为煤炭行业智能转型注入新动能

文/本刊记者 赵原

今天，我们正处在第四次工业革命的关键历史节点上，云计算与大数据兴起，人工智能与产业的结合，正在改变全行业。面对这一新挑战，华为云工业互联网平台如何为煤炭行业智能转型注入新动能呢？

回顾人类近代历史，已经历了机械化、自动化、数字化的三次工业革命。今天，我们正处在第四次工业革命的关键历史节点上，云计算与大数据的兴起，使人工智能“无处不及”成为可能，人工智能与产业的结合，正在改变全行业。具体到煤炭行业本身，面对新一轮的数据化转型与智能化升级，煤炭行业面临的挑战是什么呢？

2019 年8 月20—25 日，世界机器人大会以“智能新生态，开放新时代”为主题在北京举办。其中，由国家煤矿安监局主办的煤矿机器人专题论坛于8 月21 日召开，论坛以“跨界合作，大力推进煤矿机器人研发应用”为主题，倡导全社会参与煤矿机器人跨界合作、研发应用，实现煤炭行业安全高效发展。华为云中国区总裁洪方明在论坛上向各位与会嘉宾介绍了华为云工业互联网平台，为大家揭秘了智能革命的本质，以及如何将工业智能体融入煤炭产业，打造出智慧“煤矿大脑”，为煤炭行业发展赋予新的动能！

煤炭行业转型升级的核心目标

洪方明在发言中指出，目前各个行业企业基本实现了生产环节的自动化，但更多企业经营过程中，研发、生产、市场、供应链、服务与运营、物流运输等各环节数据未能有效拉通，数据孤岛现象非常突出。供给与客户需求数据未做到有效预测，生产无法与需求做到无缝感知，企业存在明显的效率裂谷。新一轮产业升级的核心，即智能革命的本质，就是利用云计算，5G 及人工智能等技术，来弥补企业局部生产效率与全局效率提升之间的裂谷，实现生产信息与运营信息的全向集成，数据从生产到运营全域拉通，并全局可视，利用云上的AI（人工智能）能力，打造企业的创新引擎，实现最终的商业成功。

煤炭行业现阶段转型升级的主要目标，是实现绿色、高效和安全，具体来说有以下3 个方面：

绿煤战略

利用人工智能、5G 和云计算等发展的契机，推动关键技术攻关，改造现有生产工艺，进一步降低排放指标，实现绿色开采、加工和利用，做到对环境影响的最小化。

高效利用

煤炭依然是中国的主体能源，但煤炭的主要利用方式是直接燃烧发电和工业供热，总体效率较低。未来，煤炭行业需实现煤炭开采过程的最优化、促进煤炭高效利用，也即是生产流程优化、运输路径优化、资源最佳配置等。

安全智能

把人工智能应用到生产、运营及安全监管等各个领域，提升整个煤炭行业的效率与安全生产水平，最终使得煤炭产业走向智能生产、精益管理、安全运营。

工业互联网平台助力煤炭行业变革

据洪方明介绍，为推动全行业数据化转型与智能化升级，华为云推出面向全行业的整体解决方案——华为云工业互联网平台，其中煤炭行业是这个平台的一个子集，而这一平台最重要的部分就是把人工智能做了“云、边、端”的无缝覆盖。“云、边、端”协同解决方案专注于为企业客户提供端到端的一体化解决方案，帮助企业客户实现行业数字化转型。方案覆盖端（物联网）、边（边缘计算）、云（云计算）三大领域形成端边云协同能力，成为向万物互联世界快速发展的超强引擎。从横向看，分为3 个子平台：

连接平台

实现本地化的数据采集、过滤、清洗等服务；通过云边协同，完成模型和规则下发，实现边缘智能。

使能平台

通过华为云工业服务模式：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）以及EI（企业智能），为行业应用提供使能组件。

应用平台

以使能平台为基础，构建工业各领域应用，赋能各行业子平台，如煤炭行业平台，化工行业平台、汽车行业平台、人工智能平台等。平台覆盖了从研发设计、生产制造、经营管理、仓储物流、销售服务等工业全流程。

从纵向的视角来看，平台提供了数据、模型和应用的全生命周期和整体的安全服务，实现了全局的可视化管理。这正是跨越效率裂谷，实现企业新一轮转型升级的关键。

图1 “煤矿大脑”人工智能视频识别，有煤自动开机，无煤自动停机，实现危险场所替换人

图2 “煤矿大脑”对视频中作业人员钻机工作、卸杆行为等目标监测识别，实现安全管理不靠人

全场景AI与“煤矿大脑”的应用

华为云将AI技术与云数据中心、智能计算、存储等IT 基础设施不断融合，提供全栈式、全场景的基于AI 的云解决方案。具体到工业领域，华为云EI 在柔性质检、根因分析、智能排产、精准营销、安全监管等领域已经发挥出了独特的价值。

2019 年3 月，华为联合合作伙伴共同发布了“煤矿大脑”解决方案。该方案采用“云、边、端”的体系架构，打造矿山安全态势感知与信息共享体系化协同的大脑，目前已覆盖山西省100 余座生产矿井，帮助山西煤矿安监系统实现了实时风险预警，并且实现了分矿点信息和通信技术ICT（Information Communications Technology，简称ICT。是电信服务、信息服务、IT 服务及应用的有机结合）基础设施的集中运营运维，降低成本65%。

“煤矿大脑”通过人工智能视频识别的技术，帮助企业减员提效，成为煤矿企业安全高效的智慧支撑。在论坛上，洪方明向大家展示了以下4 个“煤矿大脑”的应用场景。

场景1：危险场所替换人

在场景1 中（见图1），内蒙古某煤矿目前井下连掘（采）生产，同时有6 台刮板机在工作，每班每台需要1 人进行专门的启停操作，一班需要6 人，每天3 班需要18 人。通过“煤矿大脑”人工智能视频识别技术，识别到有煤自动开机，无煤自动停机，帮助企业用设备取代这18 个人。实现了危险场所替换人。

图3 “煤矿大脑”对瓦斯抽采作业全流程信息化管理，实现流程作业不靠人

图4 “煤矿大脑”可识别皮带空载率、皮带堆煤、皮带跑偏等状态，实现智能识别减少人

场景2：安全管理不靠人

在场景2 中（见图2），利用“煤矿大脑”，对探放水作业视频中作业人员钻机工作、卸杆行为等目标的监测识别，可精确识别并实时输出卸杆数量、作业人数、钻机运行轨迹图，可以有效减少监钻工人数量；杜绝施工人员谎报进尺、打假孔等危及安全的事件发生；并减少因工作量瞒报产生的费用开支，帮助企业减人提效。同时可为监察部门的安全监察、事后追朔、科学决策提供直观、可靠的手段和证据。实现了安全管理不靠人。

场景3：流程作业不靠人

场景3（见图3）中的瓦斯抽采作业，与探放水作业类似，“煤矿大脑”可以解放井下验收人员，对瓦斯抽采作业全流程信息化管理，自动形成工作考核，督促人员作业到位。实现了流程作业不靠人。

场景4：智能识别减少人

场景4（见图4）对皮带设备的监控中，“煤矿大脑”可识别皮带空载率、皮带堆煤、皮带跑偏等状态，进行远程提醒或将信号提供给皮带控制系统联动停机。可以减少井下工人数量，提升安全生产管理水平，保障煤矿运输效率，保障皮带运输业务的连续性。实现了智能识别减少人。

工业互联网的核心在于ICT 能力与行业经验的良好结合，只有理解行业，同时也熟练应用ICT 技术，才能将ICT 技术在行业中进行更好的应用。从“平台+生态”到“平台+AI+生态”，华为云的战略不仅着重增强了人工智能技术的应用，还更加强调顺应行业数字化转型需求，与生态伙伴联合打造行业解决方案，切实解决企业数字化转型中遇到的问题。