RFID智慧煤炭運輸

碳素產業為我國經濟社會發展提供60%以上的基礎能源保障。 是民族工業的支柱產業。 具有製程流程複雜、故障風險高、資本設備密集、生產條件多變的特點，面臨生產風險。 環境污染高、環境污染高、設備管理難度高等產業痛點，迫切需要加快以工業互聯網平台為基礎的數位轉型步伐，全面提升生產開採、綜合管理、銷售、運輸的數位化水準和生態保護。 煤炭工業互聯網發展前景廣闊、恰逢其時。 華為集團、渝北煤業、孟草集團等企業以安全生產、無人化生產為切入點，積極開展工業互聯網解決方案探索，推動煤炭業向無人化生產、一體化管理、網絡化運輸、環境保護。 數位化等方向加速數位轉型。 基於此，我們對煤炭產業工業互聯網平台解決方案進行了專題研究，深入分析了煤炭產業數位轉型趨勢、平台應用場景和業務實施方案。 對於其他礦業產業數位轉型路徑的探討也具有一定的參考意義。

1.煤炭產業數位轉型趨勢分析

（1）採掘：從人機使用向無人生產轉變

煤炭業長期面臨瓦斯堆積、礦坑湧水、地質災害等突發事件，生產風險較大。 隨著採礦技術的創新，特別是新一代資訊科技的應用，井下機器人、智慧輸送機等智慧設備的使用，顯著減少了人力需求。 機器視覺、深度學習等技術提高了設備執行率和準確率，使無人化生產、少巡邏、遠端操作成為可能，有助於煤炭企業降低人力成本，提高經營利潤。

（2）礦山管理：從人工到虛擬一體化的轉變

煤礦管理涵蓋煤炭開採、挖掘、運輸、提升、排水、通風等複雜流程，需解決礦場、礦車、礦工等大量系統的綜合協調問題。 管理要求高、範圍廣、難度高。 目前，部分煤炭企業資訊化、智慧化程度仍較低，部分流程仍處於紙本文件時代。 透過數位孿生、虛擬實境等技術創建虛擬礦山，直觀地展示礦山的地形環境、地表地物、井下巷道等，還原煤礦複雜的環境和生產狀態，提供機會用於生產流程優化、遠端系統管理、應急救援。 為指揮等提供有效支援。

（3）煤炭運輸：從被動排隊向智慧運輸轉變

一方面，傳統煤炭運輸和物流成本較高。 相較於快遞電商領域平均運輸成本0.15元/噸公里，煤炭產業運輸成本高達0.3元/噸公里。 另一方面，有些煤炭物流園區缺乏站場管理，車輛雜亂無序。 透過整合NB-IoT、RFID、GPS、智慧辨識等技術，車輛配備智慧模組，對礦車運輸、排隊等進行動態監控，有利於提高排隊管控、分流調度、車輛稱重、裝卸。 ，自動化程度可以有效減少偷煤換煤、以次充好、車隊壅塞等事件的發生，節省運輸成本，提高運輸效率。

（四）生態修復：從宏觀設計轉向數據驅動

煤廠一般位於氣候乾旱、降水量少、生態環境脆弱的地區。 環境污染問題煤炭開採造成的生態破壞日益突出。 生態修復不僅可以重建退化的生態系統，而且具有廣闊的產業化空間。 有研究認為，生態修復未來將成為與旅遊業齊名的世界十大產業之一。 透過綜合運用大數據、人工智慧等新一代資訊技術，有利於梳理總結生態修復經驗，動態調整修復方案，從粗放修復轉變為資料驅動精細、科學化生態修復。

2.工業互聯網平台在煤炭產業的典型應用場景及實踐

（一）智慧化安全生產

依托工業網路平台動態採集邊緣側數據，結合井下機器人、智慧傳輸機等設備，利用機器視覺、深度學習等技術，實現無人生產或少人生產，有效提升生產效率。煤炭安全生產能力。 一是智能化自主生產。 企業可依托工業互聯網平台，透過“邊緣數據+雲端分析”，實現採煤機、輸送帶、煤化工機等設備的自動識別、自主判斷和自動運行。 二是故障輔助診斷。 結合機器視覺技術，對皮帶、煤倉、馬達等易發生故障的設備進行自動檢測，協助維修人員及時調整設備狀態。 三是風險預警管理。 即時採集空氣成分、設備振動等數據，結合瓦斯濃度、設備壽命等模型分析，實現煤礦事故風險預警，提升事故災害防控能力。

例如，華為依托華為雲端打造「煤礦大腦」。 並採用「雲端+邊+端」的方式。 建構「全感知-全連結-全智慧」的一體化思路 智慧煤礦。 即時風險辨識率達98%，煤礦有效工作時間提高10%，設備維運成本下降65%。

（二）礦山綜合管理

透過工業互聯網結合AR/VR、虛擬模擬等建設數位礦山，為礦山開採設備、運輸設備、能源設備的使用、維護、維修、升級提供輔助決策和支援在數位孿生空間中繪製實體礦山的基礎。 營運支援。 首先，值班人員少。 基於工業互聯網，圍繞煤堆管理、人員巡查等場景提供線上監管服務，及時介入、糾正問題，從而提高煤礦管理水準。 二是綜合控制。 依托工業互聯網平台，整合作業面視訊監控、遠端集中控制等，打破資料孤島，提升資訊共享水平，提升管理決策效率。 三是輔助決策。 結合VR/AR等進行緊急模擬體驗與專案訓練，基於3D礦山模擬建立緊急救援計畫庫，根據具體情況自動產生救援計畫。

例如，渝北煤礦建設了智慧礦山系統，對煤炭開採、運輸、銷售、設備維護、備件、人力資源管理等多種需求進行智慧響應和快速決策，可以完成人員定位1秒鐘到達礦區。 資訊刷新方面，25毫秒即可遠端啟動礦區任意設備，3秒即可完成所有礦區生產系統的全面檢查。

（三）煤炭智慧運銷

圍繞煤炭運輸準時、安全、低成本等需求，透過工業互聯網平台採集車隊數據，推動營運管理精細化、售運整合、運輸安全可控，打造智慧煤炭供應鏈。 首先是車隊動態管理。 基於工業互聯網平台，我們將接入實現車輛上雲，依園區裝車、排隊、客流量等實際狀況動態調整運輸部署，打造精準煤炭運輸能力池。 二是銷售與運輸協調。 根據煤炭產品的個人需求，建立運輸價格資料庫，比較運輸方式，最大限度提高運輸效率，降低運輸成本。 三是智能輔助駕駛。 依托機器視覺、深度學習等技術，可自動辨識疲勞駕駛、超速、偏離車道等危險場景，並及時向駕駛發出提醒，降低交通事故發生率。

例如，G7智聯依托平台動態監控事故、駕駛行為等事件，每5分鐘更新一次風險識別，帶動公司運輸效率提升5倍，運輸成本降低10% ，安全指數提高2倍。

（四）生態資源保護

工業互聯網平台作為大數據管理、決策和研究的載體，整合了無人機、三維虛擬模擬、多維數值模型分析、現場即時監控等技術，提供技術系統支援生態修復。 一是溶液儲備。 工業互聯網平台可儲存水、土壤、空氣、草、牲畜等數百萬條基礎生態訊息，採集各地鄉土植物種質資源，自動生成生態修復組合庫，豐富生態修復方案。 二是協助個人化訂製。 透過該平台，我們可以收集區域歷史生態數據、溯源本土植物、分析匹配群落、探索演化模式、因地制宜實施輔助決策。 三是生態實時監測。 基於工業互聯網，聚合監測點信息，總結分析環境土壤pH值、光照、濕度、氣壓等生態數據，支撐精準即時監測指揮。

例如，夢草集團打造了礦山生態大數據平台。 動態監測3000萬個有效資訊點，儲存超過500萬條文字標準指令，實現「一張圖」。 生態數據指揮和“一張網” 以達到科學管理的目的。 精準服務“一平台” 有效支持礦山修復建設。

圖片.png

3.重點推動應用場景落地

（一）加速裝置上雲，夯實資料擷取基礎

一是採用「三機一機」方式。 以推動關鍵裝置上雲為突破口，加速資料驅動的產品設計最佳化，推動共通性關鍵技術協同攻關。 二是依托工業互聯網平台，打通業務環節之間的資料鏈，建構煤礦開採、挖掘、機械、運輸、運輸、洗選等環節即時透明的資料鏈，實現智慧化營運煤礦生產全過程。 第三是依托工業網路平台，連結產業鏈上下游各環節，以提供物價指數及交易數據為核心，加速商業模式創新。

（二）聚焦產業協同，加強重點車型積累

一是開發液壓錨桿鑽孔機、破碎機、皮帶輸送機、煤礦機器人等設備的壽命預測及故障診斷模型，提升設備管控效率。 二是優化皮帶空載、安全軌道行駛、探水放流作業等場景模型，提升辨識準確率。 第三是圍繞礦用無人車駕駛、供應鏈協作等跨領域、跨企業領域建立模式。

（三）加強研究突破，優化解決方案供給

一是探索推動安防領域解決方案的推廣應用以工業互聯網為基礎的緊急救援、安全監控、風險預警等領域，深化GPS、視覺感知等技術應用，提升企業核心競爭力。 二是開發智慧礦山、資產管理、能源管理、員工管理等綜合服務解決方案。 三是凝結可複製、可推廣的煤炭工業互聯網發展模式、技術路徑、管理經驗等，並向同類企業推廣應用。

（四）關注綠色安全，樹立智慧煤炭品牌

一是依托工業網路平台，加速充填開採、節水開採等綠色礦山技術應用，積極推動綠色礦山建設。 二是基於資料管理能力成熟度模型（DCMM）進行標準實施，制定資料分類分級管理標準，強化資料安全。 第三是組織深度參觀、現場會等宣傳推廣活動，打造企業品牌，提升企業影響力。