煤矿

工业是综合国力的根基、经济增长的主引擎、技术创新的主战场，也是建设制造强国、质量强国、数字中国等的重要支撑。加快推进新型工业化，是党中央着眼全面建成社会主义现代化强国作出的重要战略部署。中国电信全面响应党中央战略，面向新型工业化依托云网融合优势和科技创新能力，与工业界紧密协作，打造新型工业化高性能连接与计算底座，为做强做优做大新型工业化提供核心助力。在智能网络方面，中国电信推出全云化5G工业定制网，首创工业PON确定性技术体系、IP网络3.0体系架构等，打造满足工业场景要求的高性能确定性网络，形成了全要素的泛在连接能力，满足工厂内外工业场景数据传输对网络的需要；在智能制造方面，中国电信以工业应用为牵引，打通工业数据采集、汇聚、治理及应用的闭环，推出了具备海量协议适配、超高处理性能的标准化、通用化数采网关，研发了首个基于5G云边协同的云化PLC工业控制系统，实现工控软硬件、异构设备、端边云等多维数据采集的统一控制，助力企业柔性生产、智能制造升级。作为工业互联网领域的积极践行者，在中国工业互联网研究院的指导下，中国电信联合产业链各方，积极探索和实践基于新型工业网络架构的数采和云控应用，在煤矿、钢铁、化工、家电、装备等行业效果显著。本白皮书基于中国电信的实践经验，介绍了中国电信在工业网络、数据采集、云化控制方面的研究成果，推出翼云采、翼云控产品方案，并通过实际案例进行了深度剖析，可为产业界新型工业化的快速开展提供参考。展望未来，中国电信愿与产业链合作伙伴们聚力共赢，在工业网络、数据采集、云化控制领域持续技术创新、应用深化，推动数字技术与实体经济融合发展，赋能工业领域的数字化、网络化、智能化转型升级，共建新型工业化美好明天！

针对煤矿开采过程中碳排放量高以及乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源得不到及时有效利用的问题，提出一种低碳经济运行的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system, CMIES)。首先，为使矿区伴生能源得到充分利用，搭建了一个包含燃气轮机、乏风氧化发电单元、水源热泵等设备的CMIES模型。其次，为降低矿区碳排放量，在CMIES中加入光伏、风电、电转气与氢燃料电池等设备。同时，引入阶梯式碳交易机制与绿色证书交易机制(green certificate trading, GCT)，通过“双机制”模型来约束系统碳排放、激励新能源设备出力。最后，调用CPLEX商业求解器，以购能成本、新能源设备运行成本、碳排放成本最小为目标函数进行求解。结果表明：优化后的CMIES碳排放量显著降低，运行成本大幅减少。

在能源行业，各类业务长期以来对人力的依赖性高，在较多场景中存在很多痛点。在输电线路巡检场景中，当前视频在线监测系统普遍缺乏有效的视频边端智能识别功能，需将视频和图片全部回传后台后用进行分析，造成整个系统边端通讯及供电资源紧张、人工分析量大，无法大规模推广在变电站巡检场景中，当前系统依然存在巡检工作量大、漏检误检率高、运维成本居高不下、运维工作存在安全性隐患等问题:在智慧加油站场景中,传统的加油服务存在着诸多痛点,排队难、支付难管理难、留客难、效率低等问题，经常困扰着广大车主和工作人员。根据智能电网、智能油气和智能矿山发展需求，北联国芯与业界合作伙伴共同以异腾AI软硬件为基础，打造异腾智巡解决方案，为输电线路、变电站、配电房、油气田、加油站和煤矿等场景提供区域智能感知能力，提供更安全，更高效和更绿色的能源数字化解决方案。

一、技术（产品）总体描述； 核心技术：轨道路基系统、机器人集群系统、3D空间数字化管理平台 二、主要功能及优势分析； 1、安全性： 耐高温、防水（IP68）、防爆（GB3836.1-2010，GB3836.5-2004）、防腐蚀，安全性高，能适应各种恶劣的地形和环境。 2、实用性 ①通过后台统一控制，系统自动巡检。 ②遇到突发事故，系统立即启动应急处理方案。 ③通过地面坞站管理维护，充电检修更新装备，安全便捷。 ④智慧城市大数据的基础，为城市决策提供数据来源。 3、精准性 ①每个机器人能完成8000个以上的智能动作。 ②全方位扫描，360°覆盖无死角。 ③智能定点扫描，定点检测。 ④探测数据详实，高频巡检减少误差。 4、经济性 ①区域费用分摊，运营成本更低。 ②服务内容明确，收费透明。 ③模块化操作处理，日常维护运营成本更低。 5、可拓展性 ①计数机云平台，模块化设计。 ②数字化管理，兼容性高，升级方便。 ③大宽带高速率工业级传输基站。 三、技术性能指标； 高清机机自由升降、360度旋转，自主调整检测传感器，覆盖所有设备； 可检测电缆表面状态、环境烟雾、O2、CO、CH4、H2S、PM2.5、PM50含量、温湿度等，前端与后台实时对讲，配置RFID实现对重点位置重点监测； 行走速度0-160M/min可调，90度垂直上下，30度爬坡，防护等级IP67，防爆防腐； 对隧道内不同级别的状况及时报警，并自带灭火球定位投放，自动灭火； 多级综合管控，实时了解隧道状况，自动形成巡检报告及历史数据分析。 四、应用领域： 应用于电缆通道、地铁隧道、综合管廊、煤矿巷道等地下隧道的日常检测，通过铺设铝合金轨道，机器人能够快速稳定的运行在环境复杂的隧道中，搭载高清的机机及热成像镜头，对关键巡检点进行定时的巡查，同时搭载有害气体、烟雾及温湿度传感器，能够时刻监控隧道环境数据，具务自动检测异物入侵火情报警、消防灭火等安防功能。

聚焦《能源领域5G应用实施方案》提出的智能电厂、智能电网、智能煤矿、智能油气、综合能源、智能制造与建造6类具有一定发展前景的能源领域典型应用场景，征集并遴选一批5G与能源工程项目创新融合的优秀案例，树立融合应用解决方案可规模复制、合作模式可参考借鉴的能源工程项目+5G发展标杆，带动技术装备创新和应用场景拓展。

目前，发电厂监控系统的故障报警主要以越限报警为主，存在报警时间晚( 异常情况即将发生或已经发生)的缺点，不具备故障的提前预警能力，因而长期影响着设备的安全稳定运行。目前，对于设备运行工况变化的跟踪，完全依靠人工进行大量的数据查找、分析、对比.来完成，且效果差强人意。随着泛在电力物联网、智能水电厂建设的推广和应用。未来将发生新技术广泛应用。.值班人员会逐步减少，对于远程监视和故障处Y提出了更高的要求。原有监控系统的被动越限报警模式已不能满足现场设备安全运行的要求，急需开发一种能对设备工况变化趋势进行跟踪分析，全面感知设备运行状态，并在其发生异常早期进行预警的软件系统，使现场设备的故障或异常被发现和处置在萌芽之中，从而提高设备安全稳定运行基础和监视效率。 随着特高压联网技术的逐步运营，水电装机容量逐年上升，水电厂对电网响应的快速性，其优异的调频调峰性能必然对水电设备安全稳定运行提出更高要求。水电站设备监控亟需从越限报警为主的被动报警模式转型为趋势预警为主的主动报警模式。本系统通过趋势分析、提前预整可以提升发电厂设备安全稳定运行基础，有效的减少因设备早期异常而引发的事故，在发电厂设备故障预警领域有较大市场。响水化工厂爆炸事件发生后，国家对于各行各业安全生产的要求越来越严，未来安全生产事故预警领域市场空间非常巨大，并将呈现快速发展的趋势。本系统完全可应用在新能源、煤矿、化工等其他有需求行业，对设备隐患、安全风险进行提前预警，避免重大安全事故的发生。

本项目的实施是火电厂在燃料数字化管理上的创新实践，以煤炭资源、调运为主线，结合淄博公司现有信息化系统，建设燃料采购数字导航系统，对燃料管理资源进行整合、优化,探索降本增效新途径，全面提高燃料管理效能。 本项目创新点包括：一是建立全景煤炭资源导航电子地图，快速、高效锁定煤源。以全国电子地图为基础，提供国家发改委核准公布的 5000 多座大型煤矿的具体地理位置及生产煤种等相关信息；提供全国大约 400 多座大型火力发电企业等位置信息；提供主要 21 条跨区域煤炭运输线路，可以方便快捷的进行资源查询、成本测算，进行精准的业务谈判。二是全程调运导航精准、快捷，提高接卸效率。在资源电子地图中实时显示电煤请、批、装车数量、指标、车辆在途位置、预测行进状态及到厂时间，便于科学、超前指导厂内接卸、存储、掺配方案，实现燃料精准调运，效率显著提高。三是基于“大数据”支撑的智能分析决策，实现了煤价与库存的反向运行。建立煤炭资源信息数据库，进行煤炭、电力及社会经济运行资讯、信息的收集、汇总、分析，为燃料采购的智能分析决策提供有力支撑。四是到厂煤炭货票及数据自动采集，统计效率及准确率明显提升。完成入厂火车煤矿发总量、货票重量自动核对等工作，自动生成电子商务记录等功能，减少人工录入工作量，统计效率及准确率明显提高。五是燃料信息资源全流程优化整合，提高燃料管理效能。通过建立燃料采购数字导航系统，对燃料全过程管理中的信息资源进行优化、整合，打通各环节信息隔阂，实现信息的共享及可视化，解决了信息断层带来的效率低下的难题。 通过项目的实施应用，淄博公司燃料数字化管理水平、燃料降本增效、煤炭供应抗风险能力、机组安全经济性水平大幅提升。在山东、榆林、内蒙矿难频发及迎峰度夏、度冬的紧张时段，保证了稳定、均衡的供应。煤源结构性调整卓有成效，成为淄博市率先取消汽车煤的企业，淄博市委书记、市人大常委会主任周连华对淄博公司先进经验作出专门批示，要求将华电淄博经验在全市范围内进行推广；同时在 2019 年华电集团燃料工作会议上，我公司就数字导航系统在燃料资源整合管理中的应用进行了先进经验交流，在华电集团内部火电、煤矿企业进行了成果推广。

火电厂风险预控管理体系审核模型中研究的主要内容，都是神华国华电力板块急需解决问题，依据国内外管理标准、法律法规，借鉴国内外管理的经验，同时结合神华国华电力目前电力安全生产评价管理的现状，此体系的执行具有可行性。该体系具有较强适应性，主要面向电力行业，但其原理、思路、要求、标准等可在神华路港、煤制油化工、煤矿等其他板块借鉴推广，也可向其他发电集团推广应用。 通过电力安全生产评价管理体系的应用，能够推动神华国华电力公司加快解决当前在火电厂电力安全生产评价管理存在的突出问题，实现安全生产管理的常态化、规范化、标准化、科学化。在系统设计上具有创新性。对于风险预控管理体系审核国内已有相关的体系及信息系统，但是这些系统只是依据企业制定安全评价标准，根据企业的安全管理情况，发现问题进行扣分处理，其评价后的结果，不能完全反映体系的真实运行状况，企业的安全管理问题不能真正的暴露出来，这样就不能对症下药，达到解决问题的目的。而我们现在要建立的火电厂安全生产评价体系二维模型及评价方法，在国内目前还没有相关的研究成果，具有独创性。其作用是引导评价人员从二个维度去观察一个企业，全方位的审查一个企业，从而真正反映一个企业的安全管理状况。

变电站立体智能巡视系统部署在变电站端，主要由巡视主机、机器人、无人机、视频监控系统等组成，实现对机器人、无人机和高清摄像头巡检图像的联合分析。构建高效协同的立体巡检体系，实现变电站巡检点位全方位覆盖；设备信息和关键状态可以得到7x24的全时获取和分析；减少运维人员长距离的实地巡检工作，有效降低了人工成本和事故风险；降低故障的响应时间，降低电网运行成本。变电站高清视频、机器人和无人机立体巡检应用市场广阔，需求数量大。在电网发展迅速的背景下，通过联合高清视频、机器人和无人机的立体巡检，实现全面的变电站无人化运维检测已经成为智能电网的发展趋势。本方案在变电站巡检领域应用成熟后，可逐步推广至其他工业或民用领域，如工厂、煤矿、道路安防、小区安防等，应用前景较为广阔。

张宏表示，2021年9月能源保供措施实施以来，中国煤炭工业协会和广大国有煤炭企业勇于担当，积极采取措施，在保证煤矿安全生产的基础上，主动增产保供稳价，经过近40天的努力，煤炭保供稳价工作取得了阶段性成效。在他看来，要想妥善化解煤电顶牛问题，“既要坚持宏观调控，也要坚持市场化改革方向。真正用制度保证互利共赢。实现长周期平稳运行。”