煤矿数智化转型的新探索

4月26日，“矿鸿工业互联创新国家矿山安全监察局重点实验室”在国家能源集团神东煤炭揭牌成立。应急管理部党委委员、副部长，国家矿山安全监察局党组书记、局长黄玉治出席，国家能源集团党组成员、副总经理杨鹏致辞。

据悉，实验室于2022年底获得国家矿山安全监察局批准建设，由国家能源集团、安标中心和华为公司联合筹建。在国家矿山安全监察局的指导下，实验室旨在构建煤炭工业互联网架构，探索智能煤矿工业互联网体系，为煤炭行业数字化转型和智能化发展奠定基础，支撑经济高质量发展。

01“煤炭工业互联网”

“我们能帮助煤炭行业实现“少人、无人、安全、高效”，让智能化采煤工作面减人60%，井工煤矿单班入井人数减少10-20%，我们这样做，不仅自身得到发展，也解决煤矿高效生产和安全生产的问题，让煤矿工人可以“穿西装打领带。”这是华为ceo任正非对未来煤炭工人工作场景的畅想。借助“矿鸿系统”，这一畅想正逐渐变为现实。

2021年9月14日。国家能源集团携手华为技术有限公司共同举办了矿鸿操作系统发布会。在不到两年的时间里，矿鸿系统便如雨后春笋般在神东煤炭的矿井里生根壮大，华为煤矿军团MKT与解决方案总裁郭振兴表示：“在矿鸿的示范煤矿—国家能源集团神东煤炭的乌兰木煤矿，1808个装备，涵盖了综采、掘进、主运、辅运、传感器等所有的专业所用的装备，已经实现了全面矿鸿化。”

当然这仅仅只是个开始，参与制定行业标准，构建“矿鸿生态体系”，最终打造煤炭工业互联网才是华为的意图所在。在实验室揭牌仪式上，国家矿山安全监察局党组书记黄玉治强调，希望实验室能够充分发挥各单位的优势，聚焦关键技术难点，推动矿鸿应用融合，立项编制产业标准，为共建矿鸿生态、提升产业安全水平打下坚实的基础。

“我们几乎和全国所有的矿山建立了联系。”一位华为煤炭军团的工作人员透露。

一是以矿鸿为踏板构建万物互联的底座；二是打破数据孤岛，实现数据共享。可以看出，实验室承载着这两个重要目标，要实现这两个目标，不仅仅是煤炭企业一家之事，需要打通装备厂家、煤炭企业，还有像华为这样的ICT企业，也包括学界和应用厂家。

通过数据驱动的物理系统与数字空间的全面互联与深度协同，打通煤炭企业各部门间的围墙，使整个组织深度融合，最终实现数字化转型，这就是华为打造煤炭工业互联网的底层逻辑。

郭振兴说：“我们现在也承接了一些行业标准制定，行标、企标和国标的孵化以及一些成果的展示。成果不仅要有转化后的展示，同时要把它复制到行业去，这样才更有价值。未来是一个联合实验室，把各方力量集合起来实现联合创新，共同来解决这些问题，这就是实验室成立的最终原因。”

02 直击煤炭行业痛点

在纪录片《华为的100张面孔》里，导演竹内亮曾向神东煤炭的矿工问道：你最希望华为用高科技解决的问题是什么？矿工回答说：具体改变就是想轻松一些吧，因为设备能轻松一点，咱干活没那么累了，完了工资又高。这就是下井工人大多的想法。

工作环境差、工作强度高、安全问题一直是煤炭行业的痛处，煤矿工人需要在狭窄的矿井里弯着身子长时间作业，还要时刻担心顶板、瓦斯、机电系统发生事故造成生命危险。

据国家矿监局数据，2022年，全国矿山共发生事故367起、死亡518人，同比分别下降3.4%和2.4%。其中，煤矿事故168起、死亡245人，非煤矿山事故199起、死亡273人。尽管在科学监管下，矿山事故率逐年减少，但煤炭事故率在所有的矿山事故中仍然占比较高。

中国要实现双碳目标，煤炭行业不得不进行数字化转型。而在地质条件错综复杂，新老煤层叠加的矿井里实现大规模环境改造并不现实。因此，实现煤矿少人化、无人化成为建设智能矿山的重要内容。

郭振兴认为，矿鸿系统能把人从现场操作的危险环境中解脱出来，并且还降低了人的劳动强度。

“以前的液压支架或者采煤机，支架控制器是装在支架下面的，工人要趴到机器下面去按键，一个班下来手指头都按麻木了。但现在他拿了一个矿鸿手机路过支架的时候，就通过矿鸿的软总线跟支架建立了联系，他如果有权限的话就可以解锁这个支架。在手机上操作，保持在安全距离之外就可以操控支架的升降，这个极大的降低了劳动强度。有了智能终端，理论上在井上都可以操作，甚至不需要下井。”

（矿鸿手机控制系统）

而实现矿井少人化、无人化的关键是井上井下各设备之间，人和设备之间的数据沟通和共享。

神东煤炭虽智能化起步早，但是各设备之间“鱼龙混杂”、“自说自话”，其井下生产控制系统来自1370多家供应商，涉及10余类操作系统、500多种通信协议，难以进行互联互通，接口协议和数据格式五花八门，“数据孤岛”现象严重。

而矿鸿要做的就是实现“车同轨”“书同文”，在设备与设备之间构建一个共通的意义空间。矿鸿的巡检机器人可以通过自动化搜集井下的烟雾、温度、瓦斯数据，并实时建立软总线，读取装备里面一些数据的同时，对异常情况进行上报。这样，矿工在下井时已经对井下的安全风险了然于心。

郭振兴表示：“这次矿鸿研发了一款工业互联协议叫HCP，在矿物系统里面适配了一个协议，这样的话以后相当于大家都说普通话。数据从采集出来就是标准的，可以被调用的，可以被识别的。”

另外，在问及智能化可以为环保问题做什么时，郭振兴认为，矿鸿操作系统不是万能的，但是它可以提高煤炭企业的生产效率，从了减少用电用水，这样就会让更个矿山更绿色更低碳。

03 不止于示范

著名咨询公司麦肯锡在调研了全球800家企业的数字化转型后发现，大约有71%的企业数字化转型停留在了试验阶段。这种“试点困境”，表明数字化转型绝非买一套软硬件设备即可，它涉及到转型企业组织机制，业务模式等一系列“伤筋动骨”的变革。

打破“试点困境”需要企业方和技术服务方勠力同心，精诚合作，甚至穿一条裤子走路，用一双筷子吃饭。

有百年历史的煤炭行业有自己的生存规则。在巨大的行业鸿沟面前，尽管“置身事内”，双方参与者也很难预先设想挖矿的和做操作系统的如何共事。《华为的100张面孔》里，华为煤矿军团联合创新中心的王伟描述了这样一幅奇特场景：下完矿洗漱完毕，大家一丝不挂，点上一根烟，在浴室的床上谈方案，谈业务。这是习惯于在办公室的电脑桌上解决问题的工程师们从未见过的，也是他们需要尽力适应的。工作之余，矿鸿的工作人员还经常组局进行足球比赛，对阵双方便是华为vs神东。

如果说快速适应洒脱不羁的矿工文化是华为的软实力，那华为强大的硬实力也不容忽视。2022年的华为年报中有一项重要变化，其业务架构中数字能源一跃成为了与终端BG、华为云计算、智能汽车解决方案BU并列的一级部门。

数字能源营收508亿元，一举超过云计算成为第三大业务营收来源。据悉，煤矿军团、站点能源军团、智能光伏军团、电力数字化军团等均与数字能源业务相关。

这不仅体现了华为在对待新业务增长点上一丝不苟的一贯作风，也是其助力能源行业数字化转型，实现双碳目标的刻苦用心。

“我们煤炭集团每一个人都要学习采煤教程，人人考试。我本人也带队去各大矿山去考察，去参观、学习。在陕西、山西、内蒙转了一大圈，下了十几次矿。”煤炭军团董事长邹志磊在矿鸿发布会上说。

同样的，实现矿企智能化转型，也少不了神东煤炭的鼎力配合。作为年产近两亿吨的煤炭企业，神东很早就开始煤炭自动化生产改造。一位矿鸿工程师介绍，神东煤炭的员工在许多智能化问题上有充分的经验积累，有的甚至已经从设想转变为现实。

神东煤炭副总经理贺海涛说：“过去神东在开采工艺和开采设备方面领先行业，但到了智能化时代，神东需要在这两个先进经验的基础上，进一步突破，实现数字化转型，矿鸿就是突破的关键。”

2023年1月12日，神东煤炭集团机电管理部发布：关于生产系统及装备适配矿鸿操作系统的通知，要求三月底之前完成相关单位的考核，对于适配工作不积极的厂商实施停止供货，展现了设备全面矿鸿化的决心。

任正非曾这样描述山西的煤炭创新实验室：实行双重责任制，在煤炭方面，煤炭行业带头人的话语权要大一些；在电子方面，华为带头人的话语权偏大一些。

技术、文化、人才深度融合，天时地利人和缺一不可，这或许可以解释，为何其他互联网巨头在工业互联网领域铩羽而归，而华为却收获了不少粮食，未来在行业标准制定上也将拥有更多话语权。

对于矿鸿的未来发展，郭振兴说：“目前操作系统已经更新了五次，运行稳定，已经到了商业化推广的阶段。中煤、山煤、陕煤这些头部企业都比较积极地拥抱矿鸿，制定了相应的示范计划。我们将在煤矿应用领域进行规模化复制。非煤企业也已经完成了需求调研，将进一步推广。”