挖煤人如何“挖”好数据？

来源：中国煤炭报 时间：2024-08-28 11:37

　　俯瞰神东矿区，只见蓝色煤仓、皮带栈桥，煤矿地标性建筑格外显眼。

　　走进国家能源集团神东煤炭公司布尔台矿智能运维队办公室，几个年轻人正坐在电脑前处理设备数据。

　　不一会儿，又进来几个年轻人。他们刚升井，下井不是去挖煤，而是去维护网络通信，确保数据准确上传。

　　如今神东煤炭公司13个矿、11个选煤厂的4万多台设备、120多万个数据点位接入神东生产管控平台。截至目前，该平台已存储数据12万亿多条。依托大数据技术，神东煤炭公司实现了远程监控、无人值守、移动管理、减人提效、节能降碳。未来，借助“AI+数据”，可干的事儿更多。

　　作为我国首个2亿吨级煤炭生产基地，神东煤炭公司数据采集应用的实践，折射出数据作为生产要素正在催生出新质生产力。

　　更多煤炭企业如何把数据变资源、把资源变资产，让煤炭这个传统产业为数字中国建设贡献新的力量？深入山西、陕西、内蒙古、山东等煤炭主产地，记录下煤炭企业数据应用的生动场景，有利于我们看清其中的脉络和方向。

　　把数据“采”上来，把“烟囱”打通

　　在煤矿，数据采集上传，有三个关键点。一是部署传感器，采集数据。二是统一协议接口，读取数据。三是建设通信网络，传输数据。

　　布尔台矿信息化主管杨清保说，井下大部分设备都配有传感器或相应装置，但参数及数据点位要根据井下情况进行调整。在这个过程中，遇到的一大难题是设备厂家通信协议不统一。

　　为了解决这个问题，2018年以来，神东煤炭公司除了统一数据标准，还在新设备采购时将通信协议标准写进标书和采购合同。

　　基础不同，各煤炭企业的推进方式也不一样。

　　为了贯通煤炭、煤化工、电力等全产业链，中煤陕西公司从2019年开始打造统一的数据湖和工业互联网平台。“先让车辆进出厂和外委维修项目管理两个系统在平台上‘跑’，‘跑’成熟了再推广。”该公司运营管控中心主任马春雷说。

　　中煤陕西公司煤化工项目信息化基础较好，2014年一期项目建成时，运行数据已进行实时存储。平台建成后，他们花了三四个月时间把这些数据并入数据湖。

　　中煤陕西公司大海则煤矿起点高，2021年底启动智能化建设时同步规划了数据底座和工业互联网平台。目前，该矿上万个数据点位和50多个系统数据并入工业互联网平台，每天入“湖”数据2亿条左右。

　　国家能源集团总经理助理、詹天佑铁道科技奖获得者康凤伟说，该集团运输板块数据的产生，可以追溯到上世纪90年代的“5T”运输系统。虽然数据不断积累，但“沉没在各自的系统当中”。2016年前后，该集团运输板块与工业和信息化部合作，对数据进行治理。目前，该集团已汇聚22类铁路运输装备、9类港口装备、6类船舶装备的运行、故障、维修等数据超30亿条。

　　“数据‘烟囱’、信息孤岛问题比较普遍。”中国煤炭工业协会信息化分会秘书长王丹识告诉记者，现在，不少煤炭企业意识到治理数据的重要性，通过打造数据中台，让数据入库入“湖”来解决孤岛问题。

　　以前，淮北矿业集团各级各类业务系统均建成自己的数据库，形成数据“烟囱”。2019年，该集团启动大数据中心建设，编制数据编码及交换契约，通过统一端口将各单位数据接入大数据中心。

　　王丹识说，煤炭行业数据工作一般可分为三个阶段。一是数据1.0阶段，主要通过信息化建设，让数据变成资源。二是数据2.0阶段，主要通过数据标准化、数据治理等，让数据汇聚集中，更大限度挖掘数据价值。三是数据3.0阶段，主要通过数据资产化，促进数据交易流通共享，真正实现以数据为核心要素的数字化转型。

　　“这三个阶段虽然是层层递进关系，但并不是说只能一个阶段完了，再过渡到另外一个阶段。实际上，从有了数据开始，就应该考虑如何利用好。”王丹识说，整体来看，煤炭行业数据工作处在2.0阶段，个别先进企业在向3.0阶段迈进和探索。

　　示范引领，释放数据要素价值

　　数据应用上，大型煤炭企业都在探索，减人、增安、提效、降碳的效果显现。

　　在神东生产管控平台支撑下，神东煤炭公司月调度电话减少3万多次；13个矿机电设备平均有效开机率从95%提升至98%；92台变频胶带机年节省运输里程56万多公里，年节约电费约5120万元；主运输、供配电、供排水三大系统428个岗位实现无人值守，28个综采工作面实现机头看护工、马蒂尔司机、控制台司机“三岗”合一。

　　山东能源集团让AI（人工智能）大规模下井，将盘古矿山大模型与生产深度融合，2023年以来在32个矿厂单位落地63个应用场景。井下，职工若有不安全行为，AI自动识别报警。兴隆庄煤矿选煤厂依据煤泥水浓缩工艺和技术参数构建AI预测模型，降低了耗材和人工成本。

　　“西安研究院发布了国内首个地质垂直领域大模型GeoGPT，目前已应用于智能矿山透明地质保障业务中。”中煤科工西安研究院数字化部部长柴蕊介绍，基于该模型，他们研发“晓悟”透明地质知识智能机器人，通过多源数据采集分析，向用户推荐候选处置方案，大幅缩短了紧急事件响应时间。

　　国能准能集团拥有2个3000万吨级露天煤矿。该集团“数字矿山”项目自2019年投用以来，降低直接成本9982.26万元/年；主采设备可动率提升4.54%，实动率提升2.29%。36台300吨级无人驾驶矿用卡车实现多编组常态化运行，同等条件下与有人驾驶效率持平。

　　“在数据应用方面，露天煤矿无人驾驶是做得最好，也是发展最快的领域之一。”王丹识表示。

　　依托在线数据监测实现智能巡检、智能管控，外操工作量减少，减下来的人又组成一个班组。现在，中煤陕西公司甲醇中心和烯烃中心均由原来四班两倒变为五班两倒，职工原来每4天工作24小时，现在每5天工作24小时。同时，化工厂区和煤矿实现无接触交接班，告别了“口对口、手拉手，你不来我不走”的交接班模式。中煤陕西公司总经理梁云峰表示，交接班内容在手持移动终端上显示，每班减少交接班时间1小时左右。

　　国家能源集团运输板块与瓦房店轴承集团、中国中车等企业建立数据合作关系，将采集到的数据产品销售给对方，为轴承优化、提升车辆性能提供支撑。拿瓦房店轴承集团来说，此前，其轴承寿命为80万公里；现在，其轴承寿命已突破120万公里。

　　“2022年至今，有多家运输装备制造商购买了我们的数据产品。”康凤伟说，目前，国家能源集团共有30多类数据产品，在北京、上海、深圳3家数据交易所挂牌，吸引275家运输装备制造企业与之开展数据资产交易。

　　“总体来看，大型煤炭企业数据应用工作都在推进，数字化水平提升了一大截，但进展不太平衡、步伐有快有慢。”王丹识说。

　　破解诸多难题，因地制宜推进

　　在国家层面大力推进“数”“实”融合的背景下，数据应用和数字化转型成为行业共识。

　　晋能控股集团煤炭产业部副部长董光拽表示，煤矿数字化、智能化建设是发展方向，但在井下一些复杂应用场景中，还有很长的路要走。

　　“行业特殊性决定了获取实时的、精准的、稳定可靠的、连续性强的数据，难度比较大。”王丹识说。

　　以部署摄像头这件事为例，地面工厂部署一台摄像头，可长期稳定工作。但在井下粉尘、喷雾条件下，摄像头在昏暗环境下实时采集清晰的图像数据，难度很大。煤矿和设备厂家采取多种手段解决了这个问题。

　　“煤炭行业是最复杂的制造工厂，大大小小的系统有40多套，涉及的厂家是电力行业的三四十倍。”煤炭科学研究总院院长王海军说，“井下采煤和掘进，每天都在移动，一个工作面采完，就要搬到另一个工作面。”

　　王丹识表示，井下设备一旦移动，掉落、磨损的风险就会大增，运维成本就会增加、难度加大。

　　“煤炭行业数字化转型是一个长期的系统工程。”王海军表示，大型煤炭企业正在“一企一策”推进，头部企业已在示范引领。

　　在这个过程中，数据标准是核心。业内人士表示，数字化转型应标准先行，再往下贯标。目前，煤炭行业数字化标准体系尚未建立，已有标准基本上是各煤炭企业的内部标准。

　　“各个企业的数据都是‘方言’。”王海军说，下一步要从顶层设计做起，建立煤炭行业标准体系。

　　今年5月，全国数据标准化技术委员会正式批复筹建，同时在全国信息技术标准化技术委员会制造业数字化转型标准工作组设立煤炭行业数字化转型专题组（筹备），煤炭科学研究总院为组长单位。

　　王海军表示，下一步，煤炭科学研究总院矿山数据标准研究院将面向数据标准、数据字典、数据产业化应用开展研究和技术创新工作。

　　“基于数据安全等因素考虑，目前，煤炭企业多为私有云部署，数据基本上限于本地使用、部分内部流通，但要建立行业大模型，一家企业几十个煤矿的数据还远远不够。”王丹识说，建立行业云是方向。

　　今年3月，山西煤炭工业互联网平台上线发布，已吸引150多个生态伙伴入驻。2023年11月，国家区块链技术（煤炭行业）创新中心成立。

　　王丹识认为，数据走出企业、实现数据流通的关键一步是数据确权，得想办法给数据脱敏，脱敏以后按资产定价流通。在这方面，国家能源集团运输板块已先行一步。

　　“数据资产定价是一个新课题，目前的定价公式更多体现的是示范价值。”康凤伟表示，下一步，该集团计划建立一个自己的数据平台，定价规则也将有所变化。

　　鉴于当前煤炭数字化转型进展不平衡的现状，王海军表示，煤炭企业要加强培训，加大投入，提升职工数字素养，但绝对不能搞“一刀切”，要因地因企制宜。

　　“如果有能力就大踏步往前走，如果条件不成熟可从小切口起步，先打好基础，再慢慢往外扩，最后实现数字化转型。”王丹识说。（尚军梅 陶冉 谢吉东 麻文斌）

　　责任编辑：江蓬新