＊肖 偉

（中煤信息技術(shù)（北京）有限公司 北京 100016）

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新興技術(shù)的發(fā)展，給各行各業(yè)的工作方式都帶來了巨大的變革，極大的促進了工作效率和工作質(zhì)量的提升。對于煤炭行業(yè)而言，智能化建設能夠提高煤炭的生產(chǎn)效率，降低煤礦生產(chǎn)過程中對環(huán)境的負面影響，因此煤礦智能化建設成為現(xiàn)階段煤礦行業(yè)的主要研究方向和發(fā)展方向。在煤礦智能化的實際發(fā)展過程中，許多實際問題使得煤礦智能化建設始終無法達到預期的效果，而通過將智能化系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有效結(jié)合，使得大部分問題都得到了有效的解決，充分體現(xiàn)出了煤礦智能化的優(yōu)勢，因此有必要對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的應用實踐情況進行深入分析。

1.智能化礦井和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的概述

智能化礦井是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)等信息技術(shù)對煤炭資源進行科學的開發(fā)、采集、管理等工作，從而全面提高了礦山地質(zhì)監(jiān)測、煤礦采礦、隧洞開挖、煤礦運輸?shù)然A工作環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。我國煤礦行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了普通機械化、綜合機械化、自動化的發(fā)展歷程，現(xiàn)階段人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦行業(yè)開始向著智能化的方向發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是通過構(gòu)建一個數(shù)據(jù)處理平臺，并將整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行整合、分析、處理，從而形成一個彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與傳統(tǒng)的工業(yè)云平臺相比，其具有以下幾個關鍵作用，第一就是能夠大幅度提高工業(yè)知識生產(chǎn)、傳播、領用效率，從而實現(xiàn)與用戶之間的互相促進的積極作用；第二，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠?qū)⒐I(yè)設備、儀器等和智能化操作軟件銜接起來，以此使工作人員能夠通過軟件操縱相關工業(yè)生產(chǎn)設備；第三，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能更好的進行信息共享，進一步形成社會化的協(xié)同生產(chǎn)方式和組織模式[1]。

在煤礦智能化建設過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺起到了舉足輕重的作用。相關工作人員通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，一方面實現(xiàn)了生產(chǎn)機械設備的無人化操作、智能化操作，降低了人為因素對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的影響，并且極大的提高了煤礦生產(chǎn)的安全性；另一方面實現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)全過程的管控，在煤礦整個生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)設備上的傳感器將產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)信息上傳到信息管理平臺之中，從而使工作人員及時掌握生產(chǎn)實際情況，進而制定更加科學合理的生產(chǎn)計劃[2]。

2.現(xiàn)階段工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在煤礦智能化建設中應用的現(xiàn)狀及問題

目前，我國煤礦智能化建設過程中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺得到了廣泛的應用，也已經(jīng)取得了一定的成績，但是由于我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展時間較短，因此實際應用情況還存在著許多問題，始終達不到預期結(jié)果。

（1）煤礦智能化重視程度不足。我國煤礦智能化起步實踐較晚，一部分煤礦企業(yè)的工作理念和工作模式過于保守，企業(yè)自身的建設發(fā)展也沒能結(jié)合時代和科技的進步，這就使得企業(yè)對于煤礦智能化的認識和重視程度都嚴重不足，進而限制了煤礦智能化建設的進程。同時，由于煤礦智能化建設前期需要投入一定的資金來搭建信息管理平臺、更新機械設備、增添數(shù)據(jù)信息傳感器等等，且相關技術(shù)難度也較大，這進一步限制了企業(yè)加大煤礦智能化建設的積極性，從而導致現(xiàn)階段煤礦智能化發(fā)展整體滯后的現(xiàn)狀。

（2）煤礦生產(chǎn)設備缺乏統(tǒng)一的標準。就現(xiàn)階段的實際情況來看，煤礦的生產(chǎn)設備都來自不同的供應商，這就導致設備具有不同的操作系統(tǒng)、適配不同的通信協(xié)議，這導致企業(yè)難以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將所有設備進行統(tǒng)一控制，設備之間的數(shù)據(jù)信息難以有效共享，企業(yè)的工作人員和管理人員難也無法通過信息管理平臺及時掌握煤礦生產(chǎn)的實際情況，限制煤礦的進一步發(fā)展。

（3）缺乏智能化的預警能力。目前，大部分煤礦企業(yè)還不能夠給予智能化設備和系統(tǒng)足夠的信任，煤礦的生產(chǎn)和管理主要還是依靠人工進行，而沒能注重建設完善的智能化風險預警系統(tǒng)。這導致在煤礦生產(chǎn)的過程中，信息管理系統(tǒng)無法通過生產(chǎn)設備上的傳感器實時監(jiān)控設備的運行情況和生產(chǎn)情況，從而對礦井下一些潛藏的重大安全風險進行有效的預警，進而導致煤礦生產(chǎn)的安全性得不到有效的發(fā)展。

（4）業(yè)務系統(tǒng)的統(tǒng)一性不足。在煤礦智能化建設的過程中，部分企業(yè)在針對不同工作環(huán)節(jié)的智能化建設時，系統(tǒng)相對獨立，傳遞數(shù)據(jù)信息的效率低下，導致整個信息管理系統(tǒng)中出現(xiàn)了信息孤島，煤礦企業(yè)的管理層和決策層無法及時的掌握煤礦整體的系統(tǒng)信息，進而導致企業(yè)的決策不夠科學合理。

3.煤礦智能化建設中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分析

近幾年，我國煤炭企業(yè)逐漸認識到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在煤礦智能化建設中的積極作用。企業(yè)在煤礦智能化建設過程中，應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立一個綜合性煤礦管控系統(tǒng)，其中包括綜合管控平臺、智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、邊緣層、接入層、感知執(zhí)行層等幾個部分，如圖1所示。而為了確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的應用效果，有必要對其系統(tǒng)架構(gòu)進行分析。

圖1 煤礦智能化綜合管控平臺

（1）綜合管控平臺。綜合管控平臺包含安監(jiān)生產(chǎn)中心、綜合集控中心、智能巡檢中心等多個管控中心，從而確保煤礦生產(chǎn)過程中的設備異常、瓦斯異常、水害、火災等安全問題進行及時的預警，從而全面提高煤礦生產(chǎn)的安全性能。同時這個綜合管控平臺還能夠?qū)ιa(chǎn)過程中的各種資源消耗進行統(tǒng)計，以便使工作人員能夠?qū)γ禾康恼麄€生產(chǎn)過程進行有效的控制，避免生產(chǎn)過程中對于資源的浪費。此外，在這個綜合管控平臺中，煤炭生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息也能夠在第一時間反饋給商業(yè)服務系統(tǒng)，從而為煤炭企業(yè)的領導層制定決策提供一定的數(shù)據(jù)參考[3]。

（2）智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺包括五個內(nèi)容，技術(shù)平臺、業(yè)務平臺、數(shù)據(jù)中心、云計算平臺、物聯(lián)網(wǎng)管理平臺。技術(shù)平臺是軟件控制平臺，工作人員通過技術(shù)平臺對煤炭生產(chǎn)全程進行控制；業(yè)務平臺包括對采掘業(yè)務、安監(jiān)業(yè)務、機電業(yè)務、調(diào)度業(yè)務、運輸業(yè)務、洗選業(yè)務這六項業(yè)務的管理，將這六項業(yè)務產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息收集、整理、分類、分析；數(shù)據(jù)分析中心是通過對各個業(yè)務產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息、市場數(shù)據(jù)信息，通過應用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行整合分析，為企業(yè)制定經(jīng)營決策提供數(shù)據(jù)參考；云計算平臺主要負責數(shù)據(jù)信息的收集、整理和儲存，物聯(lián)網(wǎng)平臺則是將機械設備和智能化管控平臺有效銜接，從而確保整個智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的整體性。智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的五項內(nèi)容協(xié)同工作，實現(xiàn)整個煤礦生產(chǎn)、運輸、銷售等全流程的智能化管控，全面提高企業(yè)整體的工作效率和工作水平[4]。

總而言之，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠顯著推動煤礦智能化的建設進程，因此煤礦企業(yè)要給予工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺足夠的重視。

4.煤礦智能化建設應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用實踐分析

在整個煤礦綜合管控平臺之中，智能化煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是其中的核心部分，也是煤礦智能化建設過程中應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的集中體現(xiàn)。在實際建設煤礦智能化的進程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮出了其自身的優(yōu)勢，實現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)管控、潛藏風險綜合預警等多項智能化功能，從而確保煤礦安全、高效、智能的生產(chǎn)運行。

（1）建立一個完善的數(shù)據(jù)管控規(guī)則。在煤礦智能化建設的過程中，首要的就是建立一個綜合性的管控系統(tǒng)，工作人員通過身份認證登錄管理系統(tǒng)完成日常的管理工作，在這個過程中，數(shù)據(jù)管控訪問規(guī)則直接影響整個管控系統(tǒng)的應用效果。因此，煤炭企業(yè)就要應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立完善的數(shù)據(jù)訪問管控規(guī)則，設置一個統(tǒng)一的身份認證功能，有效控制角色對系統(tǒng)的訪問，并且還要對訪問用戶的身份進行安全審計同時自動分析系統(tǒng)日志，以此保證明確掌握訪問者的身份信息。此外，數(shù)據(jù)訪問管控規(guī)則中還要對整個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行管理，根據(jù)訪問者的身份明確其所能夠調(diào)閱的數(shù)據(jù)信息權(quán)限，以此確保整個管控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息安全[5]。

（2）對煤礦生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測。煤炭資源生產(chǎn)過程內(nèi)容復雜且困難，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管控工作多數(shù)依靠人工完成的，這就導致生產(chǎn)措施編制、技術(shù)資料管理、專業(yè)圖紙設計、開采生產(chǎn)跟蹤、工程進度跟進等工作都會受到人為因素的影響出現(xiàn)一定的誤差，進而造成整個煤炭開采整體工作質(zhì)量下降。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺就能夠?qū)ιa(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，并且能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)信息自動收集整理，工作人員以此在第一時間掌握煤礦生產(chǎn)實際信息，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化管理和智能化分析，進而全面提升煤礦生產(chǎn)的整體工作水平[6]。

（3）礦井安全集中管理系統(tǒng)。煤礦礦井會深入山體或地下之中，這就導致礦井內(nèi)存在著許多的安全隱患，例如瓦斯?jié)舛取⑺?、火災等，這都會威脅到開采現(xiàn)場工作人員的生命財產(chǎn)安全。通過應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺就能夠?qū)ΦV井的各項安全數(shù)據(jù)進行幾種的監(jiān)測和管控，進而確保礦井整體的安全性能。首先，在煤礦的開采過程中會在礦井和開采設備上安裝大量的傳感器，從而對礦井下的溫度、濕度、瓦斯?jié)舛?、空氣質(zhì)量等進行全面的掌控，以幫助工作人員實時掌控礦井的實際運行情況；其次，通過在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中設置一個安全閾值，使得管理系統(tǒng)能夠自動化的判斷礦井內(nèi)部情況，一旦出現(xiàn)某一項指標超標就在第一時間給工作人員預警，同時采取一定的措施，從而提高開采現(xiàn)場整體的安全性能。

除上述措施之外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺還能夠?qū)崿F(xiàn)風險預測預警、遠程監(jiān)管檢查、人人互聯(lián)、人機互聯(lián)等，極大的提高了煤炭生產(chǎn)過程的信息交互，使得煤炭生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都能夠有效的銜接到一起，同時借助給予工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的智能操作管理系統(tǒng)，降低對于人工的依賴，進一步提高煤炭自動化水平，促進煤礦智能化建設發(fā)展。

5.總結(jié)

綜上所述，面對煤礦智能化建設的實際問題，應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是促進煤礦智能化進一步發(fā)展的必要策略。本文通過分析煤礦智能化發(fā)展限制，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)，分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在煤礦智能化建設中的應用情況。首先，煤礦企業(yè)要明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和煤礦智能化的基本概念，充分了解兩者的聯(lián)系以及各自的優(yōu)勢，以此轉(zhuǎn)變自身傳統(tǒng)的工作理念，不斷推動技術(shù)創(chuàng)新，完善煤礦智能管控系統(tǒng)；其次，在智能化管控系統(tǒng)的基礎上與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行有效結(jié)合，從而實現(xiàn)人、機、物、系統(tǒng)的全面數(shù)字化連接，建立完善的數(shù)據(jù)管控規(guī)則、安全管理系統(tǒng)、故障預測診斷系統(tǒng)等，解決數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、聯(lián)網(wǎng)難等問題；再次，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺還能夠提高信息交互效率，使不同環(huán)節(jié)的工作人員都能夠及時掌握煤礦開采的實際工作情況，避免產(chǎn)生信息孤島，使得全礦井智能監(jiān)控、安全生產(chǎn)管理、精細化運營管理等工作能夠有效開展，整體提高煤礦管理工作水平?？偠灾旱V企業(yè)積極應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，推進煤礦智能化建設進程，從而促進企業(yè)在競爭日益激烈的市場環(huán)境中的進一步發(fā)展。