矿井里始终需要“金丝雀” | To B产业观察

阴暗潮湿的矿下空间，与高贵优雅、羽色和鸣叫兼优的金丝雀，怎么看也不像能关联到一起。

上世纪80年代，英国政府宣布使用电子探测器取代金丝雀，在此之前，金丝雀因为对一氧化碳等有毒气体敏感，与矿工作伴并起到预警作用，有着数十年的历史。“canary in a coal mine”（矿井里的金丝雀），也被引申为“危险的预兆”。

行车穿过弯弯绕绕的斜坡道，置身于地下77米，钛媒体App此行来到了集团旗下焦家金矿，负责开车的老矿工说道，“（数字化）最大的感受就是安全，开采、选矿、冶炼等都用上了新技术，下矿的人少了很多，矿上的人多了不少。”

从金丝雀到机械自动化变革，再到正在开展的数字化转型，如今的大数据、人工智能、物联网、云计算等新技术，某种程度上就是新时代矿井里的“金丝雀”。

随着矿山开采逐步向深部推进，生产系统复杂、安全风险大、开采成本高等不利因素，严重制约着矿业的健康发展。与海外矿业发达国家相比，我国“数字矿山”起步较晚，存在基础设施薄弱，数字观念落后、缺乏整体规划、以及新技术与矿山场景结合不充分的客观条件。

《“十四五”矿山安全生产规划》指出，伴随5G、人工智能、云计算等新一代信息技术与矿山深度融合，智能装备、机器人广泛应用，矿山智能化建设步伐加快，少人或无人开采逐步成为现实，科技创新为矿山安全生产工作提供新动力。

那么，数字化的“金丝雀”，应该如何飞入一座座矿山呢？

数字化矿山，为什么难？

长久以来，采矿行业形成了极高的知识壁垒，各种复杂问题杂糅，与数字化技术的结合并不紧密，“人”的问题首当其冲，人的观念认知、高端人才匮乏等因素制约着数字矿山的发展。从另一方面思考，新技术融入采矿行业的难度越高，说明采矿行业的数字化潜力就越大。

中国工程院院士王国法此前表示，当前矿山智能化发展尚处于初级阶段，存在认识和理念的冲突是必然的。近3年来，煤矿智能化的快速发展和成效，使全行业基本统一了对煤矿智能化发展大方向的认同。

有人认为液压支架采用电液控制系统就是智能化，或者认为建成智能化工作面就等于建成了智能化矿场；也有人过于纠缠“智能化”字眼，否定现阶段矿山智能化发展成绩。

他表示，矿山智能化是一个迭代发展进步的过程，不是一次性工程。矿山智能化建设不是点、线的建设，而是一个复杂的系统工程，应大力推进矿山智能化建设由单个系统智能化向全面智能化、全生命周期、全产业链智能化迈进，推进系统智能与人文智慧的融合。

以陕煤红柳林矿业公司从业人员结构为例，大专学历442人，占员工总数的25.48%；本科学历428人，占员工总数的24.67%；研究生50人，占员工总数的2.88%，大专及以上占全体在册职工总数的53.3%。这是目前智能化程度相对较高的矿山人才水平。

集团旗下焦家金矿矿长王成提到，现在的矿山主导专业是“地、测、采、选”，要想独立搞信息化和智能化，“地、测、采、选”是做不到的，必须要计算机、数据应用，加上工程师等专业人士联合才能做到，矿山数字化需要多学科、多领域交叉人才。

焦家金矿从2007年就开始推进数字矿山建设，作为信息化建设的重点单位，焦家金矿先后投资6000余万元，在各矿区建设了调度指挥中心，完善了基础网络平台。围绕整体规划，做到了“地质资源可视化、设计计划最优化、生产过程自动化、安全管理集成化、生产经营协同化、决策支持智能化”。

基础设施先行

在集团旗下三山岛智能金矿，无人驾驶电机车在井下数百米运输，地面调度中心的办公室内，26岁女矿工李晓菡双手操控手柄，在显示器前远程操控，并在不同机车之间切换。

这得益于溜井破碎远程系统、电机车无人驾驶系统等应用，此外，金矿综合管控平台、大宗物资耗用的综合分析平台、智慧安全平台等，也在时刻对数据进行分析和展示。

2022年8月，焦家金矿与华为煤矿军团合作，在井下实操基地，成功完成基于WiFi6 Mesh组网环境下的无轨设备远程操控研究，这是全国首例矿山大型无轨设备基于WiFi6 Mesh组网的远程操控试验。

如上数字化应用都依赖于基础设施，一些在外界广泛应用的软硬件产品，在矿山场景难免会遇到水土不服的问题，譬如WiFi6 Mesh组网。钛媒体App了解到，起初集团和华为的合作主要集中在5G场景，其低时延、高速率、大带宽等特性，契合于矿下生产需求。

而在实际应用中，5G并不完全适合所有场景。王成表示，“黄金矿山不同于其它金属矿山，井下矿脉资源窄、矿房较小且分散，一个工作面完成采掘后，就需要转移到新的工作面。由于频繁地转场，通信网络也要转移到新的场地进行安装，网络和基站的安装和维护工作难度大、过程成本很高，是矿井下通信网络部署的一大挑战。”

通过华为Wi-Fi 6 Mesh，可以在只需要供电线缆，不需要通信线缆的情况下，通过无线桥接，克服井下作业面转场频繁的挑战。Wi-Fi 6 Mesh组网有效距离单跳可满足100到150米，炮采作业对网络设备的损伤可以忽略不计，目前在山东集团寺庄分矿-580m中段304采场已经投入正式工业应用，下一步将根据需求进一步扩大范围。

此外，通过建设私有云大数据中心，可以实时采集储存矿山生产过程中的大数据，探索基于数据驱动的矿山智慧化发展的新模式，集团形成了依托数据流，打通了矿石流和业务流的数字化转型整体方案。

华为煤矿军团MKT与解决方案销售副总裁陈文丰表示，建设高级的智能矿山，信息基础设施必须先行，就像以前说的“要想富先修路”，信息高速公路要先修起来。华为也向行业发出呼吁，金属矿山应该在信息基础设施加大投入，这样才能把地基打好，建设更多的智能应用。

“华为提出来的矿山工业互联网架构本身是一个非常好的架构，解耦、统一标准、统一架构、统一处理规范。但是它的基础是末端设备，必须要通过网络触达井下的任何角落，能够把数据集中到数字平台，才能支撑未来多种多样的人工智能应用”，他说。

为行业找技术

“煤矿行业有三个刚需，‘安全、无人少人、效率’，首先要解决安全问题，降低死亡率，再是提升产能”，华为创始人任正非曾如此总结。

从产业视角上，他对煤矿军团提出的要求是：煤矿军团要清晰定义产品路标和解决方案，按“简单化、可实现”的节奏逐步前进，脚踏实地为客户、为行业创造价值。

“围绕煤矿行业三个刚需‘安全、少人无人、效率’，工程可以先简单化，进场后一点点理论，在过程中逐步进步，有节奏地一步步实现。不要先给客户讲复杂问题，也不要总给客户描绘未来世界的美好理想，如果不能马上实现，反而降低客户满意度。研究是研究，工程是工程，这是两回事。”

陈文丰表示，华为成立煤矿军团最大的根本诉求，就是为行业找技术。在过往，华为有很多技术，更多是用现有的技术寻找客户或者行业，两个理念有本质不同。“煤矿军团限定在这个子行业里面，就把子行业的需求、难点、痛点想明白，或者了解明白了、理解透了。这样同合作伙伴一起，去找到相应的创新解决方案。”

钛媒体App了解到，华为推出了本安或者矿安型的数通、F5G产品，还有满足井下环境的WiFI、5G等产品，满足矿山边缘云（EIC）轻量型的一体化解决方案，以及像人工智能等应用，都是煤矿军团成立之后陆续推出的。

以三山岛金矿为例，累计减少现场操作人员264人，生产效率提升20%以上，年可增加经济效益8000万元以上。这只是一个矿山，全集团的效益更可观。

正如集团相关负责人所言，矿产智能化开采是当前生产技术的一次重要变革。推进矿山智能化建设，能够大幅度减少井下作业人员，有利于矿山实现减员增效，破解安全生产突出矛盾，提高本质安全水平，是矿山企业转型发展、高质量发展的必由之路，也是未来矿业发展的必然趋势。

矿井里始终需要“金丝雀”，放之如今的时代这只“金丝雀”便是数字化。

（本文首发钛媒体APP 作者｜张帅 欢迎添加作者微信mr3right交流）返回搜狐，查看更多

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