胡海凌

從人工開采到遙控駕駛再到無人智慧礦山，礦業(yè)這門古老的工業(yè)門類在與數(shù)字科技的深度融合中煥發(fā)新貌。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動通信等技術在礦山領域的全面應用，當機械化、自動化、信息化和智能化疊加，智慧礦業(yè)的新形象已然呈現(xiàn)。

無人礦山漸成現(xiàn)實

我國是世界上探明礦產(chǎn)種類最多的國家之一，但略為遺憾的是我國的礦產(chǎn)資源以小礦、貧礦、深礦居多，開采頗為不易，成本居高不下，但這也使新技術的賦能之力意義重大。

“無人”是現(xiàn)代礦業(yè)智能化的最顯著標簽，不斷出現(xiàn)的無人礦山正在改變著整個采礦產(chǎn)業(yè)。去年8月國務委員王勇在出席全國煤礦智能化建設現(xiàn)場推進會時強調(diào)，“要加快推進煤礦智能化建設，大力提升煤礦本質(zhì)安全水平，力爭2022年采掘智能化工作面達到1000個以上。同時，加強煤礦安全科技攻關，加快煤礦裝備更新?lián)Q代，深化機械化換人、自動化減人，著力創(chuàng)建少人無人礦井?！敝袊V業(yè)聯(lián)合會會長彭齊鳴也指出，“采用高度工程化的技術，并結合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等新興關鍵技術的應用，實現(xiàn)數(shù)字化連接和各方面的運營優(yōu)化，是礦業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢?！?/p>

專業(yè)機構曾評選出“智慧礦山的十大發(fā)明”，集中現(xiàn)場自動化、礦山安全穿戴、礦山機械動力能源開發(fā)、三維地圖科技、X射線衍射科技的利用、軌道系統(tǒng)自動化、仿真模擬器、環(huán)境友好型礦石開發(fā)技術、隧道掘進自動化等悉數(shù)入圍。五礦勘查開發(fā)有限公司董事長王炯輝進一步認為建設現(xiàn)代化礦山需打破數(shù)據(jù)壁壘，“智慧礦業(yè)是一個生態(tài)系統(tǒng)，具有自我迭代和演化能力，加強現(xiàn)代化礦山建設，必須打破礦業(yè)權生命周期各環(huán)節(jié)及各業(yè)務中心之間的數(shù)據(jù)壁壘，建設集數(shù)據(jù)集中、集成、共享、分析和挖掘等于一體化的平臺，更好地將數(shù)據(jù)作為資產(chǎn)加以組合利用，實現(xiàn)資產(chǎn)的保值增值。”

受益政策和技術的利好，各礦業(yè)企業(yè)深刻意識到引入數(shù)字技術的重要作用，并已經(jīng)在創(chuàng)新技術研發(fā)和應用、加強智能礦山建設中獲益。中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會兩化融合委員會副主任李文總結點出了資源空間可視化、生產(chǎn)裝備高效化、過程控制自動化、作業(yè)計劃專家化、生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)字化、安全管控標準化、管理業(yè)務協(xié)同化、決策支持數(shù)據(jù)化等智能礦山建設的關鍵領域需要持續(xù)傾力，但在發(fā)展期間也需要避免“靠技術手段解決一切，靠花錢購買成功，追求完美、舍本逐末，IT人員牽頭、業(yè)務人員參與度低，把項目上線當成功，重建設、輕運維”的常見誤區(qū)。

5G時代的入場者

2019年是中國無人礦車的商用元年，各大工程機械制造商在無人礦車領域布局，數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)露天礦山存量礦車智能化改裝和運營即有六、七千億的市場規(guī)模。而這只是礦業(yè)智能化的一個方面，5G時代的到來讓礦業(yè)在擁抱數(shù)字化期間有了更多實際場景。

近年來，三大運營商都在積極探索5G與傳統(tǒng)礦業(yè)的融合發(fā)展，“5G智能礦山”是“5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”最典型、成效最為顯著的應用場景之一。經(jīng)濟學家史煒把5G智能礦山喻為新生產(chǎn)力的標志，“5G智能勘測能夠推進識別技術、傳感系統(tǒng)以及VR技術的應用和創(chuàng)新；5G智能開采可以促進深度探測和地質(zhì)變動預警預判科技的應用。5G智能礦山的頂層設計需要打通數(shù)據(jù)采集和識別節(jié)點的流程、打通智能設備與生產(chǎn)流程的對接通道、打通網(wǎng)絡覆蓋與生產(chǎn)流程的對接關系等?！敝袊こ淘涸菏客鯂▽?G+智能化礦山建設目標分為三步，“第一步是構建智能化礦山管控平臺，建立礦山5G網(wǎng)絡基礎系統(tǒng)、企業(yè)云平臺和大數(shù)據(jù)處理中心：搭建總體優(yōu)化、區(qū)域分級、多點協(xié)同的開采、掘進及運輸管控體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合互聯(lián)，工作面實現(xiàn)無人操作，輸送系統(tǒng)無人值守，安全監(jiān)測全息保障。第二步是建設5G+VR/ AR、智能引擎、無人駕駛礦山機器人技術為主的全礦井生產(chǎn)、虛擬維修、遠程控制、實時調(diào)度的全流程、多要素快速運行體系，實現(xiàn)人機的主動交互，取消所有井下或作業(yè)面值守崗位人員。第三步是建設5G+價值提升體系，基于大數(shù)據(jù)分析及AI賦能、以人為本的全礦井活動場景化、虛擬化、專業(yè)化智慧生態(tài)體系，實現(xiàn)煤礦主要系統(tǒng)的自學習自決策；全面實現(xiàn)礦山生產(chǎn)、生活、生態(tài)的自主協(xié)調(diào)運行?！?/p>

這個興盛的領域也迎來了眾多實力強勁的合作者，尤以5G領域的巨頭為重。據(jù)中興通訊發(fā)布的《5G智慧礦山網(wǎng)絡解決方案白皮書》，其將結合礦山數(shù)字化轉型的需求，針對如何將5G技術全面應用于礦山行業(yè)，實現(xiàn)無人礦山、自動礦山、智能礦山，給出完整的、系統(tǒng)的解決方案。華為在智慧礦業(yè)方面更是動作不斷。去年華為即攜手中國移動在山西新元煤礦，于地下534米深處建成世界上最深的5G網(wǎng)絡，147個5G基站高速聯(lián)接，確保礦井工作正常運轉。在5G控制室，工人可以遠程操控機器，通過屏幕查看礦井的運行情況，并據(jù)實際情況實時進行相應技術處理。2月9日，華為與多家單位、機構聯(lián)合成立的“智能礦山創(chuàng)新實驗室”正式揭牌，該實驗室將利用工業(yè)無線控制網(wǎng)絡、工業(yè)光環(huán)網(wǎng)、云計算等ICT，助力山西實現(xiàn)煤礦減人增效、提高煤礦本質(zhì)安全的目標。按照華為公司創(chuàng)始人任正非的說法，“2020年我們點亮了一個煤礦、一個鋼廠、一個港口。未來2-3年，我們希望點亮千百個煤礦、鋼廠、港口。在5G應用上，世界上多數(shù)ICT公司都沒有選擇礦山作為突破口，但我們選擇了礦山。中國有5300多個煤礦、2700多個金屬礦，如果能把8000多個礦山做好，我們就有可能給全世界的礦山提供服務。”