⑴ 華為「挖礦」顛覆采礦業，以後開礦絕對安全、體面且高效了
近日，華為舉行軍團組建成立大會，宣布正式成立煤礦軍團，從煤礦開始進軍智能礦山行業，讓煤礦乃至采礦業擁有真正絕對的安全。華為為什麼要「挖礦」，依靠最先進的F5G技術，會給我們礦業帶來哪些顛覆性的變革？
一 煤礦安全為什麼異常重要？
煤礦開采大多為地下幾百米甚至上千米深巷道及工作面，煤礦要不不發生事故，一發生事故就是大事故，煤礦安全生產一直是倍受 社會 各界關注問題。 近年來，中國接連發生重特大煤礦安全生產事故，造成嚴重人員傷亡和重大財產損失，一批相關政府官員因被問責。國家能源局數據，截至2020年底，全國煤礦數量4700處，原煤產量39億噸，2020年死亡事故122起，死亡225人。
2010年至2020年，煤炭在中國一次能源消費結構中的比重從69.2%降至56.8%，但佔比仍過半。雖然國家能源局逐步減少煤礦數量，但未來幾十年煤炭仍然是中國能源的主要來源，煤礦安全依然是重中之重！
二 煤礦難在安全和後繼無人
相比其它類型礦山，煤礦地質條件更為惡劣，容易發生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故，工作環境是高溫、高濕、高粉塵；採掘的工作面長達200-300米，現場狀況極其復雜，不確定性高，危險系數大；
行業最大的挑戰是安全問題，安全問題首先是安全架構問題、管理規程問題，背後是人員操作規范問題，這些問題必須通過平台化和數字化手段來解決。在煤礦智能化進入全面加速的關鍵階段，要實現「安全、少人無人」，最關鍵的挑戰是以下方面：
第一，缺少統一的行業標准： 缺乏統一的信息化、智能化建設的標准指導，各信息系統間無法互聯互通，演進困難。
第二，各種生產設備介面不統一，七國八制 ：IT應用與OT設備制式多樣，跨系統集成復雜度高， IT與OT難融合，生產數據上不來或者沒有統一格式，海量OT設備數據不能通過IT手段進行分析與建模，嚴重影響數據價值發揮。
第三，缺少統一的操作系統： 需要一個國產、自主可控的物聯網操作系統，來實現數據統一格式和介面的定義，打造煤礦設備接入層的統一標准和架構。繼而為後續數據共享、應用部署打下堅實的數字底座基礎。
第四，數據孤島： 煙囪式的系統建設，獨立部署且維護成本高，並嚴重製約了數據的流通與協同應用。
第五，後繼無人： 煤礦行業還有一個很緊迫的現實問題，那就是下井作業出現後繼無人的尷尬局面，目前礦工的年齡都普遍高於45歲，而年青人寧願當快遞小哥，即便收入高也不願意從事這么辛苦又危險的職業。如果我們能幫助這個行業實現遠程開采，穿西裝打領帶在辦公室作業，情況就不一樣了。
三 華為為什麼要先挖煤？
華為為什麼選擇從煤礦入手呢，鋪開做整個礦業開發不行嗎？
任正非公開表示，華為把信息通信技術應用到礦山中，最主要是幫助煤礦實現智能化。他舉例說，目前山西的井下瓦斯預警防爆系統做得很好，但是要用4根線連接，其中有兩根電源線、兩根信號線。當華為技術應用到井下以後，瓦斯感測器就不再需要線了，向上傳輸用無線電，不僅在坑道里可以隨意布置，而且可以隨著礦機任意前進，不需要因為布線導致礦機的採掘移動進展變慢，從而提高產出能力。
據了解，目前先做煤礦，這是內部的一個剛性要求。為什麼呢？華為做事強調一個方法，叫飽和攻擊，確定戰略以後，就集中力量攻破一個「城牆口」。而礦山開發的「城牆口」就是煤礦。煤礦的場景也是最復雜、挑戰也是最大的，如果要求最高的煤礦場景都能做好，那麼華為也隨之打造出了領先的、經受了嚴峻場景考研的解決方案，復制應用到其它礦業領域，也會更加容易。
在5G等通信技術、雲計算、大數據技術應用方面，世界上多數信息通信公司均沒有選擇將礦山作為突破口，但華為選擇礦山第一個吃螃蟹，其准備用30年的積累來改變這個行業。在礦山開發中，煤礦是最難的，任正非表示，中國現有4700多座煤礦，如果能把這些煤礦做好，在煤礦領域積累的經驗，很容易就可以外溢到其它非煤礦山。
「如果我們真正實現了這一步，對加拿大、俄羅斯在北冰洋地區的礦山開采將有非常重大的意義。凍土地帶的條件極其惡劣，人們不願意在那裡生活，這么豐富的資源在那裡睡覺，如果無人方式開采，這些資源都被開采出來，對人類 社會 將有重大貢獻。」
四 華為能為采礦業帶來哪些變革？
F5G提供的綜合優勢，才能支撐起智能礦山的未來。在那個智能井下世界裡，煤礦將會擁有真正絕對的安全。華為煤礦軍團董事長鄒志磊表示，華為不做挖煤機器，不做感測器，不做應用軟體，而是聚焦ICT基礎設施，通過打通煤礦所有環節的信息流，實現無人化和智能化，讓「挖煤賣煤不見煤」。
01
智能礦山整體架構
02
4個應用
①設備遠程操控
利用5G高速率、低時延、大連接、高可靠等特性，遠程超控挖機，讓井下巡檢和安防機器化，讓采礦無人化，尤其是采礦可穿著西服坐在舒適的操控室內挖礦，實現煤礦固定場所無人值守，關鍵環節機器人替代，助力實現智能化采礦，減人60%，單班人數減少10%-20%。
遠程操控挖礦解決了工人的安全問題和工作環境，現在年輕人都不願意到礦山上工作，礦山招工是很大難題。礦工大多五六十歲，年輕的人員都不願意上礦山工作。為什麼目前5G礦山能招到大學生，因為他只需要坐在空調房裡操作挖掘機就可以了，所以解決了礦山招工難的問題。
②純電動礦車
純電動礦車一是上坡空車用電，下坡反向充電，下坡能量回收；二是下坡時電機反制動比剎車片更有效；三是下坡用電量只有柴油機的1/5，節約4/5，安全、節能和環保，效益巨大；四是特殊路況也不怕，出勤率高；五是高可靠，維護少。
河南洛陽鉬業采區內有運輸車輛270台，進行礦石、排渣運輸，其中有130台為純電動無人礦卡，2020年改造為無人礦山採掘能力2000萬噸。
③無人駕駛及調度系統
無人駕駛在礦山行業應用有兩個優勢， 一是解決安全問題， 礦山行業是高危職業，它的司機比傳統乘用車司機的安全性要求更高也更危險。無人駕駛可解決安全問題，所有的車上沒有司機，礦工不下礦，人員零傷亡； 二是智能無人運輸， 一鍵啟動，自動編隊，高效運輸。假如礦山有30-50台無人礦車，這時候後台只需一台電腦調度即可，不需要人，但是遠程調度室需要坐兩個人起輔助作用，緊急情況下需要人工干預；三是智能系統調度，智能規劃運輸路線，動態調整車鏟比，減少運輸車等待時間，提高裝載效率；四是節約成本，一般司機工資一年十來萬，有人車變成無人車後，司機的錢可以省回來；五是生產過程無污染，破解環保和檢查等「停工令」。
④精準測繪和協同作業
5G無人機和AI技術，及時獲取礦石儲量，精準制定開采計劃；協同掘進機、挖機、液壓支架、礦車等設備作業，打通數據孤島，打造標准化、集成化的統一數字平台，實現礦山應用賦能、數據共享。
晉能控股集團塔山煤礦，是國家能源局千萬噸智能化礦山建設試點單位。截至目前，塔山礦已完成4個智能化綜放工作面的建設，礦井總計安裝5G基站128台，已實現井上下5G信號全覆蓋，可以支撐井下綜采設備的遠程操控，掘進機、挖煤機、液壓支架等設備通過5G技術具備了實時遠程操控功能，可以使實現對爆破、採掘、傳輸全過程的高清監測與控制。實現了礦井設備遠程協同運行維護，「5G+智慧煤礦」初具雛形，基本實現「機進人退」的目標。
五 智能礦山效益如何？
傳統礦山和智能礦山相比，主要有三大好處，一是省人力，按年開采1000萬噸礦山為例，運距3公里以內核算，人員減少到50%以上，5年人工成本節約656萬；二是提效率，單車自動駕駛提升至30公里/小時，運輸時長由16小時升24小時；三是增效益，5年直接收益9342萬，人員傷亡降低為0。
⑵ 智慧礦山有哪些功能
什麼是智慧礦山：
智慧就是對事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力。
智慧礦山就是對生產、職業健康與安全、技術和後勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山是本質安全礦山、高效礦山、清潔礦山;礦山的數字化、信息化是智慧礦山建設的前提和基礎，智慧礦山的建設是逐步實現的，具有明顯的階段性。
1.智慧礦山的基本構架
智慧礦山包括了礦山的各個方面，按照通常的劃分方法，可以分為三個方面，就是智慧生產系統、智慧職業健康與安全系統、智慧技術與後勤保障系統。
1.1智慧生產系統
包括智慧主要生產系統和智慧輔助生產系統，智慧主要生產系統包括採煤工作面的智慧化和掘進工作面的智慧化，對於煤礦來講，就是以無人值守採煤掘技術為代表的智慧綜采工作面和無人掘進工作面。對於非煤礦山來講，可能是以智慧爆破采礦為代表或者以自動機械采礦技術為代表的無人采礦工作面和無人掘進工作面系統。
1.1.1智慧主要生產系統包括：
1.1.1.1智慧採煤工作面方面可以分為：
智慧薄煤層無人工作面系統、智慧中厚煤層無人工作面系統、智慧綜采放頂煤無人工作面系統、智慧充填開采工作面系統等。
1.1.1.2非煤礦山智慧采礦工作面
智慧任務爆破爆破采礦方面和智慧無人機械開采工作面。
1.1.1.3智慧掘進工作面主要有：
智慧機械無人掘進掘進工作面，和智慧炮掘無人工作面。
1.1.2智慧生產輔助系統
就是以無人值守為主要特徵的智慧運輸系統（含皮帶運輸、輔助運輸）智慧提升系統、智慧供電系統、智慧排水系統、智慧壓風系統、智慧通風系統、智慧調度指揮系統、智慧通訊系統等。
1.2智慧職業安全健康系統
近年來，我國礦山安全水平已經獲得了巨大提高，安全管理的目標也從「減少事故，減少死亡」，提高到「潔凈生產，關愛健康」的高度。從對於職業生命的關注，上升到對職工健康、幸福關愛。礦山的職業健康與安全包含了環境、防火、防水、等多個方面，子系統眾多包含如下子系統：智慧職業健康安全環境系統，智慧防滅火系統、智慧爆破監控系統、智慧潔凈生產監控系統、智慧沖擊地壓監控系統、智慧人員監控系統，智慧通風系統、智慧水害監控系統、智慧視頻監控系統，智慧應急救援系統，智慧污水處理系統等等。
1.2.1智慧技術與後勤保障系統
為了煤礦生產安全提供技術保障和支持的系統，我們稱為保障系統。保障系統分為技術保障系統、管理和後勤保障系統。
智慧技術保障系統是指地、測、采、掘、機、運、通、調度、計劃、設計等的信息化、智慧化系統等。
智慧管理和後勤保障系統，智慧化的礦山管理後後勤保障系統，是指針對礦山的智慧化ERP系統、辦公自動化系統、物流系統、生活管理、考勤系統等。
智慧礦山的主要特點
2.1「無人」是智慧礦山的最高形式
智慧礦山的顯著標志就是「無人」，就是開采面無人作業、掘進面無人作業、危險場所無人作業、大型設備無人作業，直到整座礦山無人作業。整個礦山的各個方面都在智慧機器人和智慧設備下操作完成。
2.2智慧礦山建設的階段性
2.2.1礦山技術發展的階段性
礦山技術的發展大體經歷了四個階段，就是原始階段--機械化化階段--數字化信息化階段--正在向智慧化階段邁進。
一、原始開采階段：人們主要通過手工和簡單的工具稿刨、杴挖進行礦山的採掘活動，生產主要靠人力，效率極低。
二、機械化階段：礦山在採掘、運輸、提升、以及生產輔助方面採用大量機械設備和爆破施工，生產效率得到大大提高，礦井用人數量大大減少。
三、數字化信息化階段，計算機技術的飛速發展，給傳統的產業的發展帶來了巨大機遇，「用信息技術改造傳統產業，提升傳統產業實現跨越式發展」也成為國家的戰略，煤礦開展的「兩化融合」、「三網合一」等工作就是這一階段的的典型代表。從字面意義上來講，數字化簡就是將「書面」信息轉變成電子信息數字信息；信息化主要是解決數據傳輸、數據呈現問題。
四、智慧化階段，當前發到國家在各個領域都快速的向智慧時代飛進！尤其在軍事領域，例如無人飛機、機器戰士，無人戰車等等。
智慧就是具有人類一樣的思維能力，就是可以代替人處理復雜的工作，就是「無人」，智慧礦山能夠主動的感知、自動分析、並能夠正確快速地處理的礦山系統。
信息化數字化與智慧化的區別標志就是是否實現了「無人」。
2.2.2 智慧礦山發展的階段性
智慧礦山的發展是是一個不斷進步的過程，而且隨著科技水平的提高，智慧化的程度也將不斷提升。
我們認為智慧礦山的建設可劃分為四個階段。
一是單個系統、單項技術的智能化，實現一個系統、一個崗位的「點上的無人」。
二是多個系統的智慧化，實現部分系統的集成，實現」面上的無人」。
三是實現「一個礦井的無人」。就是井下生產、安全、後勤系統的全面無人。
四是實現「礦區系統的無人」。實現包括礦井生產安全、洗選、運輸等礦區一級系統無人作業。
在此條件下，隨著技術的進步，各個環節的無人技術還將不斷進步和優化，達到更高的效率。
3.我國智慧礦山建設的基礎與現狀
3.1 智慧無人開采技術的現狀
引進了一些國外的無人采面工作面系統，代表煤礦是
2000年鐵法小青礦、2003年馬蘭、2005年大同引進DBT刨煤機自動工作面。2005年神化神東公司先後建成榆家梁煤礦哈拉溝半截深、補連塔全截深工作面。
自主知識產權的研發，山西科達自動化等公司為代表的國內廠家，積極投入無人采面工作面的研發，取得可喜成績，已經有十多個工作面裝備。
存在問題，一是我國煤礦地質條件復雜（例如具有特厚、厚、中厚、薄煤層等不同條件），需要針對不同地質條件研發不同的設備，在遠程式控制制、環境探測、數據分析等方面還有一些關鍵技術需要突破。
在非煤礦山方面，主要採用爆破采礦技術。實現智慧化的方向應該是智慧無人爆破系統和智慧機械開采兩個方向。
3.2 智慧無人掘進技術的現狀
當前岩石掘進作業生產線，煤巷綜掘技術代表著掘進技術的現有水平。在智慧化方面，缺少無人掘進機械，也缺少無人爆破掘進工作面技術。但是，在掘進機的信息化、噴漿機器、智能爆破技術等方面具有一批新的成果。
3.3智能輔助生產系統的的現狀
輔助系統的智慧化工作，近年來發展迅速，無人排水系統、無人供電系統、無人皮帶集中控制系統、無人壓風系統、無人提升系統、主風機無人系統等在一些煤礦安裝使用。山東能源集團等在礦井調度指揮、通訊方面進行了智能化建設，實施了「e」礦山工程、礦井「一卡通、物聯網」工程，在通訊技術方面，裝備了井下無線通訊、有線通訊、廣播通訊以及井下千兆光纖環網通訊系統。山西、河南、安徽等省，以及神化、中煤等大型國有煤礦也推出了一些智能輔助系統。
3.4智能職業健康與安全監控系統的現狀
一、智能激光感知技術，由激光碟機動的感測技術，實現了現場無電無人工作，無電傳輸，免維護。是感測技術的革命性進步。
二、智能二氧化碳防滅火系統，在易操作性，防滅火效果等方面大大超過了氮氣防滅火技術。
三、智能爆破技術，依照本質安全理念，智慧控制的理念，實現了對爆破全過程的自動監控自動控制，實現了「爆破本質安全，不安全就不能爆破」。數碼雷管技術、智能炸葯技術也取得了快速發展。
四、無線感測與物聯網技術，物聯網就是一種基於無線傳輸、自動組網技術的感測器組合系統，感測器的無線化和自動組網功能大大提高了安裝使用的效率和適應性，為監控數據的獲取傳輸、利用，提供了更加方便的技術手段，開拓了更加廣闊的空間。
五、智能清潔生產技術方面，主要發展了智能防塵技術，包括注水技術和設備、凈水技術和設備、噴霧添加劑、風流控制技術、粉塵監控技術等等，對於綜采、綜掘、普掘、普采作業工作面的防塵、降塵、除塵都產生了非常好的效果，使煤礦的生產安全環境由重污染，快速向潔凈生產方向轉變。六、智能沖擊地壓防治技術，沖擊地壓是最近幾年才越來越突出的一種災害，在山東等開采深度大的礦井引起了多起事故。在這方面，一方面引進波蘭等一些國家的先進技術，另一方面北京科大、山東科大、中國礦大等，做出了深入的研究，形成了基本成熟的理論體系模型和相應的監控系統，正在使這一新的災害獲得控制。
七、智能人員監控技術，正在發展的精確定位系統，將改變現有人員管理系統定位不準或者不能定位的缺點，擴大人員管理系統的應用范圍。
八、智能通風系統方面，在自動風門、主扇風機變頻自動控制、局扇自動控制、通風參數監測、通風網路自動解算和整個系統自動控制等方面，都進行了一些深入研究，其目標就是實現全礦井通風系統的智慧化，無人值守，自動調節。
九、智能水害監控的技術，有水文監控系統、水害探測系統、自動排水系統等進步。
十、智慧視頻監控系統，發展了基於無線傳輸的系統、光纖數碼傳輸系統、海量圖片的儲存識別系統，並向高速攝像、自動臉譜識別方向快速發展。
十一、應急救援智能化、通訊、人員探測等技術方面也有較好的發展。
十二、在環境保護方面，快速發展了污水處理、矸石處理、除塵等技術。
十三、在安全距離智能監控方面，正在向自動實時監控、自動成圖方面發展。
3.5智能技術、後勤保障系統的現狀
礦山的保障系統我們認為有技術保障、後勤保障等方面。在技術保障方面發展了地測、通風、設計、供電等軟體管理系統，後勤方面有財務管理、設備管理、庫房管理等等多個系統。但是，缺少對全部信息的綜合分析處理系統。例如將現場採集的數據與已有的數據進行的綜合分析處理，拿出處理意見，並實施處理。
智慧礦山建設的任務
智慧礦山是礦山技術發展的根本方向。適應了世界科學技術發展的潮流和方向。在當前世界經濟危機深重，我國全力應對危機，調整經濟結構的形勢下，推動礦山技術的智慧化，一方面，為眾多的設備製造廠商指明了技術進步和產品轉型的的方向和時機。另一方面，也為礦山技術發展指明了方向。
智慧礦山建設當前的主要任務有三個：一是，組建全國智慧礦山產業技術創新戰略聯盟（簡稱智慧礦山聯盟）；二是確立智慧礦山框架，明確現階段的關鍵技術難題並組織攻關，並建設若干個全國性的智慧礦山示範樣板，推廣智慧礦山技術；三是，建立智慧礦山技術標准體系。
4.1組建全國性智慧礦山技術創新產業聯盟，引領智慧礦山的產業發展
根據發達國家的成熟經驗和我國科技部等六部委的文件要求，結合我國礦山多樣化的實際，沒有一個政府部門能夠領導智慧礦山的工作，只有組建產業聯盟，結合礦山、研發、設備製造、大學與科研單位、銀行與投資公司、媒體、協會、政府（安全生產監管總局、煤監局、科技部、工信部、發改委、教育部等）等多方力量，實現「用、產、學、銀、媒、會、府」用一條龍，才能更好地、更快的促進智慧礦山的建設。建立全國智慧礦山產業聯盟。
智慧礦山包含了礦山的數十個方面的智慧化，是一個非常龐大，意義深遠的浩大工程。智慧礦山的建設，必將極大的促進我國礦業技術的提高，為國民經濟建設作出巨大貢獻，甚至為人類的進步作出很大貢獻。如此浩大的工程需要千千萬萬的人員、機構積極參入，需要各行各業的人員參入。建立全國聯盟的方法，是當前形勢下的一個最好方法。
聯盟應該設立顧問委員會、專家委員會、理事會、秘書處、協調處等常設機構。同時，要針對不同的子系統設立工作組或者技術組。聯盟的設立將帶來如下優勢：
一、政府支持優勢，國家和各級政府明文確支持聯盟工作。聯盟在向國家申報項目時具有很大優勢。並且有關政府部門在聯盟里是顧問。
二、銀行信用優勢，各大銀行公開表示優先給聯盟信用貸款，聯盟的信用指標，聯盟成員可以分享。
三、技術優勢，聯合了國內絕大部分研究單位和生產研究單位。
四、綜合公關優勢，聯盟內部分工合作，利於綜合公關。
五、標准制定優勢，國家標准管理部門和標委會是聯盟成員單位或者個人成員。
六、推廣優勢，聯盟大，有標准在握，煤礦就是聯盟成員，推廣能力巨大。
七、人才優勢，聯盟內部具有大量的德才兼備人才，便於交流合作，搶占人才先機。
八、媒體優勢，聯盟內部媒體單位，並自辦媒體。有利於宣傳。
九、價格與采購優勢，聯盟可以打包集團采購，有利於降低成本。礦山是聯盟的成員，根據聯盟章程可以優惠10%。
4.2確立智慧礦山框架，明確現階段的關鍵技術難題並組織攻關，並建設若干個全國性的智慧礦山示範樣板，推廣智慧礦山技術
通過多年的建設，礦山在智慧生產系統、智慧職業安全健康環境系統、智慧保障系統，形成了一定基礎。當前的主要方向和課題是：
一、智慧主生產系統方面，重點是方向：一是，提升現有智慧無人採煤工作面(厚、薄、中厚煤層、充填開采等）智慧化水平，制定標准並實現技術、生產、使用管理的標准化，快速在全國推廣。二是，智慧機械化掘進工作面，加快智慧化綜掘技術研究，提高自動化水平，實現無人值守。三是，提升智慧普掘工作面（面對大量的普掘面，不能實現機械化的現實，要必要開展普掘面智慧化研究，實現安全）、四是，非煤礦山以智慧爆破為主的智慧采礦技術。
二、智慧輔助生產系統方面，提升排水、供電、通風、運輸、提升、壓風等輔助生產系統的無人值守的可靠性，制訂相應的技術、生產、使用管理的標准，使技術快速在全國推廣。
三、智慧職業安全健康環保系統，推動以安全和潔凈生產，關愛健康為目標的有關系統建設。在激光感測器技術、物聯網技術，二氧化碳防滅火技術、智慧爆破監控系統，智慧防塵監控系統、智慧沖擊地壓監控系統、智慧人員精確定位系統智慧通風系統方面實現通風系統的自動分析和自動調節、智慧水害監控系統、智慧視頻監控系統實現對人員的自動識別等。
四、智慧保障系統方面
智慧技術保障系統發展三維系統和智能化系統，智慧經營管理和後勤保障系統發展智慧化、自動化、一體化。
4.3建立智慧礦山技術標准體系
將先進企業的標准升級為國標（行標），進而推動全行業的技術水平，這在發達國家已經成為慣例。在智慧礦山建設方面，我們也要借鑒這一成熟的經驗。
智慧礦山的標准體系，包含兩類。一類是對整個礦井的智慧礦山系統標准，一類是子系統標准，每一類都要包含技術標准、應用標准。
在對整個智慧礦山系統方面，應該分不同的礦種、不同的采礦條件建立不同的標准。
例如，對於煤礦來講，要建立智慧薄煤層開采礦井系統、智慧厚煤層放頂煤開采系統，智慧中厚煤層開采系統、智慧普掘普采開采系統等系統，其中的智慧輔助生產系統許多東西可以統一，智慧安全環保系統、智慧保障系統應根據開采條件和自然條件等條件選擇。
對於智慧金礦系統，智慧鐵礦（磷礦）系統等也要建立標准體系。
對於子系統的標准，應該集合最先進的廠家的標准升級而成，成熟一個做好一個。
5.智慧礦山建設中注意的幾個問題
5.1礦山的智慧化是一個不斷進步的過程，這就像人類的智慧的發展是一個不斷提高的過程一樣。智慧礦山的建設過程是一個科技創新的過程，科技創新既是生產力、生命力、也是驅動力。因此，智慧礦山建設不能一刀切，要根據礦井的條件不同、技術水平不同，發展智慧化技術，只要能夠通過智慧化實現提高效率、促進安全、促進管理就要發揚。
5.2 智慧礦山技術的發展可以按照三個階段進行，近期（2-3年內）可以實際應用的技術作為第一階段目標，中期（5年左右）可以應用的技術作為第二階段目標，長期（10年左右)可以應用的技術作為長期目標。制定規劃和方案是，按照實現的容易程度進行劃分，便於技術的快速推廣應用。
5.3智慧礦山系統技術的發展，主要立足於自主產權技術，也不能拒絕外來先進技術和經驗。
總之，智慧礦山是礦山技術的發展方向，智慧礦山技術的發展，一方面為我國礦山設備製造業提供了大好的時機，從而快速實現技術的跨越，成為引領世界采礦技術的排頭兵；另一方面，智慧礦山的建設將使煤礦生產效率提高50-100%以上，安全效率提高50-90%以上。杜
⑶ 龍軟科技四大專利之-GIS協同「一張圖」及智能管控平台組
科創板煤炭工業軟體龍頭企業龍軟 科技 （688078.SH）是一家基於LongRuan GIS +互聯網+大數據+雲計算,並為智能煤礦信息化領域提供整體解決方案的高 科技 公司。其中，公司最硬核的技術及相關專利之一，是龍軟 科技 憑借多年行業積累，基於自主研發的LongRuan GIS 打造的智能煤礦「一張圖」。
如同網路、高德和谷歌等民用地圖改變人們的出行方式一樣，LongRuan GIS 「一張圖」綜合解決方案，通過技術創新推動了煤礦傳統的管理模式變革，為構建智能煤礦的信息化管理模式提供了高 科技 支持。
什麼是「一張圖」 ？
龍軟 科技 「一張圖」是GIS（地理信息系統）技術在煤礦行業的創新應用。「一張圖」是一種創新管理模式, 是煤礦的BI（商業智能）, 也是煤礦技術人員的SVN/GIT（分布式版本控制系統）。
「一張圖」及智能管控平台是一個面向行業資料庫的大型數據倉庫，它通過綜合信息監管來提取對業務的分析信息，且無論是原始數據還是挖掘分析後的信息，都可以通過基礎服務平台向外提供服務訪問和交互。具體到煤礦方面，實現了礦山「采、掘、機、運、通」相關的安全生產、監測監控、安全管理等業務和數據與基礎地理數據的疊加集成、匯交更新。各業務單位分工協作、各司其職，共同構建起礦山一張圖，為安全生產、動態監控、經營決策等提供多維數據支持。
突破關鍵技術 釋放創新能量
一直以來龍軟 科技 在自主創新研發方面投入巨大。截至目前，公司取得煤礦信息化、智能化領域相關專利權54項（其中發明專利31項）、軟體著作權242項。研發團隊瞄準了行業痛點，已逐步形成了「四大」核心專利技術組：（1）GIS協同「一張圖」及智能管控平台相關專利組；（2）智能綜采綜掘工作面相關專利組；（3）透明化礦山相關專利組；（4）礦山新型開采方式及裝備的相關專利組。
其中，第一大專利組GIS協同「一張圖」及智能管控平台相關專利主要涉及六項高價值的創新型專利：（一）「煤礦分布式協同一張圖系統及協同管理方法」（二）「一種礦井信息化管理多專業巷道圖形的動態更新方法」（三）「一種基於時態GIS的煤礦可視化管控系統」（四）「一種互動式注記等值線數值的方法和裝置」；（五）「一種參數式煤礦井下供電設計方法」（六）「一種快速生成煤層小柱狀的方法和裝置」。
據了解，該組專利涵蓋了煤礦時空數據「一張圖」協同處理及管控平台應用。
專利一「煤礦分布式協同一張圖系統及協同管理方法」， 提出了煤礦多專業數據統一管理、動態即時更新和共享的方法，奠定了煤礦「一張圖」系統的關鍵技術基礎，最早形成了煤炭行業信息化建設「一張圖」模式。2017年龍軟 科技 基於項目研發成果申請了發明專利，並於2019年獲得授權。項目技術成果「煤礦空間信息服務與管理關鍵技術研究及產業化應用」，獲2018年中國煤炭工業科學技術一等獎。
專利二「一種礦井信息化管理多專業巷道圖形的動態更新方法」， 基於煤礦「一張圖」技術體系，圍繞煤礦數據規范化管理和自動化處理應用問題，提出了基於協同思想的煤礦巷道圖形動態更新方法，解決了煤礦地測專題圖形、一通防專題圖形、機電設備布置專題圖形、監測監控專題圖形中必不可少的巷道動態更新難題。由於巷道數據是煤礦各類專題圖形的最基礎內容，該專利適應於幾乎所有應用「一張圖」模式的煤礦專題圖處理和更新，是該領域必不可少的技術方法。龍軟 科技 於2020年獲得該項發明專利授權。
專利三「一種基於時態GIS的煤礦可視化管控系統」 ，提出了基於時態地理信息系統TGIS「一張圖」和透明化礦山的煤礦二三維一體化管控平台技術和方法，奠定了煤礦可視化管控平台及透明化智能開採的關鍵技術基礎，融合地理空間場景構建、感測數據採集與通訊、腳本化模型驅動等技術，形成了以實時、動態地理信息為支撐的礦井二維、三維可視化管控新模式。2021年龍軟 科技 獲得該項發明專利授權。
此外，結合煤礦地理信息系統及「一張圖」平台應用中的日常需求，針對等值線生成、小柱狀繪制、供電系統設計等問題，創新提出並形成了「互動式注記等值線」、「快速生成煤層小柱狀」、「參數式煤礦井下供電設計」等發明專利。基於以上系列專利，公司產品可以為煤礦時空數據的處理提供更高效、便捷的處理支持，進而形成統一、規范、完整、動態更新的煤礦「一張圖」時空資料庫和管控平台，並最終建立「基於多維GIS或圖形處理技術的煤礦可視化管控系統」，實現煤礦自動化、智能化工業控制和可視化多維地理信息的一體化集成。
公司始終從煤礦智能化需求出發，通過分布式協同一張圖的理念，改變了煤炭行業傳統的單機工作模式，建立了煤礦多專業業務數據的統一管理、協同處理、動態更新、可視化管控體系，並通過創新的巷道多專業更新等技術方法，提高煤礦時空數據處理的效率及完整性，解決了阻礙煤炭行業信息化、智能化建設的數據孤島嚴重、跨專業無法協同、跨部門管理困難、數據實時性不高等難題，解決行業痛點，為煤炭行業信息化、智能化建設開辟了基於時空地理信息系統的「一張圖」綜合管控和自適應智能開采模式，給煤炭企業帶來一種全新的、適應「智能礦山」信息化建設要求的新型信息化管理模式。
多應用領域推動產業升級
「一張圖」協同處理及管控平台應用對象可以是單個煤礦，也可以是多級架構的煤礦企業集團，分布式架構的自身特點決定了「一張圖」系列產品具有極強的適應性，可應用於多個領域與場景。無論對於大型煤礦企業集團，還是中小煤礦企業，「一張圖」產品解決的統一空間數據存儲和分析應用平台問題均是煤礦信息化建設中的核心問題之一，也是當前實現煤礦智能開采必須面對和解決的基礎問題。
目前，公司憑借著「一張圖」協同處理及管控平台相關專利技術已成功已應用於陝西陝煤黃陵礦業有限公司一號煤礦「黃陵一號煤礦礦井智能綜合管控雲平台」、河南煤化集團永煤集團新橋煤礦「安全生產智慧管控平台」、江蘇徐礦能源股份有限公司張雙樓煤礦「智能GIS「一張圖」平台」、國家能源集團新疆能源烏東煤礦「基於急傾斜煤層的一張圖智能管控平台」、山東能源兗煤股份東灘煤礦「智能礦山綜合信息管控系統」、中煤陝西榆林能源化工有限公司大海則煤礦「生產執行系統」等智能化建設示範礦井。
實踐表明，基於GIS協同「一張圖」、虛擬礦井、大數據安全動態診斷等核心技術專利的研發，解決了高度一體化管控的智慧、高 科技 礦區的關鍵問題。「一張圖」管理系統的推廣與實施，將為我國智能礦山建設奠定堅實的基礎，不僅能夠減員增效，而且還能進一步保障礦井安全生產。龍軟 科技 作為專注於行業發展的高新技術企業，具有持續、強大的創新能力，對推動我國煤炭工業安全生產技術的信息化管理具有重要的 社會 效益。