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煤礦行業(yè)加速擁抱工業(yè)互聯網 推動統(tǒng)一標準和架構建設是關鍵

http://www.debgrams.com 2021-08-17 10:06 來源:環(huán)球網

長期以來,煤炭作為我國國民經濟的重要組成部分,一直都是能源安全穩(wěn)定供應的“壓艙石”,支撐能源結構調整和轉型發(fā)展的“穩(wěn)定器”。近年來,隨著淘汰落后產能、推動生產結構優(yōu)化的持續(xù)開展,煤炭產業(yè)轉型升級已經取得實質進展。尤其在新一代信息技術與煤炭行業(yè)的深度融合的今天,加快煤炭產業(yè)智能化建設,已經成為實現高質量發(fā)展的必由之路和必然選擇。

順應煤礦行業(yè)智能化創(chuàng)新發(fā)展需要,華為煤礦軍團也在致力于“重構礦山智能化,共創(chuàng)煤炭新價值”,通過統(tǒng)一的標準、統(tǒng)一的架構,實現行業(yè)數據、能力、知識、人才和平臺共享;并在“安全”的前提下,真正做到高效、集約的煤礦智能化發(fā)展。

“雙碳”目標下,煤礦智能化建設仍面臨挑戰(zhàn)

“雙碳”目標的提出,正在帶來一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革。這一趨勢在一定程度上也將倒逼煤炭行業(yè)必須加快綠色低碳轉型、加速實現高質量發(fā)展,這樣一來,煤炭行業(yè)對于如何智能化建設加速科技創(chuàng)新和產業(yè)轉型也變得更為迫切。不僅如此,煤礦機械化、信息化、自動化、智能化的持續(xù)推進,也讓煤礦安全水平不斷提升,安全生產形勢持續(xù)穩(wěn)定好轉。作為煤礦行業(yè)最大的挑戰(zhàn),要解決安全問題首先要從安全架構、管理規(guī)程和作業(yè)規(guī)范等入手,這無疑離不開平臺化和數字化技術的應用。

不過,在煤礦智能化進入全面加速的新階段,要實現煤礦生產“安全、少人無人、高效”,實現煤炭行業(yè)綠色低碳轉型,為未來達成“雙碳”目標奠定基礎,我們還需要解決以下挑戰(zhàn):例如缺少行業(yè)標準。在煤礦智能化建設過程中,由于缺乏指導信息化、智能化建設的標準體系,企業(yè)各個信息系統(tǒng)之間無法互聯互通,數據共享和流轉不暢,不僅無法發(fā)揮出信息系統(tǒng)應有的價值,還造成系統(tǒng)升級和演進困難;各種生產設備接口不統(tǒng)一;數據孤島問題突出;煤礦網絡系統(tǒng)和生產裝備安全性亟待提升等。如今,煤礦網絡系統(tǒng)和生產裝備在給企業(yè)生產帶來便利的同時,無時無刻不收到來自網絡中硬件設備、軟件系統(tǒng)與信息的威脅,網絡服務的安全性、可靠性和連續(xù)性,同樣也是保證煤礦安全生產的重中之重。

由此可見,當下煤礦智能化建設所面臨的挑戰(zhàn),一方面是由于來自不同廠商的不同系統(tǒng),都有各自的數據系統(tǒng)和業(yè)務邏輯,造成了系統(tǒng)聯動和協(xié)同難問題;另一方面則是煤礦行業(yè)缺乏一個全行業(yè)統(tǒng)一的標準和規(guī)范體系,難以支撐行業(yè)未來智能化創(chuàng)新發(fā)展和“雙碳”目標實現。

構建統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構,為煤礦智能化夯實基礎

過去十年,各種各樣的移動互聯網應用已經徹底改變了我們的工作和生活方式。事實上,移動互聯網的發(fā)展,得益于全球通信網絡在統(tǒng)一國際規(guī)范、規(guī)則、運作模式下,整個產業(yè)生態(tài)圈在資金、技術、市場等層面凝心聚力的結果。包括3GPP等在內的通信行業(yè)組織,通過推動“統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構”,各運營商、設備供應商積極協(xié)同配合,最終形成了移動互聯網領域的共贏局面,不僅為全球用戶帶來了豐富的移動互聯網體驗,也催生出眾多優(yōu)秀企業(yè)。

如今,數字經濟的蓬勃發(fā)展,進一步加快了數字技術與傳統(tǒng)產業(yè)的融合,工業(yè)互聯網正在“接棒”移動互聯網,成為經濟社會高質量發(fā)展的新引擎。在工業(yè)互聯網發(fā)展過程中,能否借鑒移動互聯網的成功經驗,通過構建統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構,推動產業(yè)快速發(fā)展?

事實上,由于工業(yè)互聯網涉及行業(yè)(領域)眾多,涉及的設備、數據等資源更是五花八門,再加上工業(yè)知識瑣碎、工業(yè)應用復雜度高等,要實現整個工業(yè)互聯網領域的“統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構”并非易事;而以煤礦這樣一個重點行業(yè)實現突破,不僅符合國家政策要求,也符合當下煤礦智能化發(fā)展需要。

在統(tǒng)一標準方面,煤礦行業(yè)的行管部門、生產企業(yè)、煤礦裝備制造商、智能化應用提供商,應該攜起手來,通過成立標準、架構、協(xié)議的聯盟或者組織,共同推動創(chuàng)新合作,促進煤礦行業(yè)在統(tǒng)一的標準、架構下,高效、快速的發(fā)展。這里,統(tǒng)一標準指的是定義終端接入層、網絡層、云、數據平臺、應用層,統(tǒng)一各層數據的接口格式、數據規(guī)范和協(xié)議等。

在統(tǒng)一架構方面,煤礦行業(yè)正在著力打造開放合作的煤礦智能化發(fā)展生態(tài),從技術裝備、標準、人才、管理、工業(yè)互聯網平臺等多個方面協(xié)同推進智能化發(fā)展。我們也希望與煤炭生產企業(yè)、院校以及眾多伙伴一起,共同營造開放合作的生態(tài),攻克關鍵技術瓶頸,特別是顛覆性技術創(chuàng)新,實現基于統(tǒng)一架構的煤炭開發(fā)生產工藝、裝備、信息等先進技術的有機融合。

加速統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構落地,建立四大共識是關鍵

通過持續(xù)推動煤礦智能化建設,我國正在加快建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦,并初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運行技術體系。智能化示范煤礦的建設,不僅為構建覆蓋全行業(yè)的統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構提出了新要求,也為統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構的打造積累了豐富的實踐經驗。

我們認為,在煤礦智能化過程中,要實現統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構的落地,煤礦行業(yè)應在以下四個層面達成共識:

首先,智能礦山的本質是工業(yè)互聯網。建設智能礦山的目標是以統(tǒng)一的平臺和架構為重要支撐,提高煤礦本質安全、最終實現少人無人。因此,在工業(yè)互聯網架構下,煤礦行業(yè)應該把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接起來,打通信息流,實現無人化、智能化。

其次,智能礦山的核心在于建立統(tǒng)一架構的煤礦工業(yè)互聯網平臺。而煤礦工業(yè)互聯網平臺則是新ICT技術與煤礦行業(yè)實際業(yè)務深入融合的結果,這種融合需要以數字平臺、物聯網平臺為基礎,通過攜手工業(yè)應用、設備伙伴,打通跨系統(tǒng)業(yè)務數據流、生產數據,構建數字孿生。

數據的打通,一方面需要依托開放的煤礦智能化生態(tài),推動不同系統(tǒng)間數據的互通,在數據共享的基礎上進行智能化系統(tǒng)的設計開發(fā);另一方面則需要針對不同煤礦設備定義統(tǒng)一的數據接口和數據格式,以構建通用的功能平臺,開發(fā)煤礦工業(yè)互聯網APP應用,實現行業(yè)數字資源配置的系統(tǒng)性優(yōu)化,提升行業(yè)效率。

第三,煤礦工業(yè)互聯網平臺的關鍵是建立行業(yè)統(tǒng)一的煤礦物聯網操作系統(tǒng)。統(tǒng)一的物聯網操作系統(tǒng)可以為各種煤礦裝備和海量傳感器提供統(tǒng)一的接入標準和規(guī)范,既能替代當前七國八制的操作系統(tǒng),也能通過統(tǒng)一接口、統(tǒng)一數據格式、簡化互聯,實現礦山設備超級互聯。

借助軟總線技術,煤礦企業(yè)在任何有網絡的場景下,都可實現數據實時在線采集,以及和設備、系統(tǒng)數據同步。因此,物聯網操作系統(tǒng)的建立,將把煤礦全面帶入萬物互聯時代,為煤礦智能化建設打造堅實基石。

這樣一來,煤礦企業(yè)就可以通過標準協(xié)議框架,進一步形成一套煤礦物聯和數據的標準,最終將所有數據匯入統(tǒng)一的“數據湖”,為數據價值挖掘提供有力支撐。同時,煤礦裝備企業(yè)也可以借助物聯網操作系統(tǒng),更加便捷地實現智能化升級、實現設備間的同步和協(xié)作,以及支持應用伙伴實現數據互通、智能化開發(fā)、應用發(fā)布等。

第四,煤礦行業(yè)需要更多的數字化人才。隨著智能礦山建設的持續(xù)推進,煤礦行業(yè)迫切需要通過培訓、實戰(zhàn),加強數字化專業(yè)人才隊伍建設,逐步提升煤礦人員數字素養(yǎng),進而發(fā)揮出智能化系統(tǒng)的最大價值。

如今,煤礦行業(yè)通過引入云計算、大數據、人工智能、數字孿生等技術,正在將現有的安全生產規(guī)程和實踐經驗進行數字化、工具化,并逐步推廣復制到全行業(yè);在此基礎上,統(tǒng)一標準、統(tǒng)一架構的建設,將進一步消除煤礦行業(yè)的數字鴻溝。

(作者:華為公司高級副總裁、煤礦軍團董事長 鄒志磊)

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