文|極新
2022年，能源被各個(gè)國(guó)家重視。前有歐盟注重核電，后有北溪二號(hào)曲折反復(fù)。在2021年，風(fēng)電、潮汐的不穩(wěn)定性再次被證實(shí)之后，一場(chǎng)能源的戰(zhàn)爭(zhēng)正在悄然打響。
2021年，大宗商品市場(chǎng)經(jīng)歷了一輪波詭云譎的上漲，各類(lèi)礦產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品都被裹挾其中。而在增量市場(chǎng)，已然打成一鍋粥。在系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和非系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)漫天飛舞之時(shí)，如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，被決策者們提到日程之中。無(wú)疑，提高礦產(chǎn)的利用效率變得尤為重要。
在此背景下，智慧礦山成為2022年投資行業(yè)的新詞匯。
01一場(chǎng)關(guān)于挖煤的效率之戰(zhàn)
就國(guó)際范圍內(nèi)來(lái)看，礦山開(kāi)采的智慧化醞釀已久。而就全世界范圍來(lái)看，因國(guó)家稟賦不同，智慧礦山的發(fā)展路徑也不盡相同。
2010年，智慧礦山概念一經(jīng)引入，隨即引爆了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
在中國(guó)，無(wú)疑煤礦是主角。在過(guò)去，煤礦事故頻出報(bào)端。但在5G技術(shù)條件下，這種情況可能會(huì)改變。一方面，傳感器和網(wǎng)絡(luò)的疏通，讓采礦變得更可控，另一方面，由于智慧礦山的發(fā)展，也間接提升了整體行業(yè)的生產(chǎn)效率。一個(gè)安全、無(wú)人、高效、清潔的采礦業(yè)正在向我們走來(lái)。
礦山結(jié)構(gòu)龐雜，可分為煤類(lèi)礦山與非煤類(lèi)礦山，而非煤礦山又可分為金屬礦山與非金屬礦山。礦山類(lèi)型復(fù)雜多樣，但由于煤礦和非煤礦在開(kāi)采、排巖、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)相似較高，因此智能化改造方式存在一致性，且煤礦由于建設(shè)難度低且市場(chǎng)需求量大，其率先進(jìn)行了智能化轉(zhuǎn)型。
智慧礦山概念頗有吸引力。就投資規(guī)模而言，目前，全國(guó)煤礦數(shù)量超過(guò)5000 處，整體投資規(guī)模將達(dá)到上萬(wàn)億，其中智能設(shè)備市場(chǎng)約8000 億，與智能化相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、集成平臺(tái)市場(chǎng)約2000 億。
而投入方面，也在如火如荼地進(jìn)行。截止2019 年底，智能開(kāi)采已在國(guó)內(nèi)主要的產(chǎn)煤地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)和生產(chǎn)，先后在兗礦、神東、寧煤、中煤、陜煤、同煤、陽(yáng)煤、平煤、晉煤、峰峰等礦區(qū)的200 多個(gè)工作面進(jìn)行了應(yīng)用。
在目前，新建煤礦是整個(gè)智慧礦山的最大增量市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，新建單個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)煤礦投資10 億元：除了存量煤礦的智能化改造，新建煤礦可以實(shí)現(xiàn)從頂層設(shè)計(jì)-施工建設(shè)-運(yùn)行維護(hù)一體化，從一開(kāi)始就最大程度解決智慧礦山可能遇到相關(guān)問(wèn)題，較為徹底的實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采。
到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)開(kāi)拓設(shè)計(jì)、地質(zhì)保障、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選物流等系統(tǒng)的智能化決策和自動(dòng)化協(xié)同運(yùn)行，井下重點(diǎn)崗位機(jī)器人作業(yè)，露天煤礦實(shí)現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無(wú)人化運(yùn)輸。到2035 年，各類(lèi)煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行的煤礦智能化體系。
就整個(gè)智慧礦山行業(yè)而言，既包括了礦山生產(chǎn)，也包括了對(duì)采礦工人職業(yè)健康與安全、技術(shù)支持與后勤保障等多方面內(nèi)涵。其中，就技術(shù)而言，已經(jīng)出現(xiàn)主動(dòng)感知、自動(dòng)分析、快速處理多個(gè)分支，在智慧礦山行業(yè)內(nèi)部，也誕生了做生產(chǎn)系統(tǒng)、職業(yè)健康與安全系統(tǒng)、技術(shù)支持與后勤保障系統(tǒng)多個(gè)垂直行業(yè)。
就如我們之前所發(fā)過(guò)的一系列文章相類(lèi)似，上市公司、IT巨頭以及創(chuàng)業(yè)企業(yè)紛紛加入了競(jìng)爭(zhēng)。一時(shí)間，圍繞智慧礦山的話(huà)題一度甚囂塵上。
在諸如平煤股份（601666）的上市公司中，煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化改造是同步進(jìn)行的。其最終思路是機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人。就效果而言，據(jù)公開(kāi)消息，目前平煤股份3年建成了12個(gè)智能化綜采工作面、1個(gè)自動(dòng)化綜采工作面、改造智能化掘進(jìn)機(jī)44套、新建智能化掘進(jìn)工作面24個(gè)。預(yù)計(jì)，在2023年底實(shí)現(xiàn)礦山網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、可視化和智能化全覆蓋。
就結(jié)果來(lái)看，平煤股份借助數(shù)字化完成了減員增效。
02頭部企業(yè)沖進(jìn)“挖礦”行業(yè)
在比特幣礦機(jī)在國(guó)內(nèi)被禁后，如今，另一種“挖礦”正在流行。只不過(guò)，這次，是真真切切的在挖石頭。
新能源巨頭寧德時(shí)代瞄準(zhǔn)了鋰礦。在宜春，該公司斥資一百多億人民幣開(kāi)展此項(xiàng)業(yè)務(wù)。據(jù)公告透露，這項(xiàng)業(yè)務(wù)不僅為寧德時(shí)代上游原材料做了相應(yīng)保障，同時(shí)，也為電動(dòng)智慧礦山等新興業(yè)務(wù)覓得應(yīng)用場(chǎng)景。
而華為的南泥灣計(jì)劃，在相繼進(jìn)入養(yǎng)豬、鋼鐵、汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)后，華為推出挖煤計(jì)劃之時(shí)再次沖上了媒體熱搜。
華為煤礦軍團(tuán)副總裁郭振興在致辭中表示，華為煤礦軍團(tuán)將持續(xù)投入最優(yōu)秀的資源、最精尖的團(tuán)隊(duì)、最強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力、最新的數(shù)字技術(shù)，充分利用新技術(shù)為煤炭企業(yè)和生態(tài)合作伙伴，提供更及時(shí)、更精準(zhǔn)、更優(yōu)質(zhì)的支持，向上使能各類(lèi)應(yīng)用，向下賦能智能裝備，共同打造智能礦山綜合解決方案，推動(dòng)煤炭行業(yè)的安全、高效、綠色、智能化發(fā)展。
雙碳被譽(yù)為國(guó)家戰(zhàn)略大計(jì)。從能源角度，我國(guó)過(guò)往經(jīng)歷了多年煤改氣，但最終因?yàn)樘烊粴獾牟环€(wěn)定以及價(jià)格問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)一步推廣。而火力發(fā)電格局短期為止難以改變，加之電動(dòng)汽車(chē)需要電力，而電動(dòng)汽車(chē)的能量使用效率偏低，未來(lái)想必會(huì)對(duì)電力供應(yīng)方面的需求更加迫切。
自始至終，我國(guó)不能算是石油方面的富油國(guó)。這樣一來(lái)，來(lái)使得如何在煤礦上下功夫，變得越來(lái)越重要。煤要挖的更有效率，燃燒的要更環(huán)保。好消息是，華為已經(jīng)意識(shí)到，智能礦山建設(shè)本質(zhì)是工業(yè)體系架構(gòu)變革，唯有建設(shè)統(tǒng)一架構(gòu)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)才能徹底解決問(wèn)題。
03智慧礦山的未來(lái)
就如上文所述，智慧礦山的發(fā)展背后是電氣化、自動(dòng)化和智能化三者結(jié)合演進(jìn)的客觀事實(shí)。一方面就采煤而言，我國(guó)機(jī)械化程度已相當(dāng)高，但在智能化方面，則略顯遜色。
設(shè)備互聯(lián)、云平臺(tái)云計(jì)算的搭建以及數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)還未大規(guī)模實(shí)行。實(shí)際上，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始便有探索。未來(lái)而言，隨著井下無(wú)人機(jī)、智能VR/AR 等設(shè)備必將大量采用，設(shè)備的遠(yuǎn)程會(huì)診、無(wú)人巡檢都會(huì)得到極大加強(qiáng)。
此外，北斗系統(tǒng)的加入，也為智慧礦山增色不少。目前，北斗系統(tǒng)可在包括定位導(dǎo)航、GIS、三維地質(zhì)建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等在內(nèi)的多種場(chǎng)景下施展拳腳。
現(xiàn)在，老牌企服和互聯(lián)網(wǎng)公司都盯上了智慧礦山這塊肥肉。
除用友能源事業(yè)部外，Ucloud將自動(dòng)駕駛賽道和采礦結(jié)合推出了無(wú)人配送，智慧礦山，港口運(yùn)營(yíng)，園區(qū)級(jí)清掃車(chē)等多種服務(wù)。
2019年9月，中國(guó)聯(lián)通、龐龐塔礦、富華宇祺公司三方簽訂了煤礦井下5G戰(zhàn)略合作協(xié)議，以打造智慧礦山系列產(chǎn)品為目標(biāo)，共同進(jìn)行了井下5G設(shè)備改造。
華為、百度等巨頭爭(zhēng)搶煤礦智能化蛋糕。華為參與 5G 礦車(chē)投入運(yùn)行，煤礦生產(chǎn)可無(wú)盲區(qū)監(jiān)控，與煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、山西數(shù)智精英科技股份有限公司合作開(kāi)發(fā)“煤礦大腦”；百度參與中國(guó)煤炭云建設(shè)，與陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)達(dá)成戰(zhàn)略合作；中興通訊、聯(lián)通與兗礦開(kāi)展合作成立“5G+智慧礦業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。
普通煤礦發(fā)展成智能煤礦的過(guò)程中，需要智能系統(tǒng)基站、遠(yuǎn)端控制平臺(tái)等基礎(chǔ)建設(shè)、需要實(shí)現(xiàn)煤機(jī)等裝備智能化改造或購(gòu)置、需要交互式信息平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)平臺(tái)等軟硬件建設(shè)、需要各子(分)控制系統(tǒng)和控制技術(shù)的相互銜接與融合，如綜采子系統(tǒng)、綜掘子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、提升子系統(tǒng)等融合形成整個(gè)礦山的智能化成套控制系統(tǒng)。
目前，在智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈中，上游主要是系統(tǒng)集成中所運(yùn)用的攝像頭、防爆計(jì)算機(jī)、防爆變頻器等零部件以及軸承、膠輪、外殼 等加工耗材的供應(yīng)商，如寶信軟件等；下游主要為煤炭、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開(kāi)采公司，如陽(yáng)煤集團(tuán)（陽(yáng)泉煤業(yè)）、陜西煤化、中國(guó)華能等。
而在智慧礦山完成后，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、 大數(shù)據(jù)、人工智能、自動(dòng)控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人化裝備等結(jié)合的產(chǎn)業(yè)便呼之欲出，在新技術(shù)條件下，就可以形成一個(gè)對(duì)礦山全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的完整智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井開(kāi)拓、采掘、運(yùn)通、分選、安全保障、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)管理等全過(guò)程的智能化運(yùn)行。