数据要素正在发挥乘数效应

走进中煤三建集团朝源煤矿智能化调度中心，巨大的电子屏幕上，各类数据实时更新。18个生产子系统、36个关键设备的1200多个传感器汇聚的数据，在云端“大脑”中高速运算。 “主通风机轴承振动异常，预测可能会有故障。”突然，屏幕上弹出一条预警信息。朝源煤矿值班安全副总工程师杜长华立即接通井下电话：“杨帅，收到预警信息，请迅速确认2号主通风机运行状态，准备调换1号通风机。” “收到，马上处置。”杨帅答道。 这是中煤三建集团利用数据分析实现应急处置的一个场景。 近年来，中煤三建集团将大数据、数字孪生、人工智能、物联网等技术与生产经营深度融合，构建起数据驱动的生产经营与智能决策机制，让数据要素不断发挥乘数效应。

生产环节实现智慧决策

中煤三建集团下属托管煤矿多，每天会产生海量数据信息。对此，该集团统筹推进万兆工业环网和云端数据处理中心建设，统一数据标准与接口协议，实现采掘、运输、通风等核心环节的智慧决策。

在朝源煤矿井下巷道，技术员宁浩正在安装智能传感器。“我们在井下94个关键节点部署了328个智能传感器，实时采集设备振动、温度、压力、电流等128类数据。这些数据通过万兆工业环网实时传输至云端数据处理中心。该中心每秒能处理50万条数据。”宁浩说。

在朝源煤矿控制中心大屏幕上，数字孪生三维模型与井下设备实现虚实联动，实时映射设备的运行状态和健康状况。

“有了数字孪生技术的加持，即使是一颗螺丝松动都能被准确识别。去年，数字孪生系统成功预警17起设备故障，减少停机时间320小时，直接创造经济效益超过500万元。”朝源煤矿相关负责人陈胜野说。

阴湾煤矿地质条件复杂，煤层厚度变化大，采用传统方式采煤资源回收率低。阴湾煤矿智能开采项目组开发出由地质探测传感器、大数据分析平台和智能控制模块构成的智能开采系统，实现算法驱动的精准开采。

阴湾煤矿总工程师、智能开采项目组组长刘大伟介绍，地质探测传感器可实时采集煤层厚度、硬度、倾角等参数，大数据分析平台通过机器学习算法构建煤层赋存模型，自主调整采煤机的截割速度、卧底量等关键参数，为生产提供决策参考。

“去年，矿井资源回收率同比提升5.7%，多回收煤炭5.2万吨，吨煤电耗同比下降13%，设备损耗率同比降低18%。”阴湾煤矿生产副矿长高广说。

把现场经验转化为算法规则

在朝源煤矿培训教室，154名平均年龄45岁、工龄20年以上的老矿工正在进行数据场景培训。他们将作为老师，把宝贵的现场经验转化为算法规则，帮助智能系统识别各种复杂工况。

采煤机司机周绍华现在有一个新身份——智能开采系统训练师。“我和采煤机打了一辈子交道，现在要教会AI（人工智能）系统如何采煤。我们整理了20多年来积累的采煤工艺数据，为智能开采系统提供了丰富的训练样本。”周绍华说。

为解决各矿区在智能化进程中面临的共性技术难题、避免重复投入研发资源，中煤三建集团组建了跨矿区的数据算法共享团队。该团队专注于开发通用算法模型，并将经过实践验证的算法推广应用至各矿。例如，该团队研发的“设备健康预测性维护算法”在多个煤矿部署后，平均故障预警准确率提升至90%以上，有效减少了非计划停机。

在人才培养方面，中煤三建集团在朝源煤矿、天瑞煤矿和阴湾煤矿构建了数字矿工培养体系，为煤矿培养出78名既懂管理又善用数据的复合型人才。

“经营管理驾驶舱显示，3号工作面能耗指标异常，建议立即调整设备运行参数。”天瑞煤矿生产科科长张军说。

天瑞煤矿安全副矿长王绿彬接着说：“人员定位系统显示，昨天下井人数比计划多5人，请各队核实具体情况。”

这是近日发生在天瑞煤矿晨会上的一幕。各部门负责人参加晨会不再拿纸质报告汇报工作，而是依托数据看板分析问题、作出决策。

“经营管理驾驶舱集生产、安全、经营等28个关键指标于一体，通过集成各业务系统数据并利用可视化技术进行集中展示与分析，实现了全矿生产运营情况实时可视、可控、可优化。”天瑞煤矿总工程师李俊说。

目前，天瑞煤矿生产计划制订已由过去的经验估算转变为基于大数据分析的精准预测，生产计划准确率从75%提升到92%。

“通过对人员定位、设备状态、环境监测等多维数据的融合分析，安全风险智能预警平台能够提前识别安全隐患，助力我们及时处置。今年前8个月，我们通过提前预警整改安全隐患47条，轻伤事故率同比下降68%。”王绿彬说。

者：魏清 李继峰 版面编辑：卢慧颖

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来源：中国煤炭报

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