14.煤炭行业数字化转型路径及典型场景（2023）

报告摘要

煤炭行业数字化转型路径及典型场景总结

核心内容

本白皮书系统分析了煤炭行业数字化转型的背景、路径、应用场景、标准规范及建议，旨在为煤炭行业提供数字化转型的理论框架与实践指导，助力实现“绿色安全、降本增效、精益管理”的高质量发展目标。

主要观点

数字化转型背景：
- 煤炭行业面临复杂的生产环境，需通过数字化提升安全和效率。
- 数字化转型是落实国家“两化融合”政策和“双碳”战略的重要抓手。
- 数字化转型可推动煤炭行业从传统生产向智能化、信息化、绿色化方向发展。
转型路径：
- 数字化转型需从意识、技术、生态三方面进行系统性推进。
- 从“机械矿山”到“元矿山”，形成五个阶段的演进路径：机械矿山、数字矿山、感知矿山、智慧矿山、元矿山。
- 构建“四横三纵”的通用技术架构，实现信息、物理、意识世界的互联互通。
应用场景：
- 管理信息化：涵盖综合控制、实景模拟培训、数据资产管理等。
- 过程自动化：包括设备一体化控制、调度指挥可视化、安全监测预警、应急救援联动、运销调度管理等。
- 工程数字化：涉及勘探设计、人机定位交互、井下监控、煤质煤量监测、采空区监测与生态修复等。
标准规范：
- 当前标准体系不完善，存在滞后性和国际化不足的问题。
- 需建立涵盖基础共性、通用技术、数据要素、数字化工具、企业、供应链、信息安全、应用领域等8大类标准体系。

关键信息

1.1 行业内因

煤炭行业生产环境复杂，安全和效率保障难度大。
数据要素潜能未被充分激活，数据共享和协同存在障碍。
绿色发展压力大，需通过数字化提升资源利用效率。
行业链条复杂，转型涉及多方协作，需系统性推进。

1.2 行业外因

国家政策支持数字化转型，如“十四五”信息化和工业化融合规划。
数字经济推动煤炭行业向智能化、无人化发展。
新冠疫情提升了数字化转型的现实价值。
智能制造与工业互联网的发展为煤炭行业提供技术支撑。

2.1 转型认识

数字化转型的内涵包括安全生产技术、经营管理创新、能源生产力革命。
转型目标是构建意识、物理、信息世界的闭合回路，实现数智化发展。
转型过程分为四个阶段：数字化认知、数字化思维、数字化体系、数字化生态。

2.2 转型维度

层：从企业经营活动切入，包括投资、生产、管理、决策、市场等层次。
级：从组织层级切入，包括内部支持组织和外部关联组织。
链：从价值链切入，涵盖勘探、设计、基建、开采、运输、矿区修复等环节。

2.3 转型阶段

机械矿山：实现机械化设备的普及，提高生产效率。
数字矿山：建立统一的数字化信息平台，实现数据驱动的生产与管理。
感知矿山：利用物联网技术，实现全方位感知与数据共享。
智慧矿山：集成智能算法和大数据，实现智能决策和自动化运行。
元矿山：构建虚拟与现实的交互映射，实现煤炭行业的数字化生态。

2.4 技术架构

构建“四横三纵”技术架构，包括感知控制层、网络通信层、数据及应用支撑层、应用与展示层。
三大支撑体系：信息化标准体系、信息化管理运维体系、信息化安全体系。

3.1 管理信息化应用场景

通过CERP平台实现井上综合控制，提升信息流转效率。
实景模拟培训场景利用数字孪生与虚拟现实技术，提高培训效果。
数据资产化管理场景实现数据采集、存储、分析与可视化。

3.2 过程自动化应用场景

矿区设备一体化控制场景实现设备智能管理与调度。
调度指挥中心可视化指挥场景提升信息可视化与协同效率。
安全监测与预警系统实现对安全隐患的实时监控与预警。
应急救援协调联动场景提升应急响应与协同能力。
煤炭运销调度场景实现供应链的智能化管理与优化。

3.3 工程数字化应用场景

数字化勘探设计场景实现三维地质模型与智能设计。
人机实时定位交互场景实现对人员与设备的精准定位与管理。
井下实时监控监测场景实现对生产过程的全面监控与智能决策。
煤质煤量监测分析场景实现对煤炭质量与产量的智能分析。
采空区监测与生态修复场景实现对矿区生态的动态管理与修复。

4.1 标准化现状

标准体系不完善，缺乏顶层设计和关键技术标准。
标准更新滞后，难以匹配技术发展。
国际化不足，缺乏与国际标准的互认和对接。

4.2 标准体系

包括基础共性标准、通用技术标准、数据要素标准、数字化工具标准、数字化企业标准、数字化供应链标准、信息安全标准和应用领域标准。

5.1 数字化转型服务企业

强化客户需求分析，提升产品与服务的实用性。
加强数据治理能力，推动数字与业务的深度融合。
提升系统集成能力，实现产品模块化与标准化。

5.2 数字化转型应用企业

提升决策层与管理层的数字化意识，推动转型生态构建。
加强数字化人才培训，提升企业数字化能力。
完善顶层设计，明确转型方向与目标。

5.3 数字化转型相关方

提供数字化咨询与评测服务，帮助企业精准定位转型落点。
完善标准体系，引导企业正确实施数字化转型。
推动行业意识提升，营造良好的数字化转型氛围。

总结

本白皮书为煤炭行业数字化转型提供了全面的理论指导和实践路径，涵盖从意识认知到技术应用的全过程。通过标准化建设与场景应用，煤炭行业有望实现从传统向现代化、智能化的转型，提升生产效率、安全保障和绿色发展水平。同时，白皮书强调了数字化转型的协同性与复杂性，提出了针对不同主体的转型建议，助力煤炭行业高质量发展。

展开完整摘要