从“系统智能化”迈向“智能系统化”

　　——陕煤集团加快数字化转型纪略

　　◎  梅方义 汪琳

　　核心阅读：

　　近年来，陕煤集团以数字化转型为抓手，以智慧矿山、数字化车间、智能化工厂为切入点，通过机器换人、智能化改造，以及内部产业数据集成，构建起新的产业生态体系。下一步，该集团将在煤炭板块各矿井推广矿区智慧管理模式，同时对所有业务领域进行数字化整合，实现全要素、全产业链、全价值链的全面链接，推动实现智能感知、网络协同、敏捷响应、高效决策、动态优化，初步完成“系统智能化”到“智能系统化”的跨越。

　　从2014年黄陵矿业公司建成首个成套国产装备智能化无人工作面，到如今陕煤集团所属38对矿井智能化产能达到1.8亿吨/年，占总产能的93%，94%以上采煤工作面实现了智能化开采，成效斐然。

　　近年来，陕煤集团加强关键核心技术攻关，加快新一代数字技术与煤炭产业融合创新，核心竞争力稳步提升。截至目前，陕煤集团实现了采煤、掘进、辅助、机器人、监测监控、智慧管理等多个方面的智能化。黄陵矿业公司发布了行业首个智能化无人综采工作面企业技术标准，陕煤集团累计发布智能化开采等2项行业标准、9项团体标准和8项企业标准，逐步形成了企业智能化建设技术标准和规范体系。

　　张家峁矿业公司智慧培训科技展厅

　　构建新的产业生态体系

　　2021年10月20日，全国煤炭行业“首个全矿井智能化运行”启动。张家峁矿业公司历经4年建成了信息基础设施、地质保障、采煤掘进、主煤流运输、通风管控等13个智能化系统和50个智能化子系统，实现了全矿井智能化。

　　按照个性化需求，张家峁矿业公司打造了“智能工厂”全新生产模式。通过使用安全生产智能化综合管控平台，选取相应煤种工作面，配置原煤运输路径和启动顺序，定制化洗选、仓储、自动化装车，实现全生产链的可配置化，多煤种、多系统、多单元能够快速转换与协同生产。这一系列过程，辅助人机换系统智能巡检涉及多个设备群、830余台设备，每班减员43人。

　　“智能工厂是一种按需生产的先进生产方式，通过智能化打通了产业上下游的供给方式，给出了最优解。”张家峁矿业公司通风副总工程师、生产技术管理中心副主任范生军说。

　　数据对比显示，该公司一系列创新成果，实现了安全生产，经营管理所有系统智能化作业占比80%以上，矿井累计减人345人。

　　这是陕煤集团致力于以现有产业链为基础，进行专业化整合，做好现有传统产业的全链条改造，推动主业结构优化，向产业链中高端延伸的生动实践。

　　近年来，陕煤集团以数字化转型为抓手，以智慧矿山、数字化车间、智能化工厂为切入点，通过机器换人、智能化改造，从点到线、从线到面、从面到网，不断整合重塑，持续推进，通过内部产业数据集成，构建新的产业生态体系。

　　目前，陕煤集团煤炭板块矿井13类792项生产辅助系统全部实现了远程集中控制，自动化控制率由2018年的35%提高到100%，固定岗位减少3000余人；五大类智能机器人加速应用。

　　试点智慧矿区初步成型

　　早在“十三五”开局之年，打造智慧矿山就在陕煤集团达成了共识。经过“规划设计—实施建设—优化提升—基本成型”4个阶段，目前试点推进的小保当公司智慧矿区建设基本成型。

　　小保当公司的智慧矿区是如何做到的呢？智慧大脑发挥了决定性作用。

　　在小保当公司的智慧调度指挥中心，由智能化综合管控平台、网络传输平台、煤矿企业经营管理平台、云计算中心和安全决策中心的“三平台两中心”以及56个子系统构成了矿区会思考决策的智慧大脑。

　　“实现智慧矿区的前提是系统稳定运行和系统之间相互联动，数据统一是关键。由于数字化建设还处于起始阶段，相关技术规范标准尚不完善，导致在建设时标准不一，系统繁多，信息数据接口不一致，矿井与矿井之间形成了信息孤岛。这也是煤炭板块数字化转型过程中的痛点难点。”小保当公司二号煤矿副矿长李杰说。

　　为此，陕煤集团将标准规范建设列入重大科技攻关项目，联合院校企业协同合作，制订企业数字化、智能化建设的标准和技术规范。

　　“我们使用统一的数据标准、通信协议和统一的数据库，将各系统集成在智慧调度指挥中心，实现了智慧化示范矿井管理。”李杰表示。

　　小保当公司智慧调度指挥中心的“三平台”实现了全方位监测、指挥矿井安全生产与经营管理；通过“两中心”实现了产供销数据与陕煤集团三网一平台的实时对接，打通信息“高速公路”，承担起智慧决策分析的重任。

　　同时，小保当公司建成了全国首个450米智能化超长工作面，利用数学模型通过关键几个点的数据波动精准实现了断链保护。

　　“我们将数据传输到智能化综合管控平台，通过温度、振动、油脂数据快速精确定位煤机关键部件异常，及时提醒保养或维修，同时实现了三机的动载平衡。”李杰说。

　　矿区智慧管理模式将推广

　　智慧大脑聪明的地方还在于会算账。经营方面，辅助运输管理中通过车载终端利用“曹操快车系统”，在快速实现叫车用车的同时，还能对区队车辆使用、里程、结算、评价形成闭环管理，月底系统自动结算部室及区队车辆使用费用。利用历史数据分析，当行驶轨迹或公里数异常平台会预警，当车辆行驶异常或司机出现异常状态平台会报警。同时，EAM全生命周期系统对设备物资精细管理，当设备库存低于需求库存率的时候会提前预警通知补仓，易损件根据磨损周期会提前发出预警提示，提前3个月或半年报备件计划等。

　　智慧大脑更有助于安全生产。智能化综合管控平台中的安全综合预控系统将井下水、火、瓦斯、通风等集成，并通过数学模型做绿、橙、红三级预警，根据不同等级，发出提示和要求。当井下出现高等级隐患的时候系统会自动接警。

　　“如果井下某工作面发生火灾或透水事故，该系统将启动应急救援流程，快速分析出最安全的救援路线和撤离路线，通过短信和IP应急广播同时下发，同时按照标准的应急流程向各岗位值班领导进行报备。”李杰介绍，“区别于传统救援，我们只需3秒钟，平台就可根据井下实际情况提供初步的救援方案。”

　　下一步，陕煤集团将在煤炭板块各矿井推广矿区智慧管理模式。同时，该集团通过以“三网一平台”系统为基础研发建设的矿山生态修复时空大数据平台、智能矿井透明地质保障信息系统、井工煤矿综合评价体系等6个信息化平台，对所有业务领域进行数字化整合，实现全要素、全产业链、全价值链的全面链接，推动实现智能感知、网络协同、敏捷响应、高效决策、动态优化，初步完成“系统智能化”到“智能系统化”的跨越。