中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 劉經(jīng)緯 報(bào)道
2021年9月14日，華為鴻蒙系統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域首個(gè)平臺(tái)——礦鴻正式發(fā)布。
2022年10月，歷經(jīng)7次迭代升級(jí)，礦鴻系統(tǒng)正式版本發(fā)布。
2023年2月，國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱國(guó)能神東）首個(gè)大采高沿空留巷綜采工作面——哈拉溝煤礦22523工作面，首次應(yīng)用礦鴻系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制落地單軌吊車移動(dòng)；在上灣煤礦22105綜采工作面，首個(gè)“遠(yuǎn)程供液供電+單軌吊車落地+自移列車+礦鴻”7米大采高智能化綜采工作面順利達(dá)產(chǎn)。
2023年4月26日，礦鴻工業(yè)互聯(lián)創(chuàng)新國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)能神東揭牌成立。
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“向礦而生”，已經(jīng)在10余個(gè)煤礦部署，實(shí)現(xiàn)3300多套設(shè)備數(shù)字化管理和運(yùn)營(yíng)的礦鴻，給智能礦山建設(shè)帶來(lái)了哪些改變？近日，《中國(guó)冶金報(bào)》記者專訪了華為煤礦軍團(tuán)市場(chǎng)與解決方案總裁郭振興。
建設(shè)智能礦山的“物聯(lián)底座”
讓設(shè)備之間可以“說(shuō)普通話”
“‘礦鴻+模組’為智能礦山萬(wàn)物互聯(lián)提供了基礎(chǔ)。”郭振興表示，智能礦山建設(shè)，前提是對(duì)所有的傳感器設(shè)備可適、可管、可控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控、集控，在未來(lái)甚至可以被AI（人工智能）控制，礦鴻正是提供了這樣一個(gè)“物聯(lián)底座”。
“礦鴻對(duì)設(shè)備的互操作提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，相當(dāng)于大家都可以‘說(shuō)普通話’。”郭振興說(shuō)，目前智能礦山建設(shè)推進(jìn)慢的核心原因就是井下裝備數(shù)量多且形態(tài)各異，例如國(guó)能神東烏蘭木倫煤礦大概有上千臺(tái)裝備，協(xié)議互不相通，只能靠人工操作實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)協(xié)調(diào)，人的工作強(qiáng)度非常大。目前，烏蘭木倫煤礦全礦43類1808臺(tái)（套）設(shè)備已成功適配礦鴻，覆蓋井下各類電氣設(shè)備和控制單位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間“說(shuō)普通話”，并且設(shè)備之間的互操作已經(jīng)可以通過(guò)訓(xùn)練AI或開發(fā)App來(lái)實(shí)現(xiàn)。
郭振興表示，通過(guò)礦鴻系統(tǒng)，設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行，不僅減少了礦工的工作量，提升了工作效率，還使得礦工的工作更加安全。
郭振興以礦鴻提供的“一碰連”功能舉例，在烏蘭木倫煤礦，礦工可以使用移動(dòng)端平臺(tái)，如手機(jī)、平板電腦等，利用“一碰連”功能，在井上或井下觸摸某臺(tái)設(shè)備的標(biāo)識(shí)卡，就可以馬上對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制并了解實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息。“‘一碰連’功能也保障了礦工的安全。”郭振興說(shuō)，“比如支架工，以前可能需要彎腰趴在支架下面的控制器上進(jìn)行按鍵操作，現(xiàn)在則可以通過(guò)‘一碰聯(lián)’實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，降低了事故風(fēng)險(xiǎn)。”
“類似智能協(xié)作的場(chǎng)景還有很多。”郭振興介紹，通過(guò)“礦鴻+巡檢機(jī)器人”還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人巡檢，機(jī)器人通過(guò)軟總線功能，路過(guò)這些設(shè)備的時(shí)候建立聯(lián)接，自動(dòng)讀取設(shè)備的參數(shù)，對(duì)異常情況進(jìn)行上報(bào)。“這樣就可以把人從井下的工作環(huán)境解放出來(lái)。”郭振興說(shuō)。
此外，礦鴻也可以大大提高設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)的效率。“以前井下的設(shè)備都有很笨重的防爆外殼，由于沒(méi)有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，只能對(duì)設(shè)備一對(duì)一升級(jí)。要打開井下設(shè)備的防爆外殼，很多還要通過(guò)U盤、串口等進(jìn)行連接。這樣的升級(jí)耗時(shí)費(fèi)力，一次升級(jí)可能需要數(shù)個(gè)小時(shí)。”郭振興介紹，現(xiàn)在進(jìn)行升級(jí)則可在井上，通過(guò)礦鴻操作特定的App，點(diǎn)擊一下，只用幾秒鐘或是幾分鐘就可完成。“這個(gè)效率提升是非常明顯的。”郭振興說(shuō)。
從作坊式真正走向工業(yè)化
需打破AI技術(shù)在礦山領(lǐng)域應(yīng)用四大鴻溝
“根技術(shù)、場(chǎng)景、人才、生態(tài)，是AI技術(shù)在礦山領(lǐng)域應(yīng)用的四大鴻溝。”郭振興認(rèn)為，只有打通了這4個(gè)元素之間的鴻溝，才能產(chǎn)生一條以產(chǎn)業(yè)數(shù)字化為主體、實(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的新道路，進(jìn)而逐步建立起我國(guó)數(shù)字化自主的生態(tài)。
“我們正處于第四次工業(yè)革命時(shí)代，這個(gè)時(shí)代的根技術(shù)就是AI技術(shù)。”郭振興表示，目前我國(guó)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域AI的部署率小于4%，在AI芯片、操作系統(tǒng)、算法架構(gòu)、算法模型、應(yīng)用開發(fā)等方面，還有很多課要補(bǔ)。針對(duì)如何運(yùn)用AI技術(shù)真正與煤礦的場(chǎng)景結(jié)合，華為煤礦軍團(tuán)做了很多實(shí)際應(yīng)用。比如，用“機(jī)器視覺(jué)+人工智能”的方式，提前識(shí)別皮帶跑偏、皮帶局部撕裂、皮帶卡子脫落等，目前異物識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判準(zhǔn)確率已達(dá)95%以上；對(duì)煤礦掘進(jìn)過(guò)程中的流程執(zhí)行、工序執(zhí)行、質(zhì)量監(jiān)測(cè)等進(jìn)行建模，建立人工智能對(duì)掘進(jìn)序列和掘進(jìn)質(zhì)量的保障系統(tǒng)或輔助系統(tǒng)，減少了疏忽或失責(zé)帶來(lái)的損失，大大增強(qiáng)了掘進(jìn)工作的安全性、可靠性。
在人才方面，郭振興認(rèn)為，人才是智能礦山建設(shè)的關(guān)鍵，但目前面臨很大挑戰(zhàn)。一方面，我國(guó)的人口紅利正在縮減，同時(shí)礦業(yè)從業(yè)人員平均年齡偏大，大量有經(jīng)驗(yàn)的人員可能在未來(lái)5年~10年內(nèi)退休，預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)人才的斷層；另一方面，由于各種原因，當(dāng)前礦業(yè)從業(yè)人員中掌握數(shù)字化知識(shí)的人才相對(duì)偏少。
針對(duì)礦山領(lǐng)域人才的現(xiàn)狀，華為煤礦軍團(tuán)同多家煤炭企業(yè)聯(lián)合設(shè)置了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的課程。圍繞數(shù)字化轉(zhuǎn)型的理念、企業(yè)文化和核心價(jià)值觀、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方法和關(guān)鍵技能展開培訓(xùn)，并針對(duì)中、基層關(guān)鍵人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，如礦鴻、人工智能等的培訓(xùn)。此外，華為煤礦軍團(tuán)還聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）開展了第一屆全國(guó)煤炭行業(yè)礦山AI大模型大賽，吸引全國(guó)多個(gè)高校389支隊(duì)伍1400多名高校師生參加，為礦山行業(yè)發(fā)掘了289個(gè)AI應(yīng)用場(chǎng)景。“這樣可以打通人才與場(chǎng)景的鴻溝和斷點(diǎn)，促使人工智能相關(guān)開發(fā)者和社區(qū)，未來(lái)包括相關(guān)企業(yè)，能夠?yàn)槊旱V的一些場(chǎng)景投入資源，真正提升煤礦行業(yè)的智能化水平。”郭振興說(shuō)。
除四大鴻溝外，郭振興認(rèn)為，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域AI部署率低還有一個(gè)原因是，缺少工業(yè)級(jí)孵化人工智能的平臺(tái)。“我們認(rèn)為這個(gè)平臺(tái)就是預(yù)訓(xùn)練的大模型，和最近熱度很高的ChatGPT的原理是一樣的。”他表示，把大模型引入到工業(yè)領(lǐng)域，可以改變“單系統(tǒng)、單場(chǎng)景”的單純靠海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的AI開發(fā)模式。華為煤礦軍團(tuán)已經(jīng)和山東能源集團(tuán)合作，針對(duì)幾十個(gè)煤礦場(chǎng)景同時(shí)預(yù)訓(xùn)練，然后再在具體場(chǎng)景下進(jìn)行優(yōu)化。“這種方式可以極大地提升人工智能的開發(fā)效率，助力AI技術(shù)應(yīng)用從作坊式真正走向工業(yè)化。” 郭振興說(shuō)。
此外，華為煤礦軍團(tuán)還采用“眾籌共創(chuàng)”的協(xié)作方式，與行政管理部門、科研院校、協(xié)會(huì)、煤炭生產(chǎn)企業(yè)、裝備制造商、應(yīng)用開發(fā)者等一同圍繞大模型進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新。“相信今后會(huì)有更多大模型應(yīng)用的場(chǎng)景和案例涌現(xiàn)出來(lái)，助力實(shí)現(xiàn)AI技術(shù)的工業(yè)化部署。”郭振興表示。
