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礦大(北京)校長葛世榮談煤炭工業互聯網
字號:[    ] 發布時間:2020-03-22 20:04:29 來源:中國能源報

  編者按

  為加快推動煤炭工業互聯網建設,3月14日,工業和信息化部、應急管理部聯合相關單位召開煤炭行業工業互聯網應用工作座談會。作為轉變煤炭行業生產方式的重要支撐,煤炭工業互聯網是什么?5G網絡、工業互聯網的快速發展,為煤炭行業帶來哪些機遇?又應如何構建煤炭工業互聯網?帶著這些問題,記者專訪了中國礦業大學(北京)校長葛世榮教授。

為何要推進?是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建設成什么樣?

  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多年前出現了物聯網,它實現了設備與設備之間的互聯。現在,我們推進工業互聯網,它是產業或生產系統的互聯,除了設備之間的互聯外,還需將各個流程之間、管理之間、人和設備之間等生產過程、系統實現互聯。

  煤炭工業互聯網可以認為是一個煤流物聯網(Coal Internet of Things,CIOT),它是與煤炭行業緊密相關的一個全要素、全產業鏈的互聯體系,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一個巨大信息化系統,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,現在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。現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,它有利于加速實現煤炭行業減人、增安、提效,可謂是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》,煤炭工業互聯網有望成為落實這個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,已經開始推進這項工作,這對落實《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,這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,還要與煤礦外部的行業互聯互通,比如與燃煤電廠、化工廠、鋼鐵廠也會構建互聯系統,這需要借助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,都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,這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,通過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,但煤炭企業還未達不到這個層次,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,要將煤炭生產、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、系統性謀劃嵌入到煤炭工業互聯網,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,還缺少統一、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,工作面還有很多設備如采煤機、液壓支架等,而這些設備又有各種部件,各種部件再到零件……僅這些內容已涉及很多個層級,是非常龐大的信息化工作。

怎樣來構建?內、外、反饋三步走

  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成起來。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多處煤礦接入了安監預警系統,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,就可以智能生產與智能安監全面融合,在接入井下掘進、運輸等生產系統,從這個方面的交集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,將煤炭行業的運銷網絡銜接起來,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?這些內容實際上是構建了全國“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來賦能煤炭企業,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,進行優化調整產能、煤質品種等生產決策。

  中國能源報:作為聯合工作組成員,學校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,這些前期準備都能夠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,我們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,我校已經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。

(文丨本報記者 武曉娟)

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