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陕煤蒲白建庄 王志荣 日本问题研究专家、亚洲通讯社社长徐静波的一篇文章《这就是“衰落”的日本？》，有这么一段话：“谭建荣院士曾经说过，丰田汽车的精细化管理不是自己总结的，是麻省理工大学的教授总结的。为什么会出现这个情况呢？道理很简单，日本人总是低着头做事情，从来没想到过要去总结经验去邀功。这就是‘中国制造’和‘日本制造’的一个差别。中国的企业有了小发明、小创造以后一定要邀功。为什么呢？邀了功以后可以得到许多好处，政策的倾斜、资金的倾斜，劳动奖章等等都可以获得。但是，日本任何一家企业，你有了重大的发明、重大的成果、重大的创新，你就得闷声不响的，因为没有人会表彰你。没有一家政府机构会给你政策倾斜，你说了但是最终没有做到完美，那会成为行业的笑柄，有损企业的声誉。这样的环境就导致了日本的企业只是兢兢业业、老老实实地做自己的事情。” （原创已授权，转载请注明出处）2020年2月25日8部委联合下发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，文件一下发，各种煤矿智能化建设方案、煤矿智能化产品、煤矿智能化样板矿和煤矿智能化概念铺天盖地都来了，仿佛一夜之间已经进入了煤矿智能化时代，好像煤矿不与智能化沾边煤矿就不够先进，厂家生产的产品不与智能化沾边产品就会没人要似的，“煤矿智能化”这个词已经被炒得热度非凡。但是，我们冷静下来，百度搜索“智能化”是这样解释的“智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能满足人的各种需求的属性。比如无人驾驶汽车，就是一种智能化的事物，它将传感器物联网、移动互联网、大数据分析等技术融为一体，从而能动地满足人的出行需求。它之所以是能动的，是因为它不像传统的汽车，需要被动的人为操作驾驶。”那么，判断是不是智能化，关键是看“能动的”还是“被动的”，“能动性”与“被动性”是判断智能化的唯一标准，什么是智能化就不言而喻了。    研读8部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》文件，对煤矿智能化是这样描述的“煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义”。全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测是智能化建设的过程，协同控制是智能化的结果，也正是“能动性”的具体表现，同时，文件还指出 “目前，我国一些煤矿正在开展智能化建设工作，但存在基础理论研发滞后、技术标准与规范不健全、平台支撑作用不够、技术装备保障不足、高端人才匮乏等问题。”煤矿智能化建设是一项浩大的复杂性工程，不亚于火箭上天，记得在鄂尔多斯首届智能化煤矿建设高级培训班上，北京大学毛善君教授形容煤矿智能化时说过“上天难、入地更难”，所以，要建设智能化煤矿就必须学会把煤矿智能化建设这个复杂的问题先简单化，再把简单的问题数量化，数量化的问题程序化，最后，把程序化的问题系统化，捋清流程，抓住实质问题，才能在煤矿智能化建设上有所突破。 煤矿智能化建设存在两个难点： 一是煤矿智能化顶层设计，煤矿智能化顶层设计不科学，就会走弯路，同时也浪费大量时间、精力和财力；反之则事半功倍。同时，煤矿智能化也会为企业创造巨大的效益。煤矿是在与大自然作斗争的高危行业，各种灾害事故时有发生，点多、线长、面广的作业环境造成了生产工艺复杂性，不论煤矿安全生产有再多的复杂性也是有章可循的，归根结底还是离不开“人、物、环、管”这四个要素。分析这四个要素发现“人、物、环”是各有其特性，是实实在在的事物，而“管”是抽象出来，是把“人、物、环”串接起来的要素。不同的管理方式造就了不同矿井的管理特色，因此，煤矿智能化顶层设计围绕“辨认、知物、识环境”展开设计，融入“人与人、人与物、人与环、物与物、环与环”六种关系，通过系统全面感知矿井。构建一个涉及矿井方方面面知识库标量管理体系，这个体系同时具备自主学习能力和分析决策能力。构建一套信息联动与协同控制体系，煤矿智能化就像一个机器人一样有“思考”能力，有“动作”协调能力，无论是从矿井管理方面还是生产现场系统都能自主实现少人、无人化管理。陕煤提出的 “机械化、自动化、信息化、智能化”煤矿四化建设，也正是按照煤矿智能化建设的最终目标，科学分步实施的过程化管理，机械化换人、自动化减岗、智能化减人，实现企业安全生产效益最大化。 二是矿用传感器，煤矿生产是由点、线、面构成的一套复杂生产体系，煤矿智能化也是由多系统融合构成的复杂系统体系，而每套系统是把不同的点串接起来，这些点的数据多数由各类传感器提供数据，如果数据不准确系统运行就会不正常，不正常数据提供的数据分析也就会失去意义。如下图：想去做一套煤量全过程分析管理，因为没有可靠准确计量设备而无法完成；想去做一套全井下排水控制管理系统也是缺少相应准确可靠的传感器而无法实现。   可以说煤矿自动化被各类型的传感器拦住了去路，同样，煤矿智能化建设也会因为没有稳定可靠的单系统运行而举步艰难。《这就是“衰落”的日本？》一文中说道，日本抛去了白色家电产业而潜心研究半导体基础技术研究，全球70%的传感器来自日本，在这方面有绝对的话语权和定价权。我们应该警醒了！放弃夸夸其谈、放弃邀功请赏的思想，专心研究，在矿用传感器上进行突破，随着5G技术在煤矿应用的日渐成熟，煤矿无线传感器将成为矿用传感器的主流产品。  而现阶段，条件好、基础好的煤矿，抓住“人、物、环、管”这个牛鼻子，做好煤矿智能化顶层设计，按照设计扎实推进煤矿智能化建设，起标杆示范作用。条件不具备、基础不牢的煤矿，也不要盲目跟风，静下心来，安心把基础工作做实做好,重点从以下几个方面进行建设。 一是矿井网络数据中心建设 网络数据中心是煤矿信息化建设的基础，没有可靠的网络数据中心，就谈不上煤矿智能化建设。随着煤矿信息化的发展，煤矿以前建设的百兆、千兆网络系统已经适应不了矿井信息化快速发展的需要，必须着手构建企业办公万兆+工业环网万兆+无线网络（4G、5G）+专线网络的网络架构体系，实现矿区网络的全覆盖。在网络建设中应从机房建设、机房动环安全管理、机房功能区划分、机房综合布线、网络安全、矿区综合网络布线及电池管理等七个方面考虑。 二是矿井通讯系统建设 矿井通讯系统是矿井调度指挥体系的重要组成部分，如果矿井通讯系统性能不完备、运行不稳定调度命令就不能及时传达下去，遇到突发事故，通讯不畅就会造成调度指挥失灵、事故灾害扩大等后果，所以，每一座矿井必须建设性能完备、设备可靠、运行稳定的矿井通讯系统。 矿井通讯系统由行政电话系统、调度有线通讯系统（拨号、直通两种）、矿井无线通讯系统、井下应急广播系统和皮带沿线及工作面喊话系统等六部分组成。一些矿井把行政电话系统、调度有线通讯系统（拨号、直通两种）和矿井无线通讯系统融合起来形成调度指挥通讯系统，这些系统有一个共同特点就是点对点通讯（主动寻呼型通讯），在遇到突发事故时不能及时把信息快速扩散下去，所以，必须把应急广播系统和皮带沿线工作面喊话系统纳入到矿井调度通讯体系中，因为这两种通讯系统有一个共同特点一对多通讯（被动接受型通讯），能快速的把命令传达到更多的人。建立六网合一的调度通讯指挥体系，是应对矿井突发灾害事故时最有效的通讯手段，将矿井事故影响降到最低。 在选用应急广播时一定要注意应急广播的安全性、稳定性和易维护性，否则就会变成聋子的耳朵，摆设。下面是两种不同应急广播系统的工作原理图，第一种是采用远程供电模式（18V），第二种是采用就地供电模式(127V)，从日常管理来说，第二种就不如第一种方便，并且第一种也便于在井下布设，适用于井下所有区域，第二种如果布设在回风巷时，还必须有专门的管理措施。
三是入井人员管理体系建设 煤矿必须随时掌握井下的人员情况，掌握不清楚就是重大隐患！把一个不合格的人员安排到井下工作就是谋杀！ 井下人员定位系统是煤矿必须建立完善的系统，也是煤矿六大安全系统之一。在这么多年管理实践中发现单一的井下人员定位系统已经适应不了入井人员管理，必须建立多系统联动体系才能从根本上解决入井人数不清的问题，也就是“四数”统一。 所谓“四数”统一就是矿灯数、自救器数、考勤人数和入井人数必须实时统一。要做到“四数”统一，这就要建立矿灯、自救器实时自动管理系统，智能矿灯充电柜就是顺应这一要求的产物，现在有的智能充电柜不但能监测矿灯和自救器的状态，同时，还能给瓦斯便携仪充电并监测瓦斯便携仪的状态。
如何把一个不合格的人员挡在井口之外，这就要建立一套入井人员证件管理系统，把矿工通过培训合格后取得的各类证件信息录入系统，同时再建立一套工单管理系统，矿工在入井前必须通过工单填报才能考勤、取矿灯、领取自救器、瓦斯便携仪，最后在井口考勤入井。否则，没有填报工单连灯柜门都打不开，考勤也是无效考勤。在填报工单时，把工作内容与证件关联，作到什么证件干什么活，无证证件过期无法填报工单，从而，杜绝无证人员入井。 工单管理→证件管理→考勤管理→取矿灯→取自救器→取便携仪（特殊工种）→入井考勤→入井定位系统，这就是入井人员体系化管体流程，一环扣一环，确保每一名人员都是真实身份、每一名入井人员都是合格人员、每一名入井人员装备齐全，从而确保了入井人员人数真实可靠。要建立入井人员体系化管理注意两点：一是人员的唯一性；二是生物识别设备统一性。 四是煤矿安全监控融合体系建设 煤安监函（2016）5号文《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》提出“实现井下有线和无线传输网络的有机融合，监测监控与GIS技术有机融合。多系统的融合可采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式。在地面统一平台上必须融合的系统：环境监测、人员定位、应急广播，如果有供电监控系统、也应融入。其它可考虑融合的系统：视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等”。“在瓦斯超限、断电等需要立即撤人的紧急情况下、可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。” 按照文件要求以GIS技术为基础实现多系统融合和应急联动，这里强调的还是各系统的数据的准确性和系统运行的稳定性，尤其是广播系统的选型一定要便于日常管理，只有这样才能保证在应急时发挥作用。 五是生产辅助系统自动化建设 生产辅助系统自动化建设是指供电系统、运输系统、排水系统、通风系统、压风系统、制氮系统、临时风机系统、瓦斯抽放系统、洗选系统、销售系统等十大生产辅助系统的自动化建设，在单项自动化系统建设中要注意两点： 1、电气、机械设备的各项参数齐全准确，如电压、电流、功率、压力等；各项保护稳定可靠，如欠压、过流、漏电、震动、温度等 。 2、系统沿线保护必须齐全可靠，如过温、跑偏、堆煤、撕裂、断带、风电保护、瓦斯电保护等，视频监控作为一种辅助保护手段，重要位置必须加装，视频图像清晰。同时，把机器人巡检纳入自动化运行保护体系中去。 下图，是从一台水泵到一个泵房再到一座矿井的排水体系自动化建设示意图。也是从点到线再面的排水自动化的设计思路，首先确保单台水泵的运行，才能说到一个泵房水泵的自动化运行，泵房正常了，那么全矿井的排水自动化体系才能建立。
六是智能化工作面及快速掘进系统建设 智能化工作面及快速掘进技术日渐成熟，有条件的矿井可以逐步淘汰老设备，采用先进的技术提升矿井的整体自动化水平。智能化工作面目前还存在煤矸辨识传感器不够成熟、放顶煤工作面控制放煤的手段不可靠、没有把无线网络技术应用到工作面；快速掘进还有技术缺陷，就是一台半自动的掘进机，没有做到一体化的掘进、支护、煤矸辨识管理，缺乏可靠的信息传输手段。 智能矿山建设道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。在煤矿智能化建设的大潮中，不论煤矿信息化设备的生产厂家、系统开发的技术公司或是煤矿，都应静下心来，对自己的产品、系统、矿井客观的再定位一下，不要盲从，夯实基础再前行，脚踏实地，一步一个脚印，煤矿智能化一定能够实现！ |
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