智慧煤矿（智慧煤矿网络建设包括监控网络）

煤矿智能化系统包含哪些

煤矿智能化就是煤矿的开拓设计、地测、采掘、运通、分选、安全保障、生产管理等主要系统拥有自感知、自学习、自决策与自执行等基本能力。

智能化拥有三种能力：首先是对外部信息的实时感知与获取的能力，其次是基于对感知信息的存储、分析、判断、联想，自学习、自决策的能力，最后是基于自决策的自动执行能力。

煤矿智能化是一个动态发展的过程，应树立创新、协调、绿色、智能、开放、共享的发展理念，以实现煤炭资源的安全、高效、绿色、智能开发为主线，以建设智慧煤矿为抓手，围绕煤炭工业与物联网、大数据、人工智能等深度融合的关键环节，大力推进智能系统、智能装备的技术创新和应用，全面提升我国煤矿智能化水平。

华为“挖矿”颠覆采矿业，以后开矿绝对安全、体面且高效了

近日，华为举行军团组建成立大会，宣布正式成立煤矿军团，从煤矿开始进军智能矿山行业，让煤矿乃至采矿业拥有真正绝对的安全。华为为什么要“挖矿”，依靠最先进的F5G技术，会给我们矿业带来哪些颠覆性的变革？

一 煤矿安全为什么异常重要？

煤矿开采大多为地下几百米甚至上千米深巷道及工作面，煤矿要不不发生事故，一发生事故就是大事故，煤矿安全生产一直是倍受 社会 各界关注问题。 近年来，中国接连发生重特大煤矿安全生产事故，造成严重人员伤亡和重大财产损失，一批相关政府官员因被问责。国家能源局数据，截至2020年底，全国煤矿数量4700处，原煤产量39亿吨，2020年死亡事故122起，死亡225人。

2010年至2020年，煤炭在中国一次能源消费结构中的比重从69.2%降至56.8%，但占比仍过半。虽然国家能源局逐步减少煤矿数量，但未来几十年煤炭仍然是中国能源的主要来源，煤矿安全依然是重中之重！

二 煤矿难在安全和后继无人

相比其它类型矿山，煤矿地质条件更为恶劣，容易发生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故，工作环境是高温、高湿、高粉尘；采掘的工作面长达200-300米，现场状况极其复杂，不确定性高，危险系数大；

行业最大的挑战是安全问题，安全问题首先是安全架构问题、管理规程问题，背后是人员操作规范问题，这些问题必须通过平台化和数字化手段来解决。在煤矿智能化进入全面加速的关键阶段，要实现“安全、少人无人”，最关键的挑战是以下方面：

第一，缺少统一的行业标准： 缺乏统一的信息化、智能化建设的标准指导，各信息系统间无法互联互通，演进困难。

第二，各种生产设备接口不统一，七国八制 ：IT应用与OT设备制式多样，跨系统集成复杂度高， IT与OT难融合，生产数据上不来或者没有统一格式，海量OT设备数据不能通过IT手段进行分析与建模，严重影响数据价值发挥。

第三，缺少统一的操作系统： 需要一个国产、自主可控的物联网操作系统，来实现数据统一格式和接口的定义，打造煤矿设备接入层的统一标准和架构。继而为后续数据共享、应用部署打下坚实的数字底座基础。

第四，数据孤岛： 烟囱式的系统建设，独立部署且维护成本高，并严重制约了数据的流通与协同应用。

第五，后继无人： 煤矿行业还有一个很紧迫的现实问题，那就是下井作业出现后继无人的尴尬局面，目前矿工的年龄都普遍高于45岁，而年青人宁愿当快递小哥，即便收入高也不愿意从事这么辛苦又危险的职业。如果我们能帮助这个行业实现远程开采，穿西装打领带在办公室作业，情况就不一样了。

三 华为为什么要先挖煤？

华为为什么选择从煤矿入手呢，铺开做整个矿业开发不行吗？

任正非公开表示，华为把信息通信技术应用到矿山中，最主要是帮助煤矿实现智能化。他举例说，目前山西的井下瓦斯预警防爆系统做得很好，但是要用4根线连接，其中有两根电源线、两根信号线。当华为技术应用到井下以后，瓦斯传感器就不再需要线了，向上传输用无线电，不仅在坑道里可以随意布置，而且可以随着矿机任意前进，不需要因为布线导致矿机的采掘移动进展变慢，从而提高产出能力。

据了解，目前先做煤矿，这是内部的一个刚性要求。为什么呢？华为做事强调一个方法，叫饱和攻击，确定战略以后，就集中力量攻破一个“城墙口”。而矿山开发的“城墙口”就是煤矿。煤矿的场景也是最复杂、挑战也是最大的，如果要求最高的煤矿场景都能做好，那么华为也随之打造出了领先的、经受了严峻场景考研的解决方案，复制应用到其它矿业领域，也会更加容易。

在5G等通信技术、云计算、大数据技术应用方面，世界上多数信息通信公司均没有选择将矿山作为突破口，但华为选择矿山第一个吃螃蟹，其准备用30年的积累来改变这个行业。在矿山开发中，煤矿是最难的，任正非表示，中国现有4700多座煤矿，如果能把这些煤矿做好，在煤矿领域积累的经验，很容易就可以外溢到其它非煤矿山。

“如果我们真正实现了这一步，对加拿大、俄罗斯在北冰洋地区的矿山开采将有非常重大的意义。冻土地带的条件极其恶劣，人们不愿意在那里生活，这么丰富的资源在那里睡觉，如果无人方式开采，这些资源都被开采出来，对人类 社会 将有重大贡献。”

四 华为能为采矿业带来哪些变革？

F5G提供的综合优势，才能支撑起智能矿山的未来。在那个智能井下世界里，煤矿将会拥有真正绝对的安全。华为煤矿军团董事长邹志磊表示，华为不做挖煤机器，不做传感器，不做应用软件，而是聚焦ICT基础设施，通过打通煤矿所有环节的信息流，实现无人化和智能化，让“挖煤卖煤不见煤”。

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智能矿山整体架构

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4个应用

①设备远程操控

利用5G高速率、低时延、大连接、高可靠等特性，远程超控挖机，让井下巡检和安防机器化，让采矿无人化，尤其是采矿可穿着西服坐在舒适的操控室内挖矿，实现煤矿固定场所无人值守，关键环节机器人替代，助力实现智能化采矿，减人60%，单班人数减少10%-20%。

远程操控挖矿解决了工人的安全问题和工作环境，现在年轻人都不愿意到矿山上工作，矿山招工是很大难题。矿工大多五六十岁，年轻的人员都不愿意上矿山工作。为什么目前5G矿山能招到大学生，因为他只需要坐在空调房里操作挖掘机就可以了，所以解决了矿山招工难的问题。

②纯电动矿车

纯电动矿车一是上坡空车用电，下坡反向充电，下坡能量回收；二是下坡时电机反制动比刹车片更有效；三是下坡用电量只有柴油机的1/5，节约4/5，安全、节能和环保，效益巨大；四是特殊路况也不怕，出勤率高；五是高可靠，维护少。

河南洛阳钼业采区内有运输车辆270台，进行矿石、排渣运输，其中有130台为纯电动无人矿卡，2020年改造为无人矿山采掘能力2000万吨。

③无人驾驶及调度系统

无人驾驶在矿山行业应用有两个优势， 一是解决安全问题， 矿山行业是高危职业，它的司机比传统乘用车司机的安全性要求更高也更危险。无人驾驶可解决安全问题，所有的车上没有司机，矿工不下矿，人员零伤亡； 二是智能无人运输， 一键启动，自动编队，高效运输。假如矿山有30-50台无人矿车，这时候后台只需一台电脑调度即可，不需要人，但是远程调度室需要坐两个人起辅助作用，紧急情况下需要人工干预；三是智能系统调度，智能规划运输路线，动态调整车铲比，减少运输车等待时间，提高装载效率；四是节约成本，一般司机工资一年十来万，有人车变成无人车后，司机的钱可以省回来；五是生产过程无污染，破解环保和检查等“停工令”。

④精准测绘和协同作业

5G无人机和AI技术，及时获取矿石储量，精准制定开采计划；协同掘进机、挖机、液压支架、矿车等设备作业，打通数据孤岛，打造标准化、集成化的统一数字平台，实现矿山应用赋能、数据共享。

晋能控股集团塔山煤矿，是国家能源局千万吨智能化矿山建设试点单位。截至目前，塔山矿已完成4个智能化综放工作面的建设，矿井总计安装5G基站128台，已实现井上下5G信号全覆盖，可以支撑井下综采设备的远程操控，掘进机、挖煤机、液压支架等设备通过5G技术具备了实时远程操控功能，可以使实现对爆破、采掘、传输全过程的高清监测与控制。实现了矿井设备远程协同运行维护，“5G+智慧煤矿”初具雏形，基本实现“机进人退”的目标。

五 智能矿山效益如何？

传统矿山和智能矿山相比，主要有三大好处，一是省人力，按年开采1000万吨矿山为例，运距3公里以内核算，人员减少到50%以上，5年人工成本节约656万；二是提效率，单车自动驾驶提升至30公里/小时，运输时长由16小时升24小时；三是增效益，5年直接收益9342万，人员伤亡降低为0。

安居煤矿丨用好智慧矿山的“十把钥匙”

中国山东网讯 (通讯员 李猛) 安居煤矿在集团公司的正确带领下， 科技 发展势头强劲，充分发掘智慧矿山的“十把钥匙”，采用物联网、大数据、矿井机器人等新技术与煤矿管理深度融合，最大限度实现资源共享，保障了煤矿安全、高效生产，为企业可持续发展提供了坚实的支撑和保障。

——“先进”钥匙，开创智能管控先河。 联合研发具有安居特色的“一矿一图”智慧管控平台。平台包含开放服务平台及多业务管控平台，通过系统数据集成及解析将全矿所有数据呈现在一个系统、一张图中，可以更加方便、高效、准确地查询、分析各个系统的数据，同时对整个矿井的安全程度给予评价。

——“全面”钥匙，整合资源精准决策。 搭建云控矿山管理平台，将智慧理念融入煤矿管理的方方面面，真正实现云上控、掌上控。云平台将全矿所有安全生产管理系统集成到手机上，汇集安全类、生产类、管理类三大系统模块，真正做到随时随地用手机管控煤矿。

——“实用”钥匙，推动智能管理增值。 自主研发并投入使用单轨吊管理系统，实现井下运输系统“嘀嘀打车”功能，采用网页与手机端结合方式，更清晰、准确的完成运输任务下达、接单执行、状态变化、任务转接和任务闭合，从根本上解决了单轨吊运行系统不畅通的顽疾。

——“发展”钥匙，助力企业高质发展。 坚持智能化新技术与矿井管理的深度融合，持续将物联网、大数据、无线通信、人工智能等先进技术应用到矿井持续发展中，秉承“立足实际、着眼长远、注重实效”的原则，制定智慧矿山建设总体规划，明确智慧矿山建设的战略目标和实施路线图，稳步推进矿井智慧化建设。

——“专业”钥匙，设备状况尽在“掌握”。 推行机电设备全生命周期管理系统，实现设备入矿、使用、挪移、维修、报废等全过程管理。利用信息化手段形成机电设备强制检修、规范检修、设备预维护周期化，减少故障发生，起到超前提醒设备预维护功能。

——“便捷”钥匙，搭建手机互通平台。 以内容直观、功能实用、操作便捷为目的，自主研发双防系统手机客户端。管理人员在井下现场发现隐患后，可第一时间填写现场实时信息并拍摄照片上传双防系统进入闭环管理，大幅提升隐患排查闭合管理效率。同时，大数据可实时推送管理人员所在位置的全部风险和隐患，实现了“一款软件握在手，安全信息随身走”，全面提升员工自身安全防范意识和现场问题处理能力。

——“智能”钥匙，打造矿山最强大脑。 推广应用巡检机器人，集成各种传感器，集声音采集、烟雾有害气体检测、移动视频图像采集、温度探测、人机对话等功能为一体，实现24小时不间断往复式巡检、值守，更加安全、高效，并能将巡检图像、监测的各类实时参数及设备异常信息上传至智慧化矿山平台，助力提升智能安全管理水平，改善工作环境，减人提效的同时进一步降低职工劳动强度。

——“安全”钥匙，安全生产无缝衔接。 针对矿井微震监测、应力监测、钻屑法等数据和各类冲击地压措施落实情况，开发冲击地压灾害预测预警平台，结合评判模型和权重打分等多条件分析，给出井下各个工作面的冲击地压综合指数，进而评判该区域的冲击地压安全程度，实现精准防治。

——“精准”钥匙，提高巡检管理水平。 创新研发手机端精确瓦斯巡检模块，采用订单式任务管理，瓦检员根据班次和地点自动接收巡检任务。巡检时间自动与定位系统进行比对，保证巡检真实性，平台自动生成班报、日报，管理人员可实时管控巡检情况与进度，提高瓦斯巡检管理水平。

——“教育”钥匙， 科技 管理有机结合。 参考学习强国模式，自主研发“矿井版”学习强国，将各类教育视频、文章纳入其中，职工通过阅读文章、观看视频可获取相应积分。积分达到一定数值，可灵活兑换罚款，真正做到 科技 与管理相结合，考核与奖励相结合，提升职工自主学习积极性。