践行两化深度融合，助推煤矿智能化发展

刘超

肥城市高新区肥矿集团，山东 泰安 271608

摘 要：通过山东能源肥矿集团信息化建设经验，总结企业推进两化融合、煤矿智能化发展的成果。以“两化融合、三线并行”建设思路和“云、大、物、移”技术实施路线，探讨煤炭行业信息化、智能化发展规律，展望未来发展趋势。

关键词：煤矿智能化；两化融合；三线并行；全面标准化智慧矿山

1 引言

随着国家积极推进“两化”深度融合，以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术，正加速与传统行业深度融合，为企业安全生产、经营管理全方位变革创造了条件和机遇。传统企业与互联网等新技术企业的跨界融合正在逐步创建新的业态，助推能源技术革命的进程。随着行业智能化生产快速发展，煤矿采掘、机运、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化能力正在稳步提升，智能机器人等已通过多种形式融入到生产系统中，行业两化深度融合已经进入到信息化、智能化建设与应用的新阶段，新的技术与理念正在逐步改变行业传统发展的方式和经营模式。

新一代信息技术，特别是人工智能与遥感技术、虚拟现实、数字孪生、地理信息等技术正在与行业发展深度融合，以物联网、工业大数据、知识图谱、5G通信等信息技术为基础，灾害智能预警与防控、智能采掘技术与装备、井下人工智能机器人、无人驾驶、3D打印、井下精确定位与导航等应用正推动行业升级到智能开采，推动煤炭开采向清洁生产、绿色矿山方向转变，最终实现“无人生产”，达到“无人则安”。

2 持续推进两化深度融合，打造全面标准化智慧矿山

山东能源肥矿集团积极践行国家两化融合和智慧矿山建设的要求。“智慧矿山”其实质是智能化生产、智慧化管理与信息化赋能的高度耦合，肥矿集团以管理夯实“双基”、以信息化赋予管理新动能。传承历史，打造新时期标准化升级版，开始冷静审视面临的各种问题和挑战，把握当今时代对管理变革带来的冲击和机遇，顺应煤炭产业发展趋势，吸纳先进成果，着眼打造现代化管理品牌，提出了建设肥矿特色全面标准化智慧矿山。

2.1 建设路径：两化融合、三线并行

肥矿信息化的发展历经四个阶段：离散型业务系统分布建设阶段、面向专业管理的小型综合集成平台建设阶段、贯穿全业务链条的大数据平台建设阶段、智慧型企业“智+体系”飞跃提升阶段。目前第四个阶段开始起步。在精研理论、探索创新的基础上，肥矿在推进智能化建设过程中，确定了三个方向的具体实施路径，多维度合力助推目标的实现。

2.1.1 方向一：自下而上，贯标为基、统筹规划，融合安全、生产、技术，实现矿山透明化管理

矿井层面，遵循国标《智慧矿山信息系统通用技术规范》（GB/T 34679--2017）、《煤炭工业智能化矿井设计标准》（GB/T51272-2018），基于统一的空间和时间四维坐标,实时采集矿井生产现场环境设备等监控信息，建立三维矿山地理信息模型、四维时态地理信息系统，实现井上、下所有对象的透明管理。紧随“机械化、自动化、信息化、智能化”发展趋势，自下而上，走矿山管理透明化向矿山智能化、智慧化发展之路。

2.1.2 方向二：自上而下，理念引领、管理创新，高效集成、落地实施，助推管理变革

集团层面，以创新型集控管理新理念、新模式为主要内容，构建“三大中心、三个平台”，以信息技术手段规范流程、集成数据、预警闭环、决策分析，自上而下，走企业精细化协同管理创新之路。

2.1.3 方向三：两化融合，数据、业务、管控互联互通，一体协同，打造全面标准化智慧矿山

在融合需求推动的基础上，加入管理因素的积极影响，进行梳理、分析、完善，加速推动协同融合，实现最终目标。目前肥矿已逐步建成各类信息化共享平台，在大协同基础上进一步融合，为“全面标准化智慧矿山”建设持续推进提升丰富了内容和载体。

2.2 技术路线：“云、大、物、移”，四位一体

2.2.1 “云”：混合云建设，夯实根基

数据集成，将应用系统都部署在虚拟化云平台上，集中部署、层级应用，保障了应用业务的连续性和高适配性。异地联网，利用“专线+VPN”方式，通过数据分类传输、备份线路自动切换等方式保证数据信息、工业电视、高清视频会议等跨地区传输的稳定性和安全性。

2.2.2 “物”：物联网升级，一提双优

安全生产管控，在工业视频、安全监测和工业监控类系统的基础上，不断完善井下物联网，持续为安全生产保驾护航。2019年完成权属3对矿井安全监控系统升级改造，2020年以“UWB+WIFI”综合分站建设方式，完成了井下人员精确定位系统和无线通信系统的部署安装。井下智能开采，为加快新旧动能转换，贯彻落实山东能源集团“一提双优”目标，自2018年10月以来，共计建成9个智能化采煤工作面、5台综掘机远程控制改造、10条主煤流系统地面集控、2套TDS智能干选系统，并在多个井下固定岗点部署了智能巡检机器人。

2.2.3 “大”：大数据分析，提质增效

安全管控分析，实现对双重预防数据的多维度分析，主要包括风险管控措施检查、风险管控效果、管理人员管控情况、风险管控缺陷和风险辨识效果等方面的分析。生产经营分析，集成企业运营的产、供、销、人、财、物等数据，并通过工作流机制将各离散的系统功能串接起来，实现业务整体协同和层级管理。智能数据分析，将肥矿企业运营中的关键数据和业务进行超前预测预报、实时过程管控、任务跟踪闭环，形成管理“驾驶舱”。

2.2.4 “移”：一站式登录，移动办公

行政办公和专业管理移动化，覆盖集团公司所有权属单位，通过整合企业内部业务服务及移动APP，汇集应用入口，实现单点登录，形成统一的移动门户。进行移动端的统一消息推送与待办处理，使移动门户成为员工的随身消息中心和服务中心。

2.3 智能化逐步推进，效能日益显现

2.3.1 双重预防落地，强化安全管控

肥矿历来重视信息化在安全管理中的作用发挥，从安全质量标准化、安全闭环管理、本质安全保障体系、双重预防机制，不断提升，最终建成安全生产标准化管理信息系统，实现了安全管理关口的前移，安全管理水平不断攀升。

2.3.2 智能生产提效，集控减人促安

肥矿始终贯彻智能装备提效、无人少人则安的理念，落实“一提双优”三年规划，积极推进矿井智能化进程，自2018年10月以来，在权属三矿，共计建设安装9个智能化工作面（包含三个已回采完成的工作面）、5台综掘机远程控制改造、2台CMS1-6500/75型智能液压钻车、10条主煤流系统地面集控、2套TDS智能干选系统，同时在井上下固定岗点安装各类监控设备设施，在5处变电所部署了智能巡检机器人，取消大量工作面生产作业人员和固定岗点人员，且生产提效明显。

2.3.3 助力市场化落地，细化管理降本提效

各权属单位构建起以三级预算、六级结算主体、六大保障体系、十类要素市场为核心的“36610”全面预算内部市场化管理模式。按照“分线管理、分块核算”原则，将各单位细分为“产品结算型、服务结算型、费用结算型”三种结算主体，明确结算价格，根据市场化主体不同性质进行结算。通过内部市场化信息系统，贯穿所有层级、所有岗位，以预算指标控制、市场化结算考核，形成集团、矿、管理线、专业、单位、班组（个人）六级市场结算主体，自上而下靠预算生根，自下而上靠市场创效，最终实现岗位增值、员工增收、单位增效。

2.3.4 协同业务融和共享，合力支撑企业决策

以创新型集控管理新理念、新模式为主要内容，肥矿的协同管理大数据平台集成了企业运营的产、供、销、人、财、物等数据，并通过工作流机制将各离散的系统功能串接起来，按照预定规则和步骤逐步执行，实现业务整体协同和层级管理。将深度融合后的各业务无缝集成、互联互通，数据则进行统一整合、开发和使用，形成具有更加广泛意义的的安全、生产、经营全面管理信息共享平台，实现企业运营的现场管理、实时调度、预警管控、闭环整改、应急指挥，为业务管理提供全面、实时、准确的基础数据。在大数据挖潜利用过程中，着重关注不同业务和不同层级数据彼此间的相互影响，以及单一目标实现所涉及的多重内部因素的影响，为领导决策提供智能化、智慧化的有力支撑。

2.4 展望未来：构建企业“智+”新体系

为落实国家的部署和要求，肥矿集团积极推进传统行业在智能生产、智慧管理的转型升级，在前期建设基础上，不断完善架构设计，加强数据、业务、管控互联互通，建设肥矿“智+”新体系，促进企业稳步提升。

构建“智+肥矿”管控信息化体系，首先自下而上，从基层矿井开始，层级建设“智能工作面、智慧采区、智慧矿井、智慧企业”，同时自上而下，以“智+全业务”的形式，将信息化协同共享特征融于集团业务管理运营管控过程中，助力打造集约高效集团管控新模式，塑造新时期肥矿特色品牌和企业形象。

3 结语

煤矿智能化的发展不应是局限于单独某一层面的建设推进，而是需要从煤矿基础数据传输收集，到业务共享应用，直至数据全面融合、智能决策的全方位的工作推进，其中每一方面的技术突破都会加速煤炭企业的智能化进程，其最终追求的效果，数据的透明化、通道的高速化、存储的标准化、集成的高效化、共享的广泛化、决策的智能化。笔者认为煤矿企业要想较好地推进智能化进程，其底层的基础贯标提升、中层的业务协同集成、高层的数据融合利用，都应是统筹推进的内容，不可偏重于某一方面的建设而忽略了整体。本文上述“两化融合、三线并行”的思路和方式，便是统筹推进智能化的其中一种模式，也已取得了较好的推进成果，供大家参考借鉴。