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千米深井下的智能化变革:山东能源携手华为云绘就“煤”好未来

来源:华为智能矿山

时间:2024-01-30

山东能源李楼煤业,接近地下1000米,煤矿工人正在进行防冲卸压作业。这是井下风险最大的区域之一,地壳压力可能会导致矿洞的岩层随时被破坏,形成冲击地压,因此,需要通过对岩层进行钻孔作业来释放压力,以此来预防冲击地压带来的矿洞坍塌风险。此时,在地面的冲击地压监控中心,安监人员正密切注视着井下的一举一动。

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据李楼煤业的防冲副总工程师王永介绍,“我们防冲卸压(AI)监管系统通过现场的专用的高清摄像仪,对整个的施工过程进行实时监管。通过自动识别它的钻杆的长度数量。这个推进装置的位置。(通过)包括工人抓取钻杆的动作来识别它的整个的监管过程。”

李楼煤矿安全监管方式的蜕变,离不开山东能源数字化、智能化的革新。山东能源集团投入100多亿元进行矿井智能化建设,9处国家级智能化示范矿井全部通过验收。2022年初,山东能源与华为成立了联合创新中心,构建了中心训练、边缘推理、云边协同、边用边学、持续优化的人工智能运行体系,成功搭建了煤炭行业全球首个矿山大模型“盘古矿山大模型”,并已在煤矿领域9个专业40多个场景应用实践,智慧矿山建设在AI大模型技术赋能下迎来破局。

01、凝心聚力担使命,

开启大模型时代煤矿智能化之路

山东能源集团的煤矿智能化建设之路,由云鼎科技高效承接人工智能训练中心场景落地任务,不断开发价值智能化场景应用,推进煤矿生产智能化管理转型。云鼎科技作为山东能源集团旗下专注于信息技术服务和工业智能化应用的高科技公司,借助山东能源集团的技术优势和场景优势,以打造一流的能源行业人工智能解决方案提供商为愿景,基于华为云Stack建设了山东能源集团、云鼎科技的专属大模型,构建1+1+5+N+生态链的产业体系,立足于矿业,辐射集团内部各个产业。

云鼎科技研发团队和华为AI技术专家一起深入矿井一线,深度参与矿山大模型研制工作。作为AI大模型在能源领域的商用,山东能源、云鼎科技、华为在前期试点验证AI大模型赋能工业生产领域的基础上,正在开发和实施首批场景应用,为山能集团在5大行业创新和9大专业智能化注入了源动力,深入应用场景,让AI模型从原先作坊式定制化开发,走向大模型工厂式微调开发,满足了集团规划化复制的要求。

与其他产业一样,煤矿行业也正在经历以新一代信息技术为支撑的生产方式变革,特别是作为高危行业,为了保护人员安全,煤矿智能化建设的进一步突破需要人工智能等新技术支撑,促使人工智能技术与行业场景融合的利器则是大模型。而云鼎科技借助盘古大模型,通过与华为云AI技术团队协作,锻造了一支硬核AI团队,拥有解决方案经理、产品经理、AI开发工程师、测试交付经理、行业专家等50多人,支撑需求调研分析、现场工勘、方案设计、算法及应用开发、方案集成测试和交付实施等全业务链条。

02、守正创新开新篇,

大模型助力煤矿行业增安、降本、提效

在云鼎科技、山东能源以及华为云的紧密配合下,项目团队深入探索40多个煤矿和非煤场景的智能化,进一步实现行业的降本、提效和增安。

在防冲卸压场景,钻孔卸压工程是冲击地压防治的主要手段。监管部门主要查看钻卡深度是否符合要求,传统监管采用井下录制视频、井上对视频逐个进行人工核验的方式,存在人工审核工作量大、核验滞后时间长、监管回溯难等问题。云鼎科技和华为云基于盘古视觉大模型打造的防冲卸压AI监管系统,可以做到作业影像实时上传到地面的集控室,系统通过识别钻机的位置、钻孔的深度和工人的拿取位置等要素,再结合提前设置好的设计参数,就可以自动进行数据分析,判定作业行为是否合格,降低人工核验工作量80%。

安全生产,是中国煤炭行业的“生命线”。采煤工作面的安全检测是安全生产的重中之重。山东能源从事矿井信息化工作的范鹏介绍,之前的掘进龙头采煤工作面的安全检测只能靠安监员来,但是安监员他不能24小时在迎头实施监管人员的行为,很容易造成一些事故,特别是在夜班的时候。目前,通过掘进安全质量智能监管系统,只需要根据实时的作业影像,就可以自动对现场环境、人员行为进行实时监测;并综合分析AI推理结果,及时输出执行报警和停机,就像一个24小时的电子安检员。“这个掘进机上有十几台摄像头,基本上360度无死角的进行一个监控,实时监测现场作业人员的行为状态。如果有人员进入到行车头作业的区域,然后地面集控室,就会发出声光报警。”范鹏说。

除了安全生产,盘古矿山大模型还带来了经济创收。在重介选煤场景,通过重介选煤过程能够提高煤炭的产品质量,一般使用重介质悬浮液作为媒介,利用煤矸密度比重的不同,将原煤分选为精煤、中煤与矸石。分选过程的关键是悬浮液密度的调整,传统调整方式多依赖于人工经验设定,没有一套成熟可靠的数据分析系统对重介悬浮液密度进行精确调整,容易造成重介分选指标异常等产品质量事故,损失精煤回收率及选煤经济效益。山东能源运用盘古矿山大模型,进行了重介选煤分选密度智能控制系统的建模,这样可以自动监测到当时悬浮液的密度参数,然后设置为最有利于当前的生产参数。这套重介选煤分选密度智能控制系统运行之后,有效保证了产品质量,提高了精煤产率,达到了国家《智能化选煤厂验收办法》智能分选的要求。

从人员安全到经济效益,盘古矿山大模型已经逐渐深入到矿山能源生产的各个环节,可以将一套可复用的“算法模型流水线”应用到各种不同场景,促进煤矿生产从人工管理到智能化转型,为更多矿山企业落地AI大模型提供了参考借鉴。而从大陆到海洋,更多的能源企业正在数字化转型的道路上奔跑。

03、奋楫争先启新程,

亮出煤矿数字化“山东能源”答卷

当前,山东能源已经基于华为产品+云鼎应用和算法模型,构建了一批可推广的AI产品方案。基于人工智能训练中心,快速具备了视觉、预测等大模型独立开发能力,一批AI产品方案相继在兴隆庄煤矿、济宁二号煤矿、李楼煤业、鑫泰能源等上线。基于山东能源集团内部的试点应用,云鼎科技为业界提供应用系统、算法、配套设备和专业服务的人工智能解决方案,帮助行业客户智能化,基于“煤矿实践经验”加速行业与“人工智能”的深度融合。

华为混合云总裁尚海峰表示,“我们相信未来华为云stack还会持续利用盘古大模型的多模态和自然语言的这种大模型,携手矿山军团和山能,联手探索人工智能技术对传统能源企业的智慧赋能。”

在政策利好与市场需求持续释放的双重驱动下,山东能源将坚定打造一流的能源行业数字化解决方案提供商的战略定位,基于盘古视觉、预测大模型基础上,采用盘古多模态和自然语言大模型,进一步做深决策智慧、企业管理智能化能力。同时,聚焦聚力矿山、洗选、化工、电力、新能源新材料等领域智能化建设,始终坚持开放合作、与“巨人”同行,持续深化与华为公司在技术、管理、文化等方面交流与合作,基于华为云Stack将盘古大模型复制推广到千行万业,打造行业领先的AI应用合作平台,深度用云,让行业都拥有自己的专属大模型,加速行业智能升级。


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