数字化重构全矿区，绽放一朵行业领先的“红柳之花”

煤炭，工业的食粮，被人们誉为黑色的金子，是十八世纪以来人类世界的主要能源之一。

鉴于中国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋，煤炭一直在基础能源中占据重要的战略地位。而中国也一直把可持续发展视为重中之重，提出二氧化碳排放力争2030年前达到峰值、力争2060年前实现碳中和的目标，落地举措渐次明晰。

在“双碳”目标下，煤炭行业必须要加快绿色转型、加速实现高质量发展。煤矿智能化正成为煤炭工业高质量发展的新引擎，煤矿行业的智能化转型进入了崭新的阶段。

位于中国北部的毛乌素沙漠中，有一个充满浪漫气息的地名，红柳林。红柳林矿井地处世界八大煤田之一的神府煤田核心地带，这里每天有1500多辆重载货车和6列专线火车满载煤炭，驶出红柳大道，运往全国各地。

近年来，隶属于陕煤集团的红柳林矿业有限公司（以下简称“红柳林公司”）紧扣集团“以煤为基、能才并进、技融双驱、零碳转型，矢志跻身世界一流企业”的战略定位，以“红柳文化”为引领，争创“行业第一、世界一流”现代化煤炭企业，走出一条创新的数字智能煤矿实践之路。

红柳林的智慧之路

煤矿的智能化建设是一个复杂的过程，需要超前规划、明确目标。紧扣集团公司愿景，红柳林公司确定了“931” 高质量发展战略。其中，“3”是指三个示范引领，即智能协同、井下空气质量革命、绿色立体生态示范引领。

2021年2月，红柳林公司牵手华为煤矿军团，将网络、云计算、大数据和人工智能等新一代ICT技术与煤矿深度融合，围绕装备、网络、IT基础设施、智能应用以及综合管理五个方面，制定了红柳林智能矿山总体规划，已经完成了 4G/5G网络覆盖、工业环网升级改造、F5G视频环网、二级网络安全等级保护建设、模块化数据中心、云计算平台部署、综合管控、智能作业管理系统、智慧园区、智能综采、智能化灾害防治等24个智能化矿山项目建设。

智能矿山的本质是工业互联网，核心在于建立统一架构、统一标准的数字云平台。统一的数字云平台不仅可以消除信息孤岛、统一数据标准，还能够沉淀数据资产、便捷智能应用开发。

在红柳林公司开展“智能协同”示范矿井建设之前，主要存在三大挑战：缺少行业标准，数字化成本投入高；矿井各种生产设备接口不统一，生产数据没有统一格式无法及时上传；存在数据孤岛问题，各个信息系统之间不能互联互通。

因此，红柳林公司基于华为云Stack，利用物联网技术接入海量数据，华为云loT适配多厂商多协议接口，通过5G、F5G全光工业网、IP RAN融合工业网实现2600多个生产设备的互联互通。

利用华为云ROMA Connect实现IT&OT多元数据统一入湖，华为云Fusionlnsight统一治理35+OT生产系统和10+IT信息系统，日均入湖1亿+数据，沉淀100多种设备模型、45个系统模型，做到用数据管理、用数据决策、用数据服务。

利用华为云盘古矿山大模型，提供工业化AI开发新模式，1个大模型覆盖矿山采、掘、机、运、通、排、洗等1000+场景，通过智能化标注和小样本调优，节省90%的开发工作。

在华为云Stack能力加持下，华为开展了四个多月的设备识别和数据梳理入湖工作，与红柳林公司一起建成了中国首个基于工业互联网架构的智能矿山，智能化综合管控平台、智慧通风、智能主运输、智慧园区、智能化灾害防治等多个智能应用开花结果。

智能矿山的“科幻场景”

数字孪生可谓是当前工业互联网体系“王冠上的明珠”，在数字孪生的世界中，不仅可以还原复刻完全一致的真实作业场景，还可以模拟作业全流程，通过对作业流程的跑通，汇总、梳理和分析，大幅度提升和优化现实作业场景下的效率，降低事故灾害发生的概率。

基于工业互联网架构，可以将智慧矿区的数据映射为煤矿数字孪生系统——红柳林综合管控平台。

在这个平台下，红柳林138.4平方公里的井田，通过3D形式呈现了出来，宛如科幻片一般的场景。在地面如同“太空舱”一样的控制室内，操作人员点击一下鼠标，井下的大型自动化采煤机开始运转，截割出一块一块的煤炭，在监控画面中，井下大型采煤机、破碎机、转载机、运输机在程序的控制下有序运转，被截割出的煤炭陆续运输到地面。

通过综合管控平台来实现矿井各系统的自主分析、自主决策和联动控制。比如，调度员可以实时追踪人员轨迹，结合调度室大屏、人员定位，实现井上井下人员实现远程语音、视频通话功能。

过去，一个综采面高峰的时候，要近百名矿工“三班倒”。通过对井下生产进行数字孪生场景建设，在井上可以实时监测，远程集控，降低了员工工作强度，提升了安全水平。

打通线下作业的“最后一公里”

煤炭由地下深处开采到地面上，一般需要经过开拓、掘进、采煤、运输等作业环节。

以皮带队为例，以前任务分配、问题汇总、事故追查等都是口头传递、纸质记录，皮带运输线路长、任务多，易造成检修不及时，检修质量无法保证。

智能作业管理系统围绕生产现场作业的人、机、料、法、环，解决数字化“最后一公里”的问题，以人为本，落实安全生产主体责任，实现作业状态实时可视，驱动煤炭生产作业流程的数字化转型。

如今，通过使用智能作业管理系统后，工作任务由队干通过系统派发给个人，改变了原来纸质记录、口头通知的作业方式；同时，结合人工智能，如主运皮带异物监测，实现从“人工分时分段巡检”到“智能全时段监测”的转变，极大提高了检修质量和效率，保障了作业安全。井下作业时间节省2小时/人，整体效率提升30%。

在红柳林公司的智能化建设实践之路上，可以看到技术的力量和价值。红柳林公司希望同华为云等合作伙伴一起加快推进煤矿数字化转型和高质量发展，早日实现地面穿西装打领带智能化采煤，让煤炭行业智慧之花绚烂绽放。