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煤炭行业工业互联网应用探索

近年来，全国煤矿安全生产形势持续稳定好转，为进一步提高煤炭行

业信息化、智能化水平，创新数据驱动煤矿安全生产和监管监察模式，作为煤炭

工业信息数据采集传输的“高速公路”和重要基础保障的工业互联网建设完善和

场景应用显得尤为重要，发展煤炭工业互联网前景广阔、恰逢其时。

1工业互联网在煤炭行业应用现状

煤炭行业积极响应国家号召，紧跟技术发展趋势，在工业互联网领域进

行了积极探索。物联网、云计算、大数据、“互联网+”等新技术、新模式，与煤

炭生产、建设、经营的融合发展，使煤矿管理的水平大幅度提升。煤矿智能化建

设快速发展，智能化开采、工业机器人等已通过多种形式融入到生产系统中，煤

炭行业两化深度融合已经进入到工业互联网生态建设与应用的新阶段。

1.1发展现状

1.1.1网络系统建设网络系统的建设为数据传输提供了通道，实现了数

据的采集。大多数煤矿已建设有工业环网及通信系统，工业环网以千兆环网为主，

中大型煤矿正在由千兆向万兆环网升级。通信系统作为网络系统的延伸，主要有

WIFI和4G通信系统，国有大型煤矿正在积极试点5G通信系统的应用。

1.1.2设备控制系统建设主要包括工作面采掘控制系统、胶带运输控制

系统、地面生产控制系统、主扇、压风机、井下排水、污水处理、提升、猴车、

瓦斯抽放、煤矿电力控制系统等。这些控制系统的建设实现了设备数据的采集及

自动化控制，达到了减人提效的目的。

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1.1.3人员和环境监测系统主要包括煤矿的六大系统建设和工业视频

监控系统建设，全国煤矿已全部建设完成。其他生产环节和安全设备设施工业数

据采集还未普及。

1.1.4工业互联网管理平台建设近几年，兖矿集团以“推进数字转型变

革”为总体思路，深入实施“互联网+”战略，启动“三化”建设攻坚行动，加

强与IBM、SAP合作，加快实施大数据工程总体规划及工业互联网平台研发。山

东能源集团融合大数据、人工智能等技术，在私有云部署构建RPA机器人生产平

台，上线应用以数据机器人应用为代表的数字员工。

1.1.5煤炭工业互联网标识解析体系工业互联网标识解析体系是工业

互联网网络的重要组成部分，为工业互联网连接的对象提供统一的身份标识和解

析服务。2019年底由大同市政府和同煤集团共同建设的国家首个煤炭行业工业

互联网标识解析二级节点正式上线运行，并与国家顶级节点对接。

1.2行业需求

1.2.1信息技术发展需求随着科技的进步，互联网、大数据、云计算、

区块链、人工智能、边缘计算等新一代信息技术影响力不断扩大并深入多个领域，

成为影响各行各业发展、提升竞争力的核心力量。以煤矿企业为例，所依赖的局

域互联网络体系产生的大量数据，由于服务器存储和数据算法的局限性，不能够

被长期存储和即时运用，制约了煤矿安全生产的可靠性和可控能力，事故风险的

预测预警系统还没有构成，事故追溯和灾后评估的科学性和真实性得不到满足，

煤矿企业对数据传递、存储、分析的需求日渐高涨。此外，煤炭行业的各种资源

数据量达到了海量级别，鉴于数据规模的庞大性，监管监察部门需借助煤炭工业

互联网和深度挖掘技术，通过对矿井生产海量数据的分析，准确预测安全生产事

故，从而满足大幅度降低事故发生几率的安全需求。

1.2.2智慧煤矿发展需求建设智慧煤矿已经成为煤矿本质安全的必由

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之路。目前，部分煤矿企业已开展智慧煤矿建设工作，但整体技术解决方案仍处

于探索阶段，从整体性和先进性上与其他行业工业互联网平台标准仍存在一定差

距，急需工业PaaS作为落地的有效支撑。

1.2.3产业链信息共享需求煤炭行业上游产业主要为煤炭勘探设计、煤

矿设备、装备制造企业、开采和洗选业，中游产业主要为煤炭贸易商、运销企业

等，下游产业主要集中在电力、钢铁、建材、化工四大领域，其余为民用煤、其

他行业等。构建长期稳定、和谐共赢的产业链关系，是煤炭行业实现高质量发展

的基础和前提，尤其是面对煤电联动机制的蜕变和能源体制改革，煤炭行业上中

下游信息共享需求日益明显。

1.2.4政府监管监察需求我国煤矿分布较散，监管监察难度较大，政府