军团董事长邹志磊表示，华为聚焦ICT基础设施，这是智能矿山解决方案中薄薄的一层，华为不做挖煤的机器、不做传感器，不做应用软件，只是使能行业智能化。智能矿山的本质应该就是工业互联网，通过打通煤矿所有环节的信息流，实现无人化、智能化、让“挖煤卖煤不见煤”。
基于对煤矿智能化建设的思考和理解，华为提出了“一网一云一平台”总体架构的智能煤矿解决方案。
一网即包括5G接入网、F5G承载工业环网、Wifi6接入网等多种网络接入方式。
一云即针对当前煤矿企业主要使用服务器，虚拟机的现状，华为煤矿军团提出煤矿云架构解决方案的理念。
一平台则通过数据治理、AI推理、标准化API、大数据应用等系列化工具，打通数据孤岛，打造标准化、集成化的统一数字平台，实现煤矿应用使能、数据共享。
除此之外，华为还将其推出的鸿蒙操作系统，与现有智能系统兼容，共同打造煤矿工业互联网，从而提升矿山开采的效率和安全性。由此可见，华为在煤炭领域的解决方案内核还是以ICT技术为中心，更多解决“煤炭智能化”的问题。
2、联想：“安全之眼”守护矿井作业红线
针对行业普遍面临的安全生产风险，联想“智慧之眼”构建了一套从摄像头风险探测、排查、到预测、应急处理的“安全守护网”，它守护着万千矿井工作者的安全生产红线。
“智慧之眼”包括端-边-云-网-智架构，前端的摄像头和数采设备可充分感知环境信息，后端基于大模型算法推理，帮助生产人员识别各种潜在的风险，包括设备异常、行为判别、目标跟踪等功能。此外，针对不同场景的小概率安全风险，联想AI能够在样本数据匮乏、大模型推理的基础上，发挥AI小样本学习能力，进一步沉淀对特定风险的识别、排查能力。同时，这些不断精进的算法可通过边缘智能的方式，更低成本、更低时延、更易部署地为煤矿生产现场提供服务。
例如，煤矿刮板传输机是煤矿日常生产中重要的生产工具，联想“安全之眼”如何帮助它的检修？相比较传统的人工检查方式中的漏检误检、人身安全隐患，联想采用高速3D相机实时采集链条点云数据，筛查超过安全变形范围的链环；AI算法对其进行图像分割和关键点检测，判断联调变形量，预测铁链断裂安全风险。于是，矿井人员就可以远程获得监测结果。
通过在煤矿部署后的作业对比，检修班人员井下危险区作业时间节省90%、断链维修耗时从从20h降低为0.5h、单次链条缺陷异常检测覆盖率提升至95%以上，每天综合检修覆盖率提升至99%以上，为煤矿客户带来显著的提质增效降本。
3、朗坤智慧：解决设备可靠性和井下感知问题
基于22年重资产流程行业的服务经验，服务国内大型煤矿企业、国家五大发电集团等世界500强企业的经验积累，朗坤认为煤矿行业数字化转型首先要解决设备的可靠性问题和井下感知问题，把力量聚焦在安全生产上。
因此，朗坤聚焦核心能力，赋能智慧矿山，以苏畅天枢物联网平台、天玑工业智能平台、天权数字孪生建模平台为技术底座，推出煤矿行业数字化转型解决方案，为煤矿企业智慧生产、智慧安全、智慧经营提供全面支撑。
在朗坤看来，建设安全、绿色、智能、高效的“四型矿井”，要将从井下作业到井上遥控、从机械自动化到数据智能化、从资源分散到资源整合结合起来，实现新技术驱动下的煤矿系统感知、完善、保障。为此，朗坤通过建立标准、规范的设备编码，开展设备全生命周期管理，挖掘设备资产价值，向管理要效益。
朗坤煤矿行业工业互联网平台，为煤矿企业构建了“数据、管理、生态”三张网。通过平台连接数据、系统和业务，实现集团统一管控、资源统一调度，矿侧高效协同生产的发展模式。通过五个一体化，对流程、标准、协同模式进行再造，全面提升安全和成本控制的能力。基于煤矿数字化的生态整合能力，与煤炭设计院、设备制造商、检修公司、诊断专家、金融机构等与产业伙伴深度融合，协同发展。
4、格创东智：支撑企业对煤矿人、机、环的全面感知
基于在煤炭行业的实践，格创东智从采矿设备管理问题出发，研制了一套快速感知、实时监测、超前预警、联动处置、智能维护和诊断的设备管理平台——东智PreMaint，可以实现设备的智能化监测、感知和诊断，达到设备预测性维护的目的，进而保证设备的安全可靠运行，支撑企业对煤矿人、机、环的全面感知，加速煤矿安全生产各环节联动一体化发展。
同时，从能源管理角度出发，格创东智建立了一套能源消耗“可视、可知、可控”的智慧能源管理系统EMS及智碳管理系统GeCMS，可广泛应用于泛半导体、新能源、3C电子、汽车等高端制造业，以及煤炭、钢铁、水泥、石化、建筑等传统重点排放行业，制定行业领先的数字化能源体系行业标准。
其中，格创东智智慧能源管理系统EMS是行业领先，基于工业互联网平台开发，拥有开放、透明、去中心化和广泛资源参与特性的一套能源管理系统，实现能耗分级管理、能效指标管理，及废水废气等环境监测管理，提升能源利用效率，支撑对工厂能源管理的整体运营分析和指挥决策。
格创东智碳管理系统GeCMS可以数字化方式搭建碳计量体系、碳资产管理体系，以及碳交易管理和碳减排管理等核心应用，为工业企业和产业园区提供碳计量数据管理、碳盘查、碳核算审计报告生成、碳足迹核算、碳资产管理优化、减排项目管理、碳中和目标制定等服务。
5、腾讯：生态产品组合定制“云边端”一体化部署方案
早在2021年10月，腾讯就将能源业务独立为一级部门，加码能源行业。2022年6月，腾讯又推出了“能源连接器（Tencent EnerLink）”和“能源数字孪生（Tencent EnerTwin）”两款能源行业产品。
2022年9月，腾讯云资源行业解决方案总经理刘阳在内蒙古自治区煤矿智能化建设经验交流及技术创新论坛上表示，围绕煤炭行业在推进智能矿山、节能减排、产业互联等重点方向的需求，腾讯云推出立体化的系列解决方案，以分布式云湖仓一体化为信息化基础设施，以数字能源平台为集成连接和3D智能建模开箱即用套件，以工业互联网为产业生态互联创新落地支撑平台，全方位助力煤炭企业的智能、绿色升级和高质量发展。
具体来看，腾讯更多的是生态产品的组合。一方面，腾讯云基于分布式云、分布式湖仓等技术，为煤炭企业量身定制“云边端”一体化部署方案,满足煤矿现场生产运营对功能、性能、运维、安全、合规和自治的需求；同时将数据湖仓下沉部署至生产现场，实现OT和IT数据的集成和融合，满足企业对数据强实时性和即时性处理的需求，助力企业打造智能矿山。
另一方面，基于腾讯云实时音视频技术与5G网络融合技术，可以将生产、运输设备现场采集的多路视频画面实时编码传输到远端驾驶舱，视频传输时延从传统的300ms-600ms大幅降低至100ms，为作业人员提供流畅、稳定、可靠的远程操控体验,提升矿山生产运输安全性和效率。
6、中国移动：5G技术下井实现“智变”
作为三大运营商之一，中国移动通过5G技术下井，不但促进了采矿业的“智变”，也在用科技保障煤矿工人的生命安全。
面对煤矿“智动化”中存在的掘进、综采等很多“卡脖子”难题，由于总是处于运动之中，井下存在海量的数据需要上传，而传统的有线WiFi难以满足需求。为了解决线缆繁复的问题，中国移动5G研发团队通过搭建井下5G网络，解决了有线传感数据组网复杂、供电困难、数据传输易丢失等问题。
同时，中国移动通过应用5G技术，解决了传输链路的“卡脖子”问题，助力传统自动化向智能化控制技术转变。5G技术打破了信号传输瓶颈，使掘进、综采过程中产生的海量数据能够稳定高速地上传，为煤矿开采实现智能化创造可能。
除了上述企业之外，矿山地理信息系统龙头龙软科技、智能矿山信号控制与安全调度领导厂商工大高科、老牌矿山安全监测监控预警产品供应商梅安森等也都在煤矿领域持续深耕，可提供大量产品和解决方案服务。伴随着煤炭行业数字化转型的号角，未来依然可期。
结语
产业数字化的大潮扑面而来，各行各业在数字化转型道路上正在不断探索。尽管煤矿行业的数字化探索已经实现落地，并正在让行业本身发生着“降本增效”的改变，但与整个行业相比，仍相去甚远。
十年来，新一代信息技术与煤炭工业各领域的深度融合发展结出累累硕果。十年后，希望在产业数字化转型的大背景下，“数字化让矿区成为无人区”的理想能够真正走进现实，助推煤矿作业安全高效。
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