计算机行业深度研究：政策东风至煤矿智能化加速推进-211022（16页）.pdf

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1、煤炭是我国重要的能源燃料之一，在保障国家能源安全与国民经济稳定发展中发挥着重要作用。在能源消费结构中煤炭长期以来一直占据着重要的位置，近些年在转变经济增长方式以及优先发展非化石能源的大背景下，煤炭消费占比呈现逐年下降趋势，从2010 年的 69.20%下降到2020 年的56.80%。在碳中和的国家绿色能源发展战略下，预计煤炭的消费占比会进一步下降，考虑到我国“富煤、凭油、少气”的资源禀赋以及新能源的发展状况，我们认为煤炭资源仍将在较长时期内作为我国的主导型能源和基础性能源之一。改革开放以来，我国煤炭开采经历了从人工炮采、机械化、自动化、数字化的历史性转变，未来智能化是煤炭行业的发展趋势，主要

2、变现在以下几个方面：1)科技进步提供技术支持。5G、大数据、人工智能以及区块链等新一代信息技术的快速发展为煤矿智能化建设提供了技术与装备支撑。目前已经在煤炭开采关键技术、设备、系统平台等方面已经获得初步应用，未来深度融合是发展趋势;2)安全生产倒逼煤炭企业开展智能化建设。近些年随着对煤炭开采行业安全性的重视，我国煤矿死亡人数从 2010 年的 1973 人下降到 2020 年的 225 人，百万吨死亡率也相应地从 0.564 下降到0.058，安全形势持续改善，但与国外发达国家还有很大差距。目前受资源赋存条件、开发与利用工艺的复杂度、技术与装备水平等因素制约，煤炭自动化、智能化水平仍然较低，重

3、大安全隐患的智能监测、预测、预警等技术相对落后，普遍存在从业人员劳动强度大、效率低、安全生产压力大等问题，煤矿智能化建设将大幅减少井下作业人员数量与劳动强度，推动煤矿开采体质增效。智能化煤矿是指将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行，最终实现矿山生产的安全提升、减员增效、节能降耗。智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形

4、成一个大数据应用中心，面向不同业务部门实现按需服务。煤矿智能化建设技术架构分为五层，即感知层、接入层、边缘层、工业互联网平台以及综合管控平台。其中底层为感知执行层，由传感器、摄像机、智能手持终端设备、定位装置等感应生产环境、人员和设备等的状态，感知的相关数据信息通过接入层(智能数据网关模块)进入边缘层，边缘层主要对时效性要求较高，但 对算力要求不高的数据进行分析处理;感知信息通过边缘层进入智能化煤矿工业互联网平台，该平台主要包括技术平台、业务平台、数据中心、云计算平台、物联网管理平台，工业互联网平台对感知信息进行数据清洗、分析、分类存储等，并将分析结果上传至煤矿智能化综合管控平台，由综合管控平台将相关指令下发至感知执行层，由相关设备完成操作。