為煤炭生產打造一款最強“大腦”
盡管和幾年前相比，煤炭行業(yè)的安全事故已經下降很多，在精英數(shù)智科技股份有限公司（以下簡稱“精英數(shù)智”）看來，安全依然是煤炭生產的首要任務。
作為一家專注于企業(yè)安全生產管理、政府安全監(jiān)管、城市公共安全服務等領域的AIoT(人工智能+物聯(lián)網)應用公司，精英數(shù)智以安全為主線，從煤炭行業(yè)、應急管理職能、智慧城市載體三個維度開展業(yè)務，在煤炭人工智能、安全監(jiān)督、生產調度指揮、智慧礦山等煤炭領域積累了深厚的行業(yè)經驗。
煤礦安全長期以來都是全民關注的重點社會問題，而導致礦難產生的主要原因是人的不安全行為，設備的不安全狀態(tài)及環(huán)境的不安全因素等。即便經過多次升級優(yōu)化，當下的煤炭行業(yè)仍存在水害問題依然突出、瓦斯防治任重道遠、上覆巖層失穩(wěn)存在重大隱患、皮帶運輸效率有待提升等諸多問題。
而隨著國家經濟的快速發(fā)展，中國能源消費總量近年來一直保持上升的趨勢。富煤、貧油、少氣的國情又導致了我國在很長時間內，將維持以煤炭為主要能源的格局。因此，優(yōu)化煤炭安全生產過程是一件勢在必行的工程。
令精英數(shù)智感到振奮的是，就在其為優(yōu)化煤炭生產尋找合作伙伴時，華為云也在積極推進EI企業(yè)智能與各行各業(yè)應用場景的落地結合，通過EI攜手煤炭行業(yè)向安全、智能更進一步。
共同愿景驅使下，華為云與精英數(shù)智一拍即合，并聯(lián)手煤炭行業(yè)的權威機構煤科院，于2019年的3月份達成戰(zhàn)略合作，共同打造了一個“煤礦大腦”解決方案。
煤礦大腦如何“思考”
“煤礦大腦”解決方案由四大部分組成，分別是礦山安全態(tài)勢感知與信息共享體系化協(xié)同模型，設計、實施、評測一體化智能監(jiān)控平臺，視覺、語音、OCR多維度作業(yè)場景分析模型，層級職能部門聯(lián)合執(zhí)行異常事件聯(lián)動與處置機制，具有產品覆蓋面廣、功能強大實用、系統(tǒng)結構先進、科技含量高、全程自動化運行等優(yōu)勢。
作為三方合作的產物，“煤礦大腦”解決方案完美融合了華為云、精英數(shù)智、煤科院在技術和服務側的優(yōu)勢，運用人工智能、物聯(lián)網、大數(shù)據、云計算等技術，為煤炭行業(yè)安全生產中的標準化、體系化、技管結合、預警與應急響應等重大科學與工程問題提供解決方案，并通過“云邊端”協(xié)同實現(xiàn)態(tài)勢感知，輔助有關部門優(yōu)化政策的定制和監(jiān)管。
其中，精英數(shù)智結合煤炭生產安全行業(yè)的工作模式，提供滿足省級、市級、縣級、集團公司及子分公司的四級聯(lián)網，實現(xiàn)煤炭安全生產現(xiàn)場的實時可視化監(jiān)督并保存相關過程，確保監(jiān)管單位及時掌握煤炭安全生產狀況，真正做到有據可查，降低煤炭生產安全隱患。
作為技術平臺的提供方，華為提供了“云邊端”整體方案，涉及華為云EI、IEF（智能邊緣平臺）、邊緣承載平臺（FusionRobo整機交付即插即用,2小時完成交付，邊云協(xié)同批量部署，無需值守降低運維成本）。通過云邊端整體方案，滿足煤礦大腦對邊緣計算資源的遠程管控、數(shù)據處理、分析決策以及智能化的訴求，支持煤礦邊緣節(jié)點安全接入、邊緣應用生命周期管理， 提供完整的邊云協(xié)同的一體化服務。
以探水作業(yè)為例，探水作業(yè)的好壞，不僅直接關系到探水人員的安全，而且影響到探放水周圍地區(qū)甚至整個礦井的安全。但由于探水作業(yè)工程資料普遍紙質化，探水鉆孔深度謊報無有效監(jiān)督手段，監(jiān)管部門無法及時掌握探水作業(yè)情況等原因，導致探水作業(yè)假探、少探、漏探甚至不探行為難以杜絕，存在嚴重的水害隱患。
為此，華為云與精英數(shù)智聯(lián)合打造了“云邊端”協(xié)同的煤礦智能視頻識別系統(tǒng)，基于人工智能視頻識別技術，通過華為云提供的邊緣計算IEF服務、云上數(shù)據服務、一站式AI開發(fā)平臺ModelArts，實現(xiàn)對探水作業(yè)全過程監(jiān)控管理，自動識別卸桿數(shù)量，統(tǒng)計鉆孔深度，防止工程資料造假，杜絕煤礦探水作業(yè)假探、漏探、少探。
具體來說，在云側，人工智能識別模型云端管理，保障煤礦識別模型實時更新；部署高并發(fā)、低延時SAAS系統(tǒng)，通過移動終端實現(xiàn)井下視頻實時調閱，探水作業(yè)數(shù)據查詢、審批指令“云、邊”同步。在邊側部署AI服務器，云端人工智能模型同步更新，用于煤礦探水視頻識別；部署探水管理應用系統(tǒng)，用于探水作業(yè)管理。在端側，則通過礦用攝像機，實現(xiàn)井下探水作業(yè)智能識別，及數(shù)據回傳。
借助煤礦大腦，煤炭企業(yè)在皮帶運輸、瓦斯防治等煤炭生產環(huán)節(jié)，也實現(xiàn)了智能優(yōu)化：
在皮帶運輸方面，煤礦管理人員可以通過人工智能視頻識別技術識別皮帶是否啟停、撕裂、斷帶、跑偏，運輸皮帶上是否有異物（錨桿等），從而降低皮帶的損耗、防止其空轉，進而提升煤礦的安全運行和整體效率的提升。
在瓦斯預防方面，傳統(tǒng)的瓦斯抽采由于資料普遍紙質化等原因，往往抽采得不到位，量化程度低。而借助智能化瓦斯抽采設備的應用，不僅可以實時統(tǒng)計瓦斯抽采鉆孔深度，大大提高了抽采的工作效率，還可以對瓦斯的實時濃度進行監(jiān)測，一旦超出安全標準，系統(tǒng)就會進行警示，從而避免井下瓦斯事故的發(fā)生。
煤炭行業(yè)智能化升級需要煤礦大腦
隨著國家大力推進各行各業(yè)信息化、智能化，煤炭人工智能已被提到國家戰(zhàn)略的高度，煤炭智能化已成為能源領域的重要發(fā)展方向，未來煤炭安全生產方面將實現(xiàn)礦井瓦斯、水害、支護、地壓等災害的智能化管理。“煤礦大腦”無疑為煤炭行業(yè)的智能化發(fā)展提供了重要支撐。
以山西為例，作為煤礦大省，山西礦區(qū)存在礦點數(shù)量多、位置偏遠、應用交付及運維成本高，礦點無專業(yè)機房、IT設備運行環(huán)境差等現(xiàn)狀，對有關部門的監(jiān)管工作造成了很大困擾。借助“煤礦大腦”的應用，山西煤礦安監(jiān)局實現(xiàn)了安監(jiān)系統(tǒng)交付極簡、統(tǒng)一監(jiān)管和業(yè)務創(chuàng)新，得以更有力地保障煤炭生產安全。
此外，引入“煤礦大腦”后，山西眾多煤礦企業(yè)率先實現(xiàn)了煤炭智能化，并實現(xiàn)了“降本增效”的綜合效益：AI分析算法從云端下發(fā)的礦點，實時風險預警，識別率已達到98%；集中監(jiān)管分礦點IT基礎設施，運維成本降低65%；整柜一體化全棧IT設備，開局成本降低75%，真正幫助煤炭行業(yè)保障安全生產，最終實現(xiàn)整個產業(yè)的智能化升級。
摘自《中國煤炭網》