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煤炭工業互聯網加速行業轉型升級
——專訪中國礦業大學(北京)校長葛世榮
2020-03-25 10:35  · 來源:中國能源報-中國能源網  · 作者:武曉娟  · 責編:劉澄諺

  為何推進?

  智能化發展的技術載體

  中國能源報:怎樣理解工業互聯網?煤炭工業互聯網預期將建成什么樣?

  葛世榮:我們使用互聯網已有20多年,互聯網實現了人與人、人與社會的互聯溝通。10多年前出現的物聯網,實現了設備與設備之間的互聯?,F在,我們推進工業互聯網,它是產業或生產系統的互聯,除了設備互聯外,還需實現各個流程之間、管理之間、人和設備之間等生產過程、系統的互聯。

  煤炭工業互聯網可被認為是一個煤流物聯網(Coal Internet of Things,CIOT),它是一個與煤炭行業緊密相關的全要素、全產業鏈互聯體系,將數字化全面連接煤炭生產、洗選加工、運輸、銷售、使用以及安全監管、企業決策、生態影響等方面。因此,CIOT是一個既可以推進智能煤礦建設、智能煤炭工業發展,又為煤炭企業賦能的巨大信息化系統,屬于煤炭行業更高層級、更大范圍的信息化與工業化緊密融合應用的概念。

  中國能源報:為何要發展煤炭工業互聯網?

  葛世榮:我國煤礦已走過機械化、數字化、自動化的發展歷程,正向著智能化方向發展,不同階段的工業化任務有所不同。比如,數字化解決了煤炭生產大量數據、信息的集成及利用問題,自動化使采礦流程實現部分遠程控制?,F有的煤礦物聯網相對比較孤立,并沒有把整個生產流程、生產系統有機結合起來。煤炭工業互聯網是煤炭行業轉型的戰略需要,有利于加速實現煤炭行業減人、增安、提效,可謂煤炭行業發展的新階段。

  近日,國家八部委聯合下發了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》(下稱《指導意見》),煤炭工業互聯網有望成為落實《指導意見》的實際行動和重要舉措,是實現煤礦智能化的技術載體和支撐。目前,工信部、應急管理部和國家煤監局都高度重視煤炭工業互聯網建設,建立了聯合推進機制,已開始推進這項工作,對落實《指導意見》具有十分重要的現實意義。

  當前,5G網絡建設、發展工業互聯網和加快大數據應用已成為我國大力支持的“新基建”工程,也是近期抗擊疫情、復工復產的重點任務之一,更是未來一段時間經濟發展、創新驅動的重要技術體系,煤炭行業也必然朝著這個方向努力,可以說發展煤炭工業互聯網恰逢其時。

  如何“借東風”?

  從“就事論事”到系統謀劃

  中國能源報:5G網絡、工業互聯網快速發展的“東風”,為煤炭行業帶來了哪些機遇?

  葛世榮:我國通信技術迅速發展,5G技術開始大規模應用,為煤炭工業互聯網建設和發展提供了技術支持。煤炭工業互聯網建設將不局限于煤炭企業,除了要滿足煤礦自身的信息化智能化需要,還要與煤礦外部行業互聯互通,比如與燃煤電廠、化工廠、鋼鐵廠構建互聯系統,就需要借助5G技術和煤炭工業互聯網的支持。

  當前,煤炭企業對智能化技術的追求意愿非常迫切,希望利用智能化創新驅動來促使企業轉型升級。如果煤企通過工業化和信息化融合,將生產、安監、銷售等環節實現智能化,進而推進全礦井、全煤礦甚至全集團實現智能化,是一個把新技術轉化成煤炭企業新動能的賦能過程。

  我國約60%的能源來自于煤炭,煤炭工業互聯網建設將有力于推動煤炭智能化發展,是我國實現能源智能化的重要組成部分。

  中國能源報:目前發展遇到了哪些難題?

  葛世榮:首先,行業和企業對煤炭工業互聯網的認識不足。在工業制造領域,大家普遍認識到要發展智能制造,從而形成面向客戶需求、個性化、定制式的智能制造系統,無論是裝備制造、家電制造甚至服裝“制造”都加入其中,但煤炭企業還沒達到這個層次,一些煤企尚未形成共識。

  其次,如何構建煤炭工業互聯網技術體系還不明晰。煤炭工業互聯網需要一個頂層架構設計,將煤炭生產、安全監管、煤炭運銷、行業轉型發展、智能化發展等各方面需求緊扣在一起。但目前普遍是“就事論事”,如何將這些要素和需求通過整體性、系統性謀劃嵌入煤炭工業互聯網,還沒有統一的標準和規范。

  另外,有一些關鍵技術、瓶頸技術需要突破。比如,缺少統一、開放的設備或零部件標識系統,從一座煤礦到生產、掘進、運輸的作業區,再到作業區下面的多個工作面,工作面還有采煤機、液壓支架等諸多設備,而這些設備又包含各種部件,各種部件再到零件……僅這些內容已覆蓋多個層級,涉及非常龐大的信息化工作。

  怎樣構建?

  示范+互聯+實時反饋

  中國能源報:今后相關部門將通過哪些方式推進煤炭工業互聯網建設?

  葛世榮:在工信部、應急管理部指導下,國家煤監局將牽頭煤炭工業互聯網建設工作,中國工業互聯網工業研究院、中國安全生產科學研究院和中國礦業大學(北京)成立了聯合工作組,目前初步打算“三步走”。

  第一步,在目前全國煤礦安全風險監測預警系統建設的基礎上,將智能安監和智能生產整合起來。一方面,加快推動煤礦安全風險監測預警系統聯網全覆蓋,據了解,我國已有1900多處煤礦接入安監預警系統,今年有望全覆蓋;另一方面,我國已有220多個智能采煤工作面,以此為基礎,可將智能生產與智能安監全面融合,再接入井下掘進、運輸等生產系統,從中選擇一批“煤礦建設智能安監+智能生產的煤炭工業互聯網”示范應用單位。

  第二步,將煤炭行業運銷網絡銜接起來,把煤礦之外的煤流系統接入煤炭工業互聯網,運用數字化手段解決產供銷隔離、反饋互聯不夠的問題。據此,可以動態掌握各地、各礦生產的煤炭用到哪個地方、哪個領域、哪些行業,煤炭運輸去向和流量如何。實際上,正是這些內容構建了全國“煤流互聯網”。

  第三步,通過“煤流互聯網”形成智能煤流之后,把煤炭使用信息接入工業互聯網,就能夠實時反饋信息賦能煤炭企業,形成基于信息化決策的供需交互協同體系,煤炭企業可根據反饋信息,優化調整產能、煤質品種等生產決策。

  中國能源報:作為聯合工作組成員單位,中國礦業大學(北京)下一步將進行哪些部署?

  葛世榮:作為聯合工作組成員,我校首先要發揮一流礦業大學的優勢學科作用,配合相關部門開展煤炭工業互聯網實施方案設計工作,推動煤炭工業互聯網相關技術研究工作。近日,應急管理部和教育部已批準中國礦業大學(北京)與中國安科院共同建立國家安全科學與工程研究院。去年,學校還成立了智慧礦山與機器人研究院。這些前期準備,都能在煤炭工業互聯網建設中發揮技術支撐和人才培養作用。我們還計劃聯合國內外大學,尤其尋找國內優勢科研單位和企業,共同研究煤炭工業互聯網系統架構、技術體系、標準規范,并指導一些有積極性、有基礎條件的煤炭企業進行試點或示范工程建設。

  在人才培養方面,將推動人才培養和學科建設改革。上世紀80年代,我國大力推進煤礦機械化,有針對性地成立了煤礦機械化、煤礦自動化專業。目前,我校已成立機器人工程專業,將設立智能采礦工程專業方向,下一步將設立與工業互聯網緊密相關的人工智能、大數據領域的專業,這也是教育部大力倡導的新工科建設。參與煤炭工業互聯網建設,是我校人才培養工作做精、做強、做優的良好機遇,我們將倍加珍惜。

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