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新冠疫情的爆發(fā)，對全國的工業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)活動造成了極大的沖擊。在礦業(yè)系統(tǒng)內(nèi)，也因為隔離的需要，眾多的礦山至今沒有復(fù)工復(fù)產(chǎn)；具備復(fù)工條件的礦山企業(yè)，為了加強(qiáng)人員的防護(hù)，也是投入了很大人力、物力，必然造成生產(chǎn)成本的上升。

在疫情發(fā)展之前，關(guān)于推進(jìn)智慧礦山的討論已經(jīng)進(jìn)行了很多年。已經(jīng)有具備技術(shù)能力的企業(yè)開始實踐智慧礦山的建設(shè)。智慧化的熱潮已經(jīng)在各行各業(yè)掀起來了。未來，礦山的作業(yè)中，一線作業(yè)人員將越來越少，礦山會越來越安全，采礦會越來越高效。

有關(guān)報告提出，要加快推動新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，把智能制造作為兩化（信息化和工業(yè)化）深度融合的主攻方向；著力發(fā)展智能裝備和產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-2020年）》明確提出，要大力推進(jìn)礦業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新，加快建設(shè)數(shù)字化、智能化、信息化、自動化礦山，大力發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)”。

“智能化、少人化”是礦業(yè)發(fā)展的必由之路。應(yīng)搶抓發(fā)展機(jī)遇、揚長避短、深化“智能化、少人化”，加快推進(jìn)智能化礦山建設(shè)進(jìn)程，推動我國礦山建設(shè)向安全、高效、經(jīng)濟(jì)、綠色與可持續(xù)發(fā)展方向邁進(jìn)，提升產(chǎn)業(yè)層次、創(chuàng)新能力、質(zhì)量效益。

01 智能化礦山方興未艾

2018年5月1日，國家標(biāo)準(zhǔn)《智慧礦山信息系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》正式頒布實施，標(biāo)志著我國智能化礦山建設(shè)已開始真正落地。總體來看，我國仍存在著缺乏頂層設(shè)計與規(guī)劃、缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)與約束、關(guān)鍵技術(shù)突破難、研發(fā)資金投入不足、生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜帶來的應(yīng)用接受度低、效益不顯著等問題，制約了我國智能化礦山建設(shè)的推進(jìn)步伐。

另一方面，目前我國礦山安全生產(chǎn)形勢仍然嚴(yán)峻。盡管前些年國家在瓦斯突出、透水等安全災(zāi)害治理上投入了較大資源，有效地遏制了重大安全事故頻發(fā)，但機(jī)電、運輸?shù)攘阈鞘鹿嗜匀欢喟l(fā)。如何徹底解決這些安全問題？只有用智能化、少人化技術(shù)來取代井下人員數(shù)量，是提質(zhì)增效、保證安全生產(chǎn)的重要舉措。

包括新冠疫情這樣的突發(fā)事件在內(nèi)，以上這些因素，都是必須推動礦業(yè)轉(zhuǎn)向‘智能化、少人化’發(fā)展的重要內(nèi)因。

02 需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)頂層設(shè)計

智能化礦山建設(shè)需要從國家層面上進(jìn)一步加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和頂層設(shè)計。

由國家有關(guān)部門牽頭，強(qiáng)化智能化礦山建設(shè)的規(guī)劃部署，建立智能化礦山建設(shè)協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，研究制定促進(jìn)智能化礦山建設(shè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，加大資金和財稅支持力度，可參照既往安全生產(chǎn)基金做法，激勵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，協(xié)調(diào)解決發(fā)展中出現(xiàn)的重大問題，敦促有關(guān)部門制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)并加快推廣應(yīng)用，為智能化礦山建設(shè)營造良好的發(fā)展環(huán)境。

礦山企業(yè)具有復(fù)雜的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)工序眾多、工藝流程復(fù)雜，“智能化、少人化”技術(shù)應(yīng)用難度非常高，智能化礦山應(yīng)在大數(shù)據(jù)服務(wù)、實體應(yīng)用、技術(shù)保障上具備安全可信的決策模型，服務(wù)于生產(chǎn)經(jīng)營，從訂單到排產(chǎn)，覆蓋計劃智能生成、自主作業(yè)執(zhí)行、物料流轉(zhuǎn)管控等所有環(huán)節(jié)，實現(xiàn)全流程再造，屬于重資本投入領(lǐng)域。加之礦業(yè)市場容量趨于恒定，增長趨勢不明顯，投入產(chǎn)出比不高，受經(jīng)濟(jì)規(guī)律驅(qū)使，民間資本流入少。

因此，要加大對智能化礦山關(guān)鍵技術(shù)、裝備研發(fā)及應(yīng)用支持力度。一是瞄準(zhǔn)世界科技前沿，加強(qiáng)自主創(chuàng)新，將智能化礦山重大科學(xué)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)納入國家科技重大計劃，鼓勵大型企業(yè)、高等院校、科研院所建立產(chǎn)學(xué)研一體化的科技創(chuàng)新體系，支持有條件、有能力的企業(yè)和科研單位集中優(yōu)勢資源突破核心技術(shù)，共建國家地方聯(lián)合智能化礦山技術(shù)工程研究中心、國家智能化礦山重點實驗室、技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，通過統(tǒng)一規(guī)劃，使成員單位各自從事其擅長的專業(yè)領(lǐng)域，避免無序開展工作，系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、兼容性差、獲取了海量數(shù)據(jù)卻無法得到有效共享和融合分析；二是政府與國內(nèi)有實力的大企業(yè)進(jìn)行政企合作，設(shè)立產(chǎn)業(yè)投資基金，帶動社會資本投入，實行母子基金運作模式，實現(xiàn)基金集群總規(guī)模增長；三是推動設(shè)立專項保險，允許一定的容錯，為“智能化、少人化”應(yīng)用企業(yè)解決后顧之憂。

可以以安全生產(chǎn)科技創(chuàng)新為突破口，強(qiáng)化‘機(jī)械化換人、自動化減人’的思想，相關(guān)部門加強(qiáng)安全監(jiān)察工作，為推進(jìn)智能化礦山建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。建議相關(guān)部門深入貫徹國家安全生產(chǎn)科技創(chuàng)新工作的政策，一方面通過安全監(jiān)察，堅持問題導(dǎo)向，堅持標(biāo)本兼治的思想，著力抓重點、抓關(guān)鍵、抓薄弱環(huán)節(jié)，在這一過程中要求礦山企業(yè)積極轉(zhuǎn)變“增產(chǎn)靠增人”的傳統(tǒng)觀念，結(jié)合自身實際，逐步學(xué)習(xí)、引進(jìn)、應(yīng)用新技術(shù)，減少或合并工作環(huán)節(jié)，積極推進(jìn)“一崗多責(zé)、一職多能”，合理進(jìn)行人員與崗位及設(shè)備的優(yōu)化配置，為今后由安全生產(chǎn)科技創(chuàng)新過渡為遠(yuǎn)程遙控、智能化操作打下良好的基礎(chǔ)。

03 關(guān)于智慧礦山建設(shè)的5大關(guān)鍵系統(tǒng)

具體到落實層面，智慧礦山的5大關(guān)鍵系統(tǒng)你要了解！

1）系統(tǒng)設(shè)備層

智慧礦山系統(tǒng)首先要感知、采集數(shù)據(jù)，因此智慧礦山系統(tǒng)的最底層應(yīng)包括與礦山生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)過程監(jiān)測相關(guān)的各種傳感器、監(jiān)控視頻、監(jiān)控音頻，比如粉塵、煙霧、水、氣等的監(jiān)測設(shè)備，為智慧礦山提供原始數(shù)據(jù)；另一方面，這也是執(zhí)行各類操作的地方，因此也有包括掘進(jìn)、開采、機(jī)電、探測等設(shè)備的綜合自動化系統(tǒng)。由此可見，設(shè)備層在智慧礦山中關(guān)乎礦山人員的安全，是非常重要的一層。

2）傳輸與匯接層

智慧礦山的原始數(shù)據(jù)，都需要經(jīng)無線、有線的網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)以太網(wǎng)，傳輸?shù)椒治鎏幚頂?shù)據(jù)主機(jī)或機(jī)房，因此網(wǎng)絡(luò)傳輸層應(yīng)覆蓋整個礦山。主機(jī)接到數(shù)據(jù)后，需要處理各個類型的接入方式、接入?yún)f(xié)議。比如，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)用消息隊列遙測傳輸處理，傳統(tǒng)工業(yè)自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)用Modbus和OPC處理，而自定義ETL組件或開源工具Sqoop可以處理文本類型的以及傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，等等。最后，Hadoop分布式文件系統(tǒng)可以用來保存這些數(shù)據(jù)。保存時，應(yīng)區(qū)分非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

3）數(shù)據(jù)分析層

由于智慧礦山中的數(shù)據(jù)量非常大，而且結(jié)構(gòu)各不相同，需要多種數(shù)據(jù)分析方法、分析組件，所以，可以增加基于Docker技術(shù)的容器層，從而在統(tǒng)一基礎(chǔ)計算平臺中同時運行多種異構(gòu)分析業(yè)務(wù)應(yīng)用。其上，大規(guī)模并行處理之類的數(shù)據(jù)分析工具（比如Teradata、Greenplum）能夠處理高密度價值的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；Hadoop框架的上層組件Hive、Impala能夠分析半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；而實時流計算工具Storm、SparkStreaming能夠處理測控數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)可視層

智慧礦山系統(tǒng)應(yīng)能夠用表格、統(tǒng)計圖等多種方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，并且針對其中的異常數(shù)據(jù)發(fā)出警報，以便礦山管理人員利用。礦山管理人員一般不懂得編程，因此數(shù)據(jù)的提取和查詢、報表的制作都應(yīng)盡可能簡單、可視化，還可以以三維技術(shù)、虛擬現(xiàn)實的形式展現(xiàn)。

5）決策控制層

智慧礦山的最后一層應(yīng)能指揮礦山生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)，所以功能有應(yīng)急救援、應(yīng)急演練、調(diào)度指揮通信、經(jīng)營管理決策，等等。本層可應(yīng)用人工智能技術(shù)，不斷學(xué)習(xí)管理人員針對各種情況的決策，從而向管理人員推薦決策、預(yù)計決策的效果。
 

這場疫情攻堅戰(zhàn)必定勝利

武漢加油！

中國加油！