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煤炭工业互联网加速行业转型升级

2020-04-01 11:23:00

 

来源:中国能源报

中国能源报:怎样理解工业互联网?煤炭工业互联网预期将建成什么样?

葛世荣:我们使用互联网已有20多年,互联网实现了人与人、人与社会的互联沟通。10多年前出现的物联网,实现了设备与设备之间的互联。现在,我们推进工业互联网,它是产业或生产系统的互联,除了设备互联外,还需实现各个流程之间、管理之间、人和设备之间等生产过程、系统的互联。

煤炭工业互联网可被认为是一个煤流物联网(CoalInternetofThings,CIOT),它是一个与煤炭行业紧密相关的全要素、全产业链互联体系,将数字化全面连接煤炭生产、洗选加工、运输、销售、使用以及安全监管、企业决策、生态影响等方面。因此,CIOT是一个既可以推进智能煤矿建设、智能煤炭工业发展,又为煤炭企业赋能的巨大信息化系统,属于煤炭行业更高层级、更大范围的信息化与工业化紧密融合应用的概念。

中国能源报:为何要发展煤炭工业互联网?

葛世荣:我国煤矿已走过机械化、数字化、自动化的发展历程,正向着智能化方向发展,不同阶段的工业化任务有所不同。比如,数字化解决了煤炭生产大量数据、信息的集成及利用问题,自动化使采矿流程实现部分远程控制。现有的煤矿物联网相对比较孤立,并没有把整个生产流程、生产系统有机结合起来。煤炭工业互联网是煤炭行业转型的战略需要,有利于加速实现煤炭行业减人、增安、提效,可谓煤炭行业发展的新阶段。

近日,国家八部委联合下发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(下称《指导意见》),煤炭工业互联网有望成为落实《指导意见》的实际行动和重要举措,是实现煤矿智能化的技术载体和支撑。目前,工信部、应急管理部和国家煤监局都高度重视煤炭工业互联网建设,建立了联合推进机制,已开始推进这项工作,对落实《指导意见》具有十分重要的现实意义。

当前,5G网络建设、发展工业互联网和加快大数据应用已成为我国大力支持的“新基建”工程,也是近期抗击疫情、复工复产的重点任务之一,更是未来一段时间经济发展、创新驱动的重要技术体系,煤炭行业也必然朝着这个方向努力,可以说发展煤炭工业互联网恰逢其时。

如何“借东风”?

从“就事论事”到系统谋划

中国能源报:5G网络、工业互联网快速发展的“东风”,为煤炭行业带来了哪些机遇?

葛世荣:我国通信技术迅速发展,5G技术开始大规模应用,为煤炭工业互联网建设和发展提供了技术支持。煤炭工业互联网建设将不局限于煤炭企业,除了要满足煤矿自身的信息化智能化需要,还要与煤矿外部行业互联互通,比如与燃煤电厂、化工厂、钢铁厂构建互联系统,就需要借助5G技术和煤炭工业互联网的支持。

当前,煤炭企业对智能化技术的追求意愿非常迫切,希望利用智能化创新驱动来促使企业转型升级。如果煤企通过工业化和信息化融合,将生产、安监、销售等环节实现智能化,进而推进全矿井、全煤矿甚至全集团实现智能化,是一个把新技术转化成煤炭企业新动能的赋能过程。

我国约60%的能源来自于煤炭,煤炭工业互联网建设将有力于推动煤炭智能化发展,是我国实现能源智能化的重要组成部分。

中国能源报:目前发展遇到了哪些难题?

葛世荣:首先,行业和企业对煤炭工业互联网的认识不足。在工业制造领域,大家普遍认识到要发展智能制造,从而形成面向客户需求、个性化、定制式的智能制造系统,无论是装备制造、家电制造甚至服装“制造”都加入其中,但煤炭企业还没达到这个层次,一些煤企尚未形成共识。

其次,如何构建煤炭工业互联网技术体系还不明晰。煤炭工业互联网需要一个顶层架构设计,将煤炭生产、安全监管、煤炭运销、行业转型发展、智能化发展等各方面需求紧扣在一起。但目前普遍是“就事论事”,如何将这些要素和需求通过整体性、系统性谋划嵌入煤炭工业互联网,还没有统一的标准和规范。

另外,有一些关键技术、瓶颈技术需要突破。比如,缺少统一、开放的设备或零部件标识系统,从一座煤矿到生产、掘进、运输的作业区,再到作业区下面的多个工作面,工作面还有采煤机、液压支架等诸多设备,而这些设备又包含各种部件,各种部件再到零件……仅这些内容已覆盖多个层级,涉及非常庞大的信息化工作。

怎样构建?

示范+互联+实时反馈

中国能源报:今后相关部门将通过哪些方式推进煤炭工业互联网建设?

葛世荣:在工信部、应急管理部指导下,国家煤监局将牵头煤炭工业互联网建设工作,中国工业互联网工业研究院、中国安全生产科学研究院和中国矿业大学(北京)成立了联合工作组,目前初步打算“三步走”。

第一步,在目前全国煤矿安全风险监测预警系统建设的基础上,将智能安监和智能生产整合起来。一方面,加快推动煤矿安全风险监测预警系统联网全覆盖,据了解,我国已有1900多处煤矿接入安监预警系统,今年有望全覆盖;另一方面,我国已有220多个智能采煤工作面,以此为基础,可将智能生产与智能安监全面融合,再接入井下掘进、运输等生产系统,从中选择一批“煤矿建设智能安监+智能生产的煤炭工业互联网”示范应用单位。

第二步,将煤炭行业运销网络衔接起来,把煤矿之外的煤流系统接入煤炭工业互联网,运用数字化手段解决产供销隔离、反馈互联不够的问题。据此,可以动态掌握各地、各矿生产的煤炭用到哪个地方、哪个领域、哪些行业,煤炭运输去向和流量如何。实际上,正是这些内容构建了全国“煤流互联网”。

第三步,通过“煤流互联网”形成智能煤流之后,把煤炭使用信息接入工业互联网,就能够实时反馈信息赋能煤炭企业,形成基于信息化决策的供需交互协同体系,煤炭企业可根据反馈信息,优化调整产能、煤质品种等生产决策。

中国能源报:作为联合工作组成员单位,中国矿业大学(北京)下一步将进行哪些部署?

葛世荣:作为联合工作组成员,我校首先要发挥一流矿业大学的优势学科作用,配合相关部门开展煤炭工业互联网实施方案设计工作,推动煤炭工业互联网相关技术研究工作。近日,应急管理部和教育部已批准中国矿业大学(北京)与中国安科院共同建立国家安全科学与工程研究院。去年,学校还成立了智慧矿山与机器人研究院。这些前期准备,都能在煤炭工业互联网建设中发挥技术支撑和人才培养作用。我们还计划联合国内外大学,尤其寻找国内优势科研单位和企业,共同研究煤炭工业互联网系统架构、技术体系、标准规范,并指导一些有积极性、有基础条件的煤炭企业进行试点或示范工程建设。

在人才培养方面,将推动人才培养和学科建设改革。上世纪80年代,我国大力推进煤矿机械化,有针对性地成立了煤矿机械化、煤矿自动化专业。目前,我校已成立机器人工程专业,将设立智能采矿工程专业方向,下一步将设立与工业互联网紧密相关的人工智能、大数据领域的专业,这也是教育部大力倡导的新工科建设。参与煤炭工业互联网建设,是我校人才培养工作做精、做强、做优的良好机遇,我们将倍加珍惜。

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