人工智能与陕煤智能化发展的实践与探索

发表时间：2024-09-03 12:55

　　当前，世界经济发展面临诸多挑战，全球产业体系和产业供求变化呈现多元化、区域化趋势，数字化、人工智能AI加速融入发展，围绕科技制高点的竞争日趋激烈。在人工智能发展的今天，谁若能较快融入并掌握人工智能技术，谁将占得发展先机，获得高质量发展和推动新质生产力的重要引擎。　　

　　一、人工智能对企业实现高质量发展的重大意义

　　近期《求是》杂志刊发了习近平总书记的重要文章《发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点》。在这篇重要文章中，习近平总书记从科技创新、产业创新、发展方式创新、体制机制创新、人才工作机制创新等五个方面，对推动新质生产力加快发展提出明确要求：“要围绕推进新型工业化和加快建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国等战略任务，科学布局科技创新、产业创新。要大力发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。”

党的二十大报告指出：“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”。科技、人才、创新只有通过产业结合在一起，才能有力推进新质生产力的形成与发展，才能真正成为推动经济社会高质量发展的新动能。而信息技术与制造业的深度融合，不仅极大地提高了生产效率，还通过智能化、定制化生产满足了市场多元化需求，推动了产业结构的优化升级。当前我国经济发展正从“量的积累”向“质的跃升”转变，面向未来，只有抓住科技创新和智能化建设，才能把竞争和发展的主动权牢牢掌握在自己手中。

在新一轮科技革命浪潮中，人工智能、量子科技、生物技术、新能源、新材料等前沿技术的迅猛发展，正以前所未有的方式重塑生产方式、产品形态和服务模式，催生出全新的生产力质态。与此同时，2024年世界人工智能大会也在上海举行。在这次大会上，如何将技术转化为更有意义和价值的生产力，成为今年关注的焦点。会上，我们看到各种文生文、文生图、图生视频、文生视频甚至多模态大模型，正逐渐成为我们生活的小助手，在各行各业中得到应用。目前，在制造业、金融业、汽车业、气象、生命科学、制药、军事、创作以及智能机器人等众多领域，人工智能正在得到广泛应用，目前这一应用得到了人们的普遍认同，发展趋势已经十分明朗，未来应用前景非常广泛。越来越多的行业正在学习、融入和实践人工智能技术推动新质生产力，实现技术创新，在高科技、高价值、高绿色环保和高品牌方面，不断提升和改变产业优势和环境，为高质量发展提供新的可能。

为此，如何在企业高质量发展的过程中尽早融入人工智能，通过提升新质生产力的方式推动陕煤进一步实现科技创新、管理进步、安全环保和提高经济效益，是陕煤推动智能化发展面临的重大课题。

二、陕煤推进和发展智能化建设的实践

近年来，陕煤在推进智能化建设与实际专业工作的结合上，进行了一系列的实践和探索，围绕“智能矿井、智慧矿区”的建设目标，坚持创新驱动，强化资金投入，通过科技创新，积极推进煤矿数智化建设，实施重大科研项目“揭榜挂帅”，不断深化与科研院所、装备制造、高新技术企业的跨界合作，逐步实现煤矿掘进、开采、生产辅助、安全保障、绿色低碳等方面的全方位智慧赋能，为推动智能化建设创建世界一流能源企业迈出了坚实的步伐。

在推进智能化建设中，陕煤高起点，重规划，强推动，聚优势，新布局，先后创建和取得了全国首个智能化开采工作面和首个薄、中、厚煤层智能开采全覆盖以及行业首套智能化开采技术标准、全国首套智能护盾式快掘机器人、全国最长450米超长国产化装备智能采煤工作面等一系列先进成果。

同时，依托国家《智能化矿山数据融合共享规范》参与编制经验，组织百余名专家和业务人员，历经调研、规划、设计、论证、评审等阶段，先行先试构建了企业数据标准化体系，从数据资产化角度率先建立企业级数据标准，并于2023年10月正式发布。该标准体系将陕煤煤炭板块数据资产分为16个业务大类、79个业务中类及312个业务小类，形成以安全生产为核心，智能管理、绿色生态、开拓创新等高效协同的企业全价值链智慧联动能力。

目前陕煤的智能化产能达99%，建成智能快掘系统5大类96套、智能化采煤工作面50个，煤矿智能特种机器人实践应用230个，13类792个生产辅助系统全部实现智能集控、高效运行。2023年4月，全国煤矿智能化建设现场推进会在陕煤黄陵矿业公司召开。目前陕煤已建成32处“智能矿井”，其中7处煤矿通过全国首批智能化示范建设验收，全面建成黄陵、彬长等5个“智慧矿区”。

近期，备受煤炭行业瞩目的重大成果——由陕煤集团自主研发的世界首创10米超大采高智能综采工作面，于2023年11月29日在所属曹家滩煤矿正式“动刀”开采。该项目创造了装机功率、装备总重量、一次采全高、单面产能四项世界第一。

与此同时，陕煤通过统一标准筑牢数据治理基础，进一步支撑管理创新和数字转型。目前，陕煤小保当矿业数字体系建设项目已接入79类162个子系统，实时采集6万余条数据，建立76类设备数字模型，实现主数据管理、数据流程管理、编码管理、代码库管理和数字模型管理。陕煤红柳林矿业综合管控平台建设项目将生产系统、信息系统、通信系统数据统一采集入库，涉及2600多个设备对象、100多个设备模型、40多个业务模型，并提供标准的数据接口，实现了数据“看得全”、“调得快”、“用得好”。

三、成员企业智能化建设的一些做法案例

在陕煤的统一部署和强力推动下，各成员企业根据各自实际，结合本单位的专业特性，积极开发和融入智能化建设，推动智能化建设与企业深度融合，促进高质量发展。

蒲白矿业公司紧紧围绕陕西煤业煤矿智能化建设“系统智能化、智能系统化”工作要求，坚持“12345”、“四化”建设工作思路，遵循“实际、实用、实效”的基本原则，持续推进“智能矿井、智慧矿区”建设。各矿井围绕“降本增效”工作主线，不断优化智能化“管理、建设、应用”工作机制，开展智能化系统“好用、实用、管用、会用”四项专项提升，推进“四化”建设对企业“经营效益、灾害治理、安全管理、生产组织、产业协同”五个方面的能力支撑，充分发挥“四化”建设效能。着力于“科技+安全”同频共振，AI人工智能+“千眼”视频智能安全管理系统成为安全风险管控永不停歇的“哨兵”。数字赋能设备管理，构建设备全生命周期管理平台、设备故障诊断与监测平台，不仅管理和维护成本得到有效降低，也将设备检修从紧急“抢修型”转变为超前“预防型”。

铜川矿业公司建设生产辅助系统自动化项目共8类66个，绿色开采、智能应用、集中远程自动化智能化监测控制系统极大地提高了生产效率，降低了扬尘，集中控制、动态监测就像千里眼、顺风耳，为煤矿管理有效提升效益提供了智能支撑。先后分步实施了玉华煤矿、柴家沟井、下石节煤矿三个煤巷快速掘进工作面系统建设，在各矿井采掘工作面及危险区域人员违章行为与设备运行智能联动，自动预警、报警和停机，采掘生产安全可靠性大幅提高。建设完成了玉华矿柴家沟井“智能综合管控平台”系统，在建立数字化、信息化、智能化、集成化基础上，实现了煤矿各专业之间的在线协同、数据共享，整体协调优化，不但提升了矿井的科技含量，实现装备升级，同时大大增强了矿井安全系数，实现了质的有效提升和量的合理增长。机器人代替人工巡检，解决了矿井皮带巷坡度大、距离长、劳动强度大等现实困难，实现了不间断巡检。同时合作研发了电力行业输电线路智能巡检系统，利用了精细化巡检、红外巡检、激光雷达巡检等先进技术，解决了人工巡线难度大的问题。各矿井生产辅助系统的完成，实现了远距离集中控制，为安全生产提供保障，有效地降低了生产过程中材料及电力消耗，提高了工作效率，减轻了职工劳动强度，改善了职工作业环境，加快了智能化促进效益增长的步伐。

榆林化学公司在智慧化转型道路上，积极推进5G智能应用，搭建全国化工行业5G网络监测平台，通过5G专网+边缘计算+AI应用分析，采用端、管、云、边应用架构，进一步探索5G在化工行业的实际应用，实现生产过程信息化、智能化和自动化，打造榆林化学综合管理数字化平台。利用MES、EMS、AAS、设备管理、智能巡检等模块，结合特殊作业监控、AR智能眼镜、无人机巡检等，有效管控了各类风险，缩短了数据传递周期，大幅提升了管理效率，推动新质生产力与数智化交融共生。截至4月底，装置自控率提升至92.5%，运行平稳率达95.6%。

从曹家滩矿业公司智能生产调度指挥中心可以看到1000多个监控视频画面，实时更新着各种监控场景和监测数据，从多角度显示矿井生产的动态情况，为故障诊断、生产决策、应急救援提供第一手信息。通过5G赋能，曹家滩矿业公司先后建成116个智能化子系统，实现了综采成套装备、掘锚成套装备、智能巡检机器人等井下移动设备5G组网及工业场景应用，基于5G+人工智能技术实现了智能主煤流运输、智能开采、智能辅助运输、智能掘进、智能供电与供排水等五大领域的应用，有效改善了井下工作环境，工作人员在办公室通过轻点鼠标即可完成工作面采煤作业。

人工智能（AI）作为驱动新质生产力的重要引擎。今年以来，黄陵矿业一号煤矿持续加大安全领域投入，提高智能监管的云化、体系化、智能化、行业化、场景化水平，提升安全智能管理水平，为保护职工人身安全增加智能“砝码”，使矿井安全生产基础更加稳固。“AI+NOSA”智能风险管控系统融合AI识别、物联网、云计算等多项前沿尖端技术，通过视频捕捉到人员动作数据，然后进行数据比对，对表情、动作等进行识别、跟踪、判断、抓拍，智能分析在煤矿生产运营中存在的安全问题，并进行超前预警，保障人员安全。自该系统投入使用以来，一号煤矿“三违”发生率明显下降，矿人员作业违规行为年均下降17.4%，不安全行为、不按标准作业的行为每月平均下降8.6%，隐患发生数量每月平均下降10.3%。自主运输系统的智能化集控运行后，皮带使用寿命由原来的60个月延长至80个月，减少检修巡检工10名，平均每月节约生产成本50余万元。

走进榆北煤业科技研发大楼，智慧矿区“一平台十中心”正翻涌出磅礴的云计算和AI新技术之力，以新质生产力为核心的各类数字化应用场景随之生动呈现。榆北煤业聚焦生产变革，推动所属矿井智能化提质加速，中能袁大滩煤矿建成首个400米智能超长工作面，沙梁煤矿历经4代蝶变升级的智能快掘系统提高掘进效率接近3倍。在“决策云+矿井管控云+N个子系统”的智慧矿山管理平台加持下，数据入湖、云端集成的智能化生态体系日趋成熟，煤矿智能化建设框架重构的“榆北方案”也呼之欲出。5G、云计算、人工智能在其他产业同样遍地开花。走进选煤分公司各厂房，无人值守、集中控制、运行状态大数据智能分析等功能一应俱全，1136个温振一体传感器全面呵护设备“健康”，无人装车系统40秒内即可装满一节火车车厢。信息化运维分公司加快网络安全管控平台建设，截至2024年4月，共完成6个方向12项资质取证，全力锻造专精特新“小巨人”企业。

柠条塔矿业公司巷道掘进是煤炭开采的先期基础性工程，煤矿掘进工作面人、机、环条件复杂，多灾种共生耦合致灾，是重点风险管控区域。柠条塔矿业公司立足现场实际，瞄准掘进安全管控的行业痛点，联合科研院所开展了掘进安全风险识别与智能预控关键技术研究，开发完成了基于数据分析的“掘进安全风险与智能预控系统”。

府谷能源所属新能源公司以花马池光伏电站为载体，坚持“四维一体”创新方案，通力协调各方力量，建设“AI智能无人巡检系统”，实现了从多人值守到少人值守再到无人值守“三步走”战略的重要一步，推动企业从“传统化”向“智慧化”的转型升级，提升企业核心竞争力，为企业实现高质量发展提供强劲支撑。

四、实践中存在的问题

陕煤在推进智能化建设中，有重点、有步骤、有阶段性地稳步推进，先初步实践，积累成果和经验，再有重点地推进，稳扎稳打，使得智能化建设在各成员企业中科学规范地进行。不盲目冒进，不画蛇添足，不照猫画虎，而是联系实际，结合各板块的具体情况有的放矢，边实践边改进，既有技术标准，又总结实战经验，最大限度地符合科学的精神。智能化建设对于陕煤来说，仍然是一件新事物。毕竟资源型企业在进行发展战略调整的过程中，由于历史原因和企业自身的特点，还存在一些先天性的不足和短板，虽然在科技创新和企业管理方面做了大量富有成效的工作，但依然存在一些缺口，需要今后不断地加以改进和完善。

对于智能化建设这个新事物，在具体发展实践中也还存在一些实际问题，一是在符合科学的前提下，智能化建设如何更有效地与企业实现全方位的有机融合，这不仅体现在煤矿安全生产环保、设备运行和维护、项目革新、科技创新等方面，还要体现在单位的经营管理、未来产业布局等诸多方面，这是一个整体的发展观念和实践体系，需要通盘考虑，科学规范，不仅要在广度上推进，还要在深度上实现融合，既要科学规范地使用，还要合理适度地调整，从而最大限度地提升新质生产力并有所突破，推动实现高质量发展。

二是如何遵循智能化建设自身发展的规律，在实践当中严格恪守相关管理要求，遵循科学精神，围绕企业在高质量发展的进程中所面临的难点、痛点、热点和堵点，逐步克服，着力解决，正确面对，合理规避。既要让人工智能为企业的发展做好相关服务，同时又不完全依赖和依附于人工智能，使各项技术标准做到完全可控，安全可靠，避免出现因技术信息泄露等其他原因，遭受技术专利、知识产权、安全漏洞和病毒破坏等若干因素的影响。

这些问题，有些通过企业自身努力，可以加以解决，有些问题需要在推进过程中，依靠国家政策、社会支持、技术援助和企业自身努力共同来解决。不管怎样，推行人工智能对各行各业今后的发展都是一次严峻的挑战，同时也是一次势在必行的难得机遇，我们必须要做好准备，迎接挑战，充分把握和运用好这一难得机遇，使其在推动企业高质量发展的进程中推波助澜，智慧赋能。

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