國家能源集團神東煤炭：智向未來
來源：中國能源新聞網 時間：2023-12-27 15:52
陳舒睿
國家能源集團神東煤炭集團，地處蒙、陜、晉三省區交界。這里，煤海綿延，資源富集，創造了中國煤炭工業的奇跡，承載了國家能源安全的重責大任。這里，地層深處，智慧閃現，一片智能化發展的新藍海，正伴隨著烏金滾滾，在數據時代的大潮中，醞釀涌動。
零突破 國產操作系統上新
神東煤炭集團是我國首個兩億噸煤炭生產基地。13個主力礦井，構成了神東能源生產的基本盤。這些礦井協同生產、安全保供，輸出了“全國每20噸煤炭就有一噸來自神東”的產業價值，是國家能源安全的重要支撐力量。
自成立以來，神東從未停止對先進生產模式的探索。從最初的人工挖煤，到機械化作業，再到自動化控制，深邃的礦井中，如今又迎來了智能化遠程化作業的變革。
圖為大柳塔煤礦綜采一隊采煤機檢修工正在更換采煤機滾筒截齒
在大柳塔煤礦高闊明亮的地面控制室內，大學生智能化采煤班煤機司機段大毛坐在未來感十足的駕駛艙中，雙目緊盯顯示屏，熟練地操作著搖桿。面前的智能遠程操控系統、跟機視頻系統、全景視頻拼接系統、數字畫面孿生系統閃動，井下滾筒煤機運行軌跡一覽無遺。
“井下作業強度大，安全風險高。用了這個新系統，不用下井，坐著就能把煤采了。旁邊這大窗戶，太陽照進來，陽光正落在腳邊。”段大毛高興地說。
新系統是神東自主開發的煤礦“一站式”智能遠程操控臺，幫助煤礦工人告別重體力勞動，從井下遷移到地面，不僅降低人員安全風險和勞動強度，還實現了國產操作系統在煤礦領域“零”的突破。
參與遠程操作系統開發的神東機電管理部方中喜介紹說：“操作系統和芯片一樣，都是工業應用的核心之一。神東堅持自主開發，探索軟件國產化應用，建設了國內首套自主知識產權的礦山操作系統，填補了這方面的空白。”
國產化上新，神東“云”厥功至偉。神東在國家能源集團智能管控平臺及基石系統建設框架下，依托堅實的自動化、信息化建設基礎，建設神東智能管控平臺，搭建基于工業互聯網架構的神東“云”，滿足2億噸級礦井群智能生產管理的需求。
在“云”構架下，神東圍繞煤炭開采經驗進行數據化轉化，建設“智慧大腦”，實現了對13個煤礦和11座選煤廠的生產監控和聯動控制，5G網絡覆蓋了29個綜采工作面、56個連采工作面。平臺集成了90個算法服務，425個功能模塊，68個數據分析系統。通過PC端和移動終端，平臺每天承載約 2200萬次的數據訪問量，提供62種全天候決策服務，全面提升了神東生產保供的能力，把能源的飯碗又一次牢牢地端在了中國人自己的手上。
大數據 新賽道的起點
智能化是礦山建設的方向，大數據是當之無愧的頂流。收集分析數據，發掘數據價值，神東不斷創造驚喜。
2023年3月，神東發布了礦山大數據標準化白皮書，作為國內首個礦山大數據的國家級標準，神東以大范圍的大數據體驗，貢獻了寶貴的應用成果。
2023年6月，國家礦山安全監察局發布了神東主要參編的《智能化礦山數據融合共享規范》系列行業標準，有效解決礦山、裝備和通信企業面臨的數據編碼不統一、通信接口不兼容、傳輸協議不開放、系統集成難度大、智能化建設成本高等突出問題，打通“數據孤島”，破除“信息煙囪”，推動智能化礦山各類數據的互聯互通、集中集成，為實現過程可視可控、安全可防可測、要素可調可配的礦山高水平智能化奠定了基礎。
圖為上灣煤礦生產調度中心調度員正密切關注著井下設備的運行情況
在神東，礦山數據是以10萬億級儲量起步的。依靠分布在礦井群中的110萬個測點，以及30多類數據傳輸協議，神東攢下了“海量”的數據家底，為搭建各種應用場景創造了條件。
在部署智能遠程操控系統應用的礦井中，大數據幫助井下設備實現了聯通聯動。通過井下5G基站、傳感器網絡，大數據輔助操作系統主導遠程作業，同時接入生產管理、機器人、視頻、通訊、故障診斷、保護動作、無人駕駛等井下輔助生產系統，展現了神東“生態化協作”的新成果，礦工人身安全從根本上得到保障，安全效益大幅提升。
讓數據參與采煤作業，最早試點應用的榆家梁煤礦綜采二隊隊長趙云飛對此極為感慨：“傳統采煤三機聯動，智能化采煤以后，大家發現系統接入設備越來越多，但管理還越來越輕松。大數據真是太牛了！”
開機率是礦山生產能力的重要指標。通過大數據的分析計算，13個礦井生產效率一覽無遺。來自神東生產管理部的數據顯示，智能管控平臺體系中的機電設備有效生產時間分析系統組件模塊上線運行后首月，神東煤炭所有綜采工作面有效開機率平均上漲3%，石圪臺22308綜采面開機率平均上漲10%，寸草塔煤礦31112綜采面開機率平均上漲17%，全公司大約提升了480萬噸的煤炭保障能力，礦井生產從傳統計劃型向著整體協同、智能匹配、最優生產的柔性供給模型策略轉變。
在人工智能的前沿領域，神東也加快了攻關的速度。“今年要加快AI人工智能技術研發，深入挖掘大數據價值，加快推進工業互聯網建設。”神東黨委委員、副總經理賀海濤在2023年機電工作會上，對AI人工智能進行重點部署。
新的賽道上，神東已應用了34種229臺機器人，其中20種136臺輔助作業類機器人代替了采煤、掏槽、管路抓舉、鉆孔、噴漿等重體力作業，14種93臺巡檢、救援類機器人可在變電所、水泵房、主運輸巷道等場景實現機器人巡檢。
操控型機器人只是智能化的初級應用。神東志不只此。
在神東技術研究院，一批新型AI機器人已經悄然在礦井中試點應用。神東煤炭技術研究院洗選加工研發部陳凡介紹說：“我們在石圪臺煤礦安裝了膠帶機撿礦機器人，正在對它進行訓練。通過場景感知，讓它‘學會’對原煤中的異物，自己進行識別和抓捕，有效提升原煤精細度和品質，這是我們對‘煤石（矸石）混雜’這一煤礦行業世界級難題的一個研究方向。”
新的賽道風景獨好，神東審時而動，率先向著未知進發。
勇變革 為產業工人畫像
曾幾何時，勞動密集、重體力、臟黑、高危，成為煤炭產業的固有標志。
數據交互時代，產業工人形象隨之變化。在神東，智能化建設提供了平臺，煤礦工人在創新中擁有了新的身份標簽。
為了深耕國產化核心技術，2018年神東煤炭集團黨委決定成立神東工業控制自動化項目組，抽調了一批具有六年左右井下經驗的技術骨干，專職開展計算機應用和程序開發，主要研究方向為國產操作系統在工業領域的應用、自主可信工業通信協議、礦山行業大數據標準體系、煤炭行業5G+工業互聯網架構，讓軟件貼近煤炭生產現場，讓煤炭工人走進程序開發，實現產業工人向軟件工程師的角色轉變。
今年10月25日，在第二十屆中國國際煤炭采礦技術交流及設備展覽會上，首次亮相的CZT2201“一站式”智能遠程操控臺，已在神東多個礦井成功應用，計劃在神東的13座礦井全面推廣。這個集成的綜合性遠程操控臺，將煤機操控、溫控、壓控、液控、位移等多種工序信息，轉化為3600余個數據量，編程為可視化的操作界面。煤礦工人告別了井下高危環境，用“程序操控員”的職業身份，重新定義采煤作業的工作內容和崗位規范。
大學生智能化采煤班，被譽為神東新時代發展的名片。在神東13個礦井中，活躍著90余個大學生智能化采煤班。采煤班成員主要為研究生及本科學歷，平均年齡31歲，不僅是生產的骨干，還擔負著為神東智能化建設、高質量發展探索新路徑的重要作用。大學生智能化采煤班自成立以來，創新了20余項智能化班組管理法，打造出一批在行業叫得出、有影響的班組，累計40余個大學生智能化班組、110余名大學生智能化班組員工受到國家級、省部級和行業協會表彰，是神東先進生產力代表的后起之秀，為煤礦產業由勞動密集型向高科技產業轉型貢獻了頂級人才。
智能創造，萬眾創新。近年來，神東立足智慧化建設，發動職工廣泛參與創新創效活動，建設了各類創新工作室33個，職工創新創效成果迎來井噴。2021至2023兩年間，職工累計為神東貢獻創新創效成果3643項，48%成果來自一線職工，“薄煤層采煤優化”“洗選精準配煤技術”“新型柔膜吊掛裝置”“智能無絞車回撤支架工藝”等726項推廣成果經轉化創造經濟效益超40億元，涌現了一大批高端化智能人才、創新領軍人才，為助力我國煤炭產業接續發展輸送了源源不斷的新生力量。
迎接新技術、新模式、新應用、新業態。在智能化建設的藍圖中，神東人堅定邁步世界一流示范礦井的征程。洞見未來，功成不必在我。一代代神東人正接續發力，堅持智能化發展方向，堅持獨立自主，讓創新實踐點亮探索的燈塔，在地層深處照見“煤”好未來。
責任編輯：許艷
校對：江蓬新
