为煤炭生产打造一款最强“大脑”

    尽管和几年前相比，煤炭行业的安全事故已经下降很多，在精英数智科技股份有限公司(以下简称“精英数智”)看来，安全依然是煤炭生产的首要任务。

    作为一家专注于企业安全生产管理、政府安全监管、城市公共安全服务等领域的AIoT(人工智能+物联网)应用公司，精英数智以安全为主线，从煤炭行业、应急管理职能、智慧城市载体三个维度开展业务，在煤炭人工智能、安全监督、生产调度指挥、智慧矿山等煤炭领域积累了深厚的行业经验。

    煤矿安全长期以来都是全民关注的重点社会问题，而导致矿难产生的主要原因是人的不安全行为，设备的不安全状态及环境的不安全因素等。即便经过多次升级优化，当下的煤炭行业仍存在水害问题依然突出、瓦斯防治任重道远、上覆岩层失稳存在重大隐患、皮带运输效率有待提升等诸多问题。

    而随着国家经济的快速发展，中国能源消费总量近年来一直保持上升的趋势。富煤、贫油、少气的国情又导致了我国在很长时间内，将维持以煤炭为主要能源的格局。因此，优化煤炭安全生产过程是一件势在必行的工程。

    令精英数智感到振奋的是，就在其为优化煤炭生产寻找合作伙伴时，华为云也在积极推进EI企业智能与各行各业应用场景的落地结合，通过EI携手煤炭行业向安全、智能更进一步。

    共同愿景驱使下，华为云与精英数智一拍即合，并联手煤炭行业的权威机构煤科院，于2019年的3月份达成战略合作，共同打造了一个“煤矿大脑”解决方案。

煤矿大脑如何“思考”

    “煤矿大脑”解决方案由四大部分组成，分别是矿山安全态势感知与信息共享体系化协同模型，设计、实施、评测一体化智能监控平台，视觉、语音、OCR多维度作业场景分析模型，层级职能部门联合执行异常事件联动与处置机制，具有产品覆盖面广、功能强大实用、系统结构先进、科技含量高、全程自动化运行等优势。

    作为三方合作的产物，“煤矿大脑”解决方案完美融合了华为云、精英数智、煤科院在技术和服务侧的优势，运用人工智能、物联网、大数据、云计算等技术，为煤炭行业安全生产中的标准化、体系化、技管结合、预警与应急响应等重大科学与工程问题提供解决方案，并通过“云边端”协同实现态势感知，辅助有关部门优化政策的定制和监管。

    其中，精英数智结合煤炭生产安全行业的工作模式，提供满足省级、市级、县级、集团公司及子分公司的四级联网，实现煤炭安全生产现场的实时可视化监督并保存相关过程，确保监管单位及时掌握煤炭安全生产状况，真正做到有据可查，降低煤炭生产安全隐患。

    作为技术平台的提供方，华为提供了“云边端”整体方案，涉及华为云EI、IEF(智能边缘平台)、边缘承载平台(FusionRobo整机交付即插即用,2小时完成交付，边云协同批量部署，无需值守降低运维成本)。通过云边端整体方案，满足煤矿大脑对边缘计算资源的远程管控、数据处理、分析决策以及智能化的诉求，支持煤矿边缘节点安全接入、边缘应用生命周期管理，提供完整的边云协同的一体化服务。

    以探水作业为例，探水作业的好坏，不仅直接关系到探水人员的安全，而且影响到探放水周围地区甚至整个矿井的安全。但由于探水作业工程资料普遍纸质化，探水钻孔深度谎报无有效监督手段，监管部门无法及时掌握探水作业情况等原因，导致探水作业假探、少探、漏探甚至不探行为难以杜绝，存在严重的水害隐患。

    为此，华为云与精英数智联合打造了“云边端”协同的煤矿智能视频识别系统，基于人工智能视频识别技术，通过华为云提供的边缘计算IEF服务、云上数据服务、一站式AI开发平台ModelArts，实现对探水作业全过程监控管理，自动识别卸杆数量，统计钻孔深度，防止工程资料造假，杜绝煤矿探水作业假探、漏探、少探。

    具体来说，在云侧，人工智能识别模型云端管理，保障煤矿识别模型实时更新；部署高并发、低延时SAAS系统，通过移动终端实现井下视频实时调阅，探水作业数据查询、审批指令“云、边”同步。在边侧部署AI服务器，云端人工智能模型同步更新，用于煤矿探水视频识别；部署探水管理应用系统，用于探水作业管理。在端侧，则通过矿用摄像机，实现井下探水作业智能识别，及数据回传。

    借助煤矿大脑，煤炭企业在皮带运输、瓦斯防治等煤炭生产环节，也实现了智能优化：

    在皮带运输方面，煤矿管理人员可以通过人工智能视频识别技术识别皮带是否启停、撕裂、断带、跑偏，运输皮带上是否有异物(锚杆等)，从而降低皮带的损耗、防止其空转，进而提升煤矿的安全运行和整体效率的提升。

    在瓦斯预防方面，传统的瓦斯抽采由于资料普遍纸质化等原因，往往抽采得不到位，量化程度低。而借助智能化瓦斯抽采设备的应用，不仅可以实时统计瓦斯抽采钻孔深度，大大提高了抽采的工作效率，还可以对瓦斯的实时浓度进行监测，一旦超出安全标准，系统就会进行警示，从而避免井下瓦斯事故的发生。

煤炭行业智能化升级需要煤矿大脑

    随着国家大力推进各行各业信息化、智能化，煤炭人工智能已被提到国家战略的高度，煤炭智能化已成为能源领域的重要发展方向，未来煤炭安全生产方面将实现矿井瓦斯、水害、支护、地压等灾害的智能化管理。“煤矿大脑”无疑为煤炭行业的智能化发展提供了重要支撑。

    以山西为例，作为煤矿大省，山西矿区存在矿点数量多、位置偏远、应用交付及运维成本高，矿点无专业机房、IT设备运行环境差等现状，对有关部门的监管工作造成了很大困扰。借助“煤矿大脑”的应用，山西煤矿安监局实现了安监系统交付极简、统一监管和业务创新，得以更有力地保障煤炭生产安全。

    此外，引入“煤矿大脑”后，山西众多煤矿企业率先实现了煤炭智能化，并实现了“降本增效”的综合效益：AI分析算法从云端下发的矿点，实时风险预警，识别率已达到98%；集中监管分矿点IT基础设施，运维成本降低65%；整柜一体化全栈IT设备，开局成本降低75%，真正帮助煤炭行业保障安全生产，最终实现整个产业的智能化升级。

    PS:作为典型的资源型能源行业，煤炭行业亟需通过云、人工智能、物联网、大数据等新兴技术优化产能、提升营利水平，推进环保和安全生产，并进一步调整产业结构。明天即将举行的2019年中国国际服务贸易交易会上，华为云+AI将携业界领先的煤矿大脑、煤焦化工业互联网平台和中国矿山安全云等解决方案参展。5月31日，华为云中国区总裁洪方明还将出席第二届煤矿两化融合成果与智能技术装备高峰论坛，并以《选择不凡，为煤炭工业智能转型注入新动能》为主题发表演讲，探讨华为云+AI将如何帮助煤炭行业实现安全监管、税收增收、降本增效。