⑴ 华为“挖矿”颠覆采矿业，以后开矿绝对安全、体面且高效了
近日，华为举行军团组建成立大会，宣布正式成立煤矿军团，从煤矿开始进军智能矿山行业，让煤矿乃至采矿业拥有真正绝对的安全。华为为什么要“挖矿”，依靠最先进的F5G技术，会给我们矿业带来哪些颠覆性的变革？
一 煤矿安全为什么异常重要？
煤矿开采大多为地下几百米甚至上千米深巷道及工作面，煤矿要不不发生事故，一发生事故就是大事故，煤矿安全生产一直是倍受 社会 各界关注问题。 近年来，中国接连发生重特大煤矿安全生产事故，造成严重人员伤亡和重大财产损失，一批相关政府官员因被问责。国家能源局数据，截至2020年底，全国煤矿数量4700处，原煤产量39亿吨，2020年死亡事故122起，死亡225人。
2010年至2020年，煤炭在中国一次能源消费结构中的比重从69.2%降至56.8%，但占比仍过半。虽然国家能源局逐步减少煤矿数量，但未来几十年煤炭仍然是中国能源的主要来源，煤矿安全依然是重中之重！
二 煤矿难在安全和后继无人
相比其它类型矿山，煤矿地质条件更为恶劣，容易发生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故，工作环境是高温、高湿、高粉尘；采掘的工作面长达200-300米，现场状况极其复杂，不确定性高，危险系数大；
行业最大的挑战是安全问题，安全问题首先是安全架构问题、管理规程问题，背后是人员操作规范问题，这些问题必须通过平台化和数字化手段来解决。在煤矿智能化进入全面加速的关键阶段，要实现“安全、少人无人”，最关键的挑战是以下方面：
第一，缺少统一的行业标准： 缺乏统一的信息化、智能化建设的标准指导，各信息系统间无法互联互通，演进困难。
第二，各种生产设备接口不统一，七国八制 ：IT应用与OT设备制式多样，跨系统集成复杂度高， IT与OT难融合，生产数据上不来或者没有统一格式，海量OT设备数据不能通过IT手段进行分析与建模，严重影响数据价值发挥。
第三，缺少统一的操作系统： 需要一个国产、自主可控的物联网操作系统，来实现数据统一格式和接口的定义，打造煤矿设备接入层的统一标准和架构。继而为后续数据共享、应用部署打下坚实的数字底座基础。
第四，数据孤岛： 烟囱式的系统建设，独立部署且维护成本高，并严重制约了数据的流通与协同应用。
第五，后继无人： 煤矿行业还有一个很紧迫的现实问题，那就是下井作业出现后继无人的尴尬局面，目前矿工的年龄都普遍高于45岁，而年青人宁愿当快递小哥，即便收入高也不愿意从事这么辛苦又危险的职业。如果我们能帮助这个行业实现远程开采，穿西装打领带在办公室作业，情况就不一样了。
三 华为为什么要先挖煤？
华为为什么选择从煤矿入手呢，铺开做整个矿业开发不行吗？
任正非公开表示，华为把信息通信技术应用到矿山中，最主要是帮助煤矿实现智能化。他举例说，目前山西的井下瓦斯预警防爆系统做得很好，但是要用4根线连接，其中有两根电源线、两根信号线。当华为技术应用到井下以后，瓦斯传感器就不再需要线了，向上传输用无线电，不仅在坑道里可以随意布置，而且可以随着矿机任意前进，不需要因为布线导致矿机的采掘移动进展变慢，从而提高产出能力。
据了解，目前先做煤矿，这是内部的一个刚性要求。为什么呢？华为做事强调一个方法，叫饱和攻击，确定战略以后，就集中力量攻破一个“城墙口”。而矿山开发的“城墙口”就是煤矿。煤矿的场景也是最复杂、挑战也是最大的，如果要求最高的煤矿场景都能做好，那么华为也随之打造出了领先的、经受了严峻场景考研的解决方案，复制应用到其它矿业领域，也会更加容易。
在5G等通信技术、云计算、大数据技术应用方面，世界上多数信息通信公司均没有选择将矿山作为突破口，但华为选择矿山第一个吃螃蟹，其准备用30年的积累来改变这个行业。在矿山开发中，煤矿是最难的，任正非表示，中国现有4700多座煤矿，如果能把这些煤矿做好，在煤矿领域积累的经验，很容易就可以外溢到其它非煤矿山。
“如果我们真正实现了这一步，对加拿大、俄罗斯在北冰洋地区的矿山开采将有非常重大的意义。冻土地带的条件极其恶劣，人们不愿意在那里生活，这么丰富的资源在那里睡觉，如果无人方式开采，这些资源都被开采出来，对人类 社会 将有重大贡献。”
四 华为能为采矿业带来哪些变革？
F5G提供的综合优势，才能支撑起智能矿山的未来。在那个智能井下世界里，煤矿将会拥有真正绝对的安全。华为煤矿军团董事长邹志磊表示，华为不做挖煤机器，不做传感器，不做应用软件，而是聚焦ICT基础设施，通过打通煤矿所有环节的信息流，实现无人化和智能化，让“挖煤卖煤不见煤”。
01
智能矿山整体架构
02
4个应用
①设备远程操控
利用5G高速率、低时延、大连接、高可靠等特性，远程超控挖机，让井下巡检和安防机器化，让采矿无人化，尤其是采矿可穿着西服坐在舒适的操控室内挖矿，实现煤矿固定场所无人值守，关键环节机器人替代，助力实现智能化采矿，减人60%，单班人数减少10%-20%。
远程操控挖矿解决了工人的安全问题和工作环境，现在年轻人都不愿意到矿山上工作，矿山招工是很大难题。矿工大多五六十岁，年轻的人员都不愿意上矿山工作。为什么目前5G矿山能招到大学生，因为他只需要坐在空调房里操作挖掘机就可以了，所以解决了矿山招工难的问题。
②纯电动矿车
纯电动矿车一是上坡空车用电，下坡反向充电，下坡能量回收；二是下坡时电机反制动比刹车片更有效；三是下坡用电量只有柴油机的1/5，节约4/5，安全、节能和环保，效益巨大；四是特殊路况也不怕，出勤率高；五是高可靠，维护少。
河南洛阳钼业采区内有运输车辆270台，进行矿石、排渣运输，其中有130台为纯电动无人矿卡，2020年改造为无人矿山采掘能力2000万吨。
③无人驾驶及调度系统
无人驾驶在矿山行业应用有两个优势， 一是解决安全问题， 矿山行业是高危职业，它的司机比传统乘用车司机的安全性要求更高也更危险。无人驾驶可解决安全问题，所有的车上没有司机，矿工不下矿，人员零伤亡； 二是智能无人运输， 一键启动，自动编队，高效运输。假如矿山有30-50台无人矿车，这时候后台只需一台电脑调度即可，不需要人，但是远程调度室需要坐两个人起辅助作用，紧急情况下需要人工干预；三是智能系统调度，智能规划运输路线，动态调整车铲比，减少运输车等待时间，提高装载效率；四是节约成本，一般司机工资一年十来万，有人车变成无人车后，司机的钱可以省回来；五是生产过程无污染，破解环保和检查等“停工令”。
④精准测绘和协同作业
5G无人机和AI技术，及时获取矿石储量，精准制定开采计划；协同掘进机、挖机、液压支架、矿车等设备作业，打通数据孤岛，打造标准化、集成化的统一数字平台，实现矿山应用赋能、数据共享。
晋能控股集团塔山煤矿，是国家能源局千万吨智能化矿山建设试点单位。截至目前，塔山矿已完成4个智能化综放工作面的建设，矿井总计安装5G基站128台，已实现井上下5G信号全覆盖，可以支撑井下综采设备的远程操控，掘进机、挖煤机、液压支架等设备通过5G技术具备了实时远程操控功能，可以使实现对爆破、采掘、传输全过程的高清监测与控制。实现了矿井设备远程协同运行维护，“5G+智慧煤矿”初具雏形，基本实现“机进人退”的目标。
五 智能矿山效益如何？
传统矿山和智能矿山相比，主要有三大好处，一是省人力，按年开采1000万吨矿山为例，运距3公里以内核算，人员减少到50%以上，5年人工成本节约656万；二是提效率，单车自动驾驶提升至30公里/小时，运输时长由16小时升24小时；三是增效益，5年直接收益9342万，人员伤亡降低为0。
⑵ 智慧矿山有哪些功能
什么是智慧矿山：
智慧就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山是本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础，智慧矿山的建设是逐步实现的，具有明显的阶段性。
1.智慧矿山的基本构架
智慧矿山包括了矿山的各个方面，按照通常的划分方法，可以分为三个方面，就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。
1.1智慧生产系统
包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统，智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化，对于煤矿来讲，就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。对于非煤矿山来讲，可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。
1.1.1智慧主要生产系统包括：
1.1.1.1智慧采煤工作面方面可以分为：
智慧薄煤层无人工作面系统、智慧中厚煤层无人工作面系统、智慧综采放顶煤无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统等。
1.1.1.2非煤矿山智慧采矿工作面
智慧任务爆破爆破采矿方面和智慧无人机械开采工作面。
1.1.1.3智慧掘进工作面主要有：
智慧机械无人掘进掘进工作面，和智慧炮掘无人工作面。
1.1.2智慧生产辅助系统
就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统（含皮带运输、辅助运输）智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。
1.2智慧职业安全健康系统
近年来，我国矿山安全水平已经获得了巨大提高，安全管理的目标也从“减少事故，减少死亡”，提高到“洁净生产，关爱健康”的高度。从对于职业生命的关注，上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、等多个方面，子系统众多包含如下子系统：智慧职业健康安全环境系统，智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统，智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统，智慧应急救援系统，智慧污水处理系统等等。
1.2.1智慧技术与后勤保障系统
为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统，我们称为保障系统。保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。
智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。
智慧管理和后勤保障系统，智慧化的矿山管理后后勤保障系统，是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。
智慧矿山的主要特点
2.1“无人”是智慧矿山的最高形式
智慧矿山的显着标志就是“无人”，就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业，直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。
2.2智慧矿山建设的阶段性
2.2.1矿山技术发展的阶段性
矿山技术的发展大体经历了四个阶段，就是原始阶段--机械化化阶段--数字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。
一、原始开采阶段：人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘活动，生产主要靠人力，效率极低。
二、机械化阶段：矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设备和爆破施工，生产效率得到大大提高，矿井用人数量大大减少。
三、数字化信息化阶段，计算机技术的飞速发展，给传统的产业的发展带来了巨大机遇，“用信息技术改造传统产业，提升传统产业实现跨越式发展”也成为国家的战略，煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。从字面意义上来讲，数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信息；信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。
四、智慧化阶段，当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进！尤其在军事领域，例如无人飞机、机器战士，无人战车等等。
智慧就是具有人类一样的思维能力，就是可以代替人处理复杂的工作，就是“无人”，智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。
信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。
2.2.2 智慧矿山发展的阶段性
智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程，而且随着科技水平的提高，智慧化的程度也将不断提升。
我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。
一是单个系统、单项技术的智能化，实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。
二是多个系统的智慧化，实现部分系统的集成，实现”面上的无人”。
三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。
四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级系统无人作业。
在此条件下，随着技术的进步，各个环节的无人技术还将不断进步和优化，达到更高的效率。
3.我国智慧矿山建设的基础与现状
3.1 智慧无人开采技术的现状
引进了一些国外的无人采面工作面系统，代表煤矿是
2000年铁法小青矿、2003年马兰、2005年大同引进DBT刨煤机自动工作面。2005年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。
自主知识产权的研发，山西科达自动化等公司为代表的国内厂家，积极投入无人采面工作面的研发，取得可喜成绩，已经有十多个工作面装备。
存在问题，一是我国煤矿地质条件复杂（例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不同条件），需要针对不同地质条件研发不同的设备，在远程控制、环境探测、数据分析等方面还有一些关键技术需要突破。
在非煤矿山方面，主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆破系统和智慧机械开采两个方向。
3.2 智慧无人掘进技术的现状
当前岩石掘进作业生产线，煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化方面，缺少无人掘进机械，也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是，在掘进机的信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。
3.3智能辅助生产系统的的现状
辅助系统的智慧化工作，近年来发展迅速，无人排水系统、无人供电系统、无人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设，实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程，在通讯技术方面，装备了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、河南、安徽等省，以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。
3.4智能职业健康与安全监控系统的现状
一、智能激光感知技术，由激光驱动的传感技术，实现了现场无电无人工作，无电传输，免维护。是传感技术的革命性进步。
二、智能二氧化碳防灭火系统，在易操作性，防灭火效果等方面大大超过了氮气防灭火技术。
三、智能爆破技术，依照本质安全理念，智慧控制的理念，实现了对爆破全过程的自动监控自动控制，实现了“爆破本质安全，不安全就不能爆破”。数码雷管技术、智能炸药技术也取得了快速发展。
四、无线传感与物联网技术，物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传感器组合系统，传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适应性，为监控数据的获取传输、利用，提供了更加方便的技术手段，开拓了更加广阔的空间。
五、智能清洁生产技术方面，主要发展了智能防尘技术，包括注水技术和设备、净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等，对于综采、综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果，使煤矿的生产安全环境由重污染，快速向洁净生产方向转变。六、智能冲击地压防治技术，冲击地压是最近几年才越来越突出的一种灾害，在山东等开采深度大的矿井引起了多起事故。在这方面，一方面引进波兰等一些国家的先进技术，另一方面北京科大、山东科大、中国矿大等，做出了深入的研究，形成了基本成熟的理论体系模型和相应的监控系统，正在使这一新的灾害获得控制。
七、智能人员监控技术，正在发展的精确定位系统，将改变现有人员管理系统定位不准或者不能定位的缺点，扩大人员管理系统的应用范围。
八、智能通风系统方面，在自动风门、主扇风机变频自动控制、局扇自动控制、通风参数监测、通风网络自动解算和整个系统自动控制等方面，都进行了一些深入研究，其目标就是实现全矿井通风系统的智慧化，无人值守，自动调节。
九、智能水害监控的技术，有水文监控系统、水害探测系统、自动排水系统等进步。
十、智慧视频监控系统，发展了基于无线传输的系统、光纤数码传输系统、海量图片的储存识别系统，并向高速摄像、自动脸谱识别方向快速发展。
十一、应急救援智能化、通讯、人员探测等技术方面也有较好的发展。
十二、在环境保护方面，快速发展了污水处理、矸石处理、除尘等技术。
十三、在安全距离智能监控方面，正在向自动实时监控、自动成图方面发展。
3.5智能技术、后勤保障系统的现状
矿山的保障系统我们认为有技术保障、后勤保障等方面。在技术保障方面发展了地测、通风、设计、供电等软件管理系统，后勤方面有财务管理、设备管理、库房管理等等多个系统。但是，缺少对全部信息的综合分析处理系统。例如将现场采集的数据与已有的数据进行的综合分析处理，拿出处理意见，并实施处理。
智慧矿山建设的任务
智慧矿山是矿山技术发展的根本方向。适应了世界科学技术发展的潮流和方向。在当前世界经济危机深重，我国全力应对危机，调整经济结构的形势下，推动矿山技术的智慧化，一方面，为众多的设备制造厂商指明了技术进步和产品转型的的方向和时机。另一方面，也为矿山技术发展指明了方向。
智慧矿山建设当前的主要任务有三个：一是，组建全国智慧矿山产业技术创新战略联盟（简称智慧矿山联盟）；二是确立智慧矿山框架，明确现阶段的关键技术难题并组织攻关，并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板，推广智慧矿山技术；三是，建立智慧矿山技术标准体系。
4.1组建全国性智慧矿山技术创新产业联盟，引领智慧矿山的产业发展
根据发达国家的成熟经验和我国科技部等六部委的文件要求，结合我国矿山多样化的实际，没有一个政府部门能够领导智慧矿山的工作，只有组建产业联盟，结合矿山、研发、设备制造、大学与科研单位、银行与投资公司、媒体、协会、政府（安全生产监管总局、煤监局、科技部、工信部、发改委、教育部等）等多方力量，实现“用、产、学、银、媒、会、府”用一条龙，才能更好地、更快的促进智慧矿山的建设。建立全国智慧矿山产业联盟。
智慧矿山包含了矿山的数十个方面的智慧化，是一个非常庞大，意义深远的浩大工程。智慧矿山的建设，必将极大的促进我国矿业技术的提高，为国民经济建设作出巨大贡献，甚至为人类的进步作出很大贡献。如此浩大的工程需要千千万万的人员、机构积极参入，需要各行各业的人员参入。建立全国联盟的方法，是当前形势下的一个最好方法。
联盟应该设立顾问委员会、专家委员会、理事会、秘书处、协调处等常设机构。同时，要针对不同的子系统设立工作组或者技术组。联盟的设立将带来如下优势：
一、政府支持优势，国家和各级政府明文确支持联盟工作。联盟在向国家申报项目时具有很大优势。并且有关政府部门在联盟里是顾问。
二、银行信用优势，各大银行公开表示优先给联盟信用贷款，联盟的信用指标，联盟成员可以分享。
三、技术优势，联合了国内绝大部分研究单位和生产研究单位。
四、综合公关优势，联盟内部分工合作，利于综合公关。
五、标准制定优势，国家标准管理部门和标委会是联盟成员单位或者个人成员。
六、推广优势，联盟大，有标准在握，煤矿就是联盟成员，推广能力巨大。
七、人才优势，联盟内部具有大量的德才兼备人才，便于交流合作，抢占人才先机。
八、媒体优势，联盟内部媒体单位，并自办媒体。有利于宣传。
九、价格与采购优势，联盟可以打包集团采购，有利于降低成本。矿山是联盟的成员，根据联盟章程可以优惠10%。
4.2确立智慧矿山框架，明确现阶段的关键技术难题并组织攻关，并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板，推广智慧矿山技术
通过多年的建设，矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统，形成了一定基础。当前的主要方向和课题是：
一、智慧主生产系统方面，重点是方向：一是，提升现有智慧无人采煤工作面(厚、薄、中厚煤层、充填开采等）智慧化水平，制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化，快速在全国推广。二是，智慧机械化掘进工作面，加快智慧化综掘技术研究，提高自动化水平，实现无人值守。三是，提升智慧普掘工作面（面对大量的普掘面，不能实现机械化的现实，要必要开展普掘面智慧化研究，实现安全）、四是，非煤矿山以智慧爆破为主的智慧采矿技术。
二、智慧辅助生产系统方面，提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性，制订相应的技术、生产、使用管理的标准，使技术快速在全国推广。
三、智慧职业安全健康环保系统，推动以安全和洁净生产，关爱健康为目标的有关系统建设。在激光传感器技术、物联网技术，二氧化碳防灭火技术、智慧爆破监控系统，智慧防尘监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员精确定位系统智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员的自动识别等。
四、智慧保障系统方面
智慧技术保障系统发展三维系统和智能化系统，智慧经营管理和后勤保障系统发展智慧化、自动化、一体化。
4.3建立智慧矿山技术标准体系
将先进企业的标准升级为国标（行标），进而推动全行业的技术水平，这在发达国家已经成为惯例。在智慧矿山建设方面，我们也要借鉴这一成熟的经验。
智慧矿山的标准体系，包含两类。一类是对整个矿井的智慧矿山系统标准，一类是子系统标准，每一类都要包含技术标准、应用标准。
在对整个智慧矿山系统方面，应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。
例如，对于煤矿来讲，要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统，智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统，其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一，智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。
对于智慧金矿系统，智慧铁矿（磷矿）系统等也要建立标准体系。
对于子系统的标准，应该集合最先进的厂家的标准升级而成，成熟一个做好一个。
5.智慧矿山建设中注意的几个问题
5.1矿山的智慧化是一个不断进步的过程，这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。智慧矿山的建设过程是一个科技创新的过程，科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此，智慧矿山建设不能一刀切，要根据矿井的条件不同、技术水平不同，发展智慧化技术，只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。
5.2 智慧矿山技术的发展可以按照三个阶段进行，近期（2-3年内）可以实际应用的技术作为第一阶段目标，中期（5年左右）可以应用的技术作为第二阶段目标，长期（10年左右)可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是，按照实现的容易程度进行划分，便于技术的快速推广应用。
5.3智慧矿山系统技术的发展，主要立足于自主产权技术，也不能拒绝外来先进技术和经验。
总之，智慧矿山是矿山技术的发展方向，智慧矿山技术的发展，一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机，从而快速实现技术的跨越，成为引领世界采矿技术的排头兵；另一方面，智慧矿山的建设将使煤矿生产效率提高50-100%以上，安全效率提高50-90%以上。杜
⑶ 龙软科技四大专利之-GIS协同“一张图”及智能管控平台组
科创板煤炭工业软件龙头企业龙软 科技 （688078.SH）是一家基于LongRuan GIS +互联网+大数据+云计算,并为智能煤矿信息化领域提供整体解决方案的高 科技 公司。其中，公司最硬核的技术及相关专利之一，是龙软 科技 凭借多年行业积累，基于自主研发的LongRuan GIS 打造的智能煤矿“一张图”。
如同网络、高德和谷歌等民用地图改变人们的出行方式一样，LongRuan GIS “一张图”综合解决方案，通过技术创新推动了煤矿传统的管理模式变革，为构建智能煤矿的信息化管理模式提供了高 科技 支持。
什么是“一张图” ？
龙软 科技 “一张图”是GIS（地理信息系统）技术在煤矿行业的创新应用。“一张图”是一种创新管理模式, 是煤矿的BI（商业智能）, 也是煤矿技术人员的SVN/GIT（分布式版本控制系统）。
“一张图”及智能管控平台是一个面向行业数据库的大型数据仓库，它通过综合信息监管来提取对业务的分析信息，且无论是原始数据还是挖掘分析后的信息，都可以通过基础服务平台向外提供服务访问和交互。具体到煤矿方面，实现了矿山“采、掘、机、运、通”相关的安全生产、监测监控、安全管理等业务和数据与基础地理数据的叠加集成、汇交更新。各业务单位分工协作、各司其职，共同构建起矿山一张图，为安全生产、动态监控、经营决策等提供多维数据支持。
突破关键技术 释放创新能量
一直以来龙软 科技 在自主创新研发方面投入巨大。截至目前，公司取得煤矿信息化、智能化领域相关专利权54项（其中发明专利31项）、软件着作权242项。研发团队瞄准了行业痛点，已逐步形成了“四大”核心专利技术组：（1）GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利组；（2）智能综采综掘工作面相关专利组；（3）透明化矿山相关专利组；（4）矿山新型开采方式及装备的相关专利组。
其中，第一大专利组GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利主要涉及六项高价值的创新型专利：（一）“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”（二）“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”（三）“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统”（四）“一种交互式注记等值线数值的方法和装置”；（五）“一种参数式煤矿井下供电设计方法”（六）“一种快速生成煤层小柱状的方法和装置”。
据了解，该组专利涵盖了煤矿时空数据“一张图”协同处理及管控平台应用。
专利一“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”， 提出了煤矿多专业数据统一管理、动态即时更新和共享的方法，奠定了煤矿“一张图”系统的关键技术基础，最早形成了煤炭行业信息化建设“一张图”模式。2017年龙软 科技 基于项目研发成果申请了发明专利，并于2019年获得授权。项目技术成果“煤矿空间信息服务与管理关键技术研究及产业化应用”，获2018年中国煤炭工业科学技术一等奖。
专利二“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”， 基于煤矿“一张图”技术体系，围绕煤矿数据规范化管理和自动化处理应用问题，提出了基于协同思想的煤矿巷道图形动态更新方法，解决了煤矿地测专题图形、一通防专题图形、机电设备布置专题图形、监测监控专题图形中必不可少的巷道动态更新难题。由于巷道数据是煤矿各类专题图形的最基础内容，该专利适应于几乎所有应用“一张图”模式的煤矿专题图处理和更新，是该领域必不可少的技术方法。龙软 科技 于2020年获得该项发明专利授权。
专利三“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统” ，提出了基于时态地理信息系统TGIS“一张图”和透明化矿山的煤矿二三维一体化管控平台技术和方法，奠定了煤矿可视化管控平台及透明化智能开采的关键技术基础，融合地理空间场景构建、传感数据采集与通讯、脚本化模型驱动等技术，形成了以实时、动态地理信息为支撑的矿井二维、三维可视化管控新模式。2021年龙软 科技 获得该项发明专利授权。
此外，结合煤矿地理信息系统及“一张图”平台应用中的日常需求，针对等值线生成、小柱状绘制、供电系统设计等问题，创新提出并形成了“交互式注记等值线”、“快速生成煤层小柱状”、“参数式煤矿井下供电设计”等发明专利。基于以上系列专利，公司产品可以为煤矿时空数据的处理提供更高效、便捷的处理支持，进而形成统一、规范、完整、动态更新的煤矿“一张图”时空数据库和管控平台，并最终建立“基于多维GIS或图形处理技术的煤矿可视化管控系统”，实现煤矿自动化、智能化工业控制和可视化多维地理信息的一体化集成。
公司始终从煤矿智能化需求出发，通过分布式协同一张图的理念，改变了煤炭行业传统的单机工作模式，建立了煤矿多专业业务数据的统一管理、协同处理、动态更新、可视化管控体系，并通过创新的巷道多专业更新等技术方法，提高煤矿时空数据处理的效率及完整性，解决了阻碍煤炭行业信息化、智能化建设的数据孤岛严重、跨专业无法协同、跨部门管理困难、数据实时性不高等难题，解决行业痛点，为煤炭行业信息化、智能化建设开辟了基于时空地理信息系统的“一张图”综合管控和自适应智能开采模式，给煤炭企业带来一种全新的、适应“智能矿山”信息化建设要求的新型信息化管理模式。
多应用领域推动产业升级
“一张图”协同处理及管控平台应用对象可以是单个煤矿，也可以是多级架构的煤矿企业集团，分布式架构的自身特点决定了“一张图”系列产品具有极强的适应性，可应用于多个领域与场景。无论对于大型煤矿企业集团，还是中小煤矿企业，“一张图”产品解决的统一空间数据存储和分析应用平台问题均是煤矿信息化建设中的核心问题之一，也是当前实现煤矿智能开采必须面对和解决的基础问题。
目前，公司凭借着“一张图”协同处理及管控平台相关专利技术已成功已应用于陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿“黄陵一号煤矿矿井智能综合管控云平台”、河南煤化集团永煤集团新桥煤矿“安全生产智慧管控平台”、江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿“智能GIS“一张图”平台”、国家能源集团新疆能源乌东煤矿“基于急倾斜煤层的一张图智能管控平台”、山东能源兖煤股份东滩煤矿“智能矿山综合信息管控系统”、中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则煤矿“生产执行系统”等智能化建设示范矿井。
实践表明，基于GIS协同“一张图”、虚拟矿井、大数据安全动态诊断等核心技术专利的研发，解决了高度一体化管控的智慧、高 科技 矿区的关键问题。“一张图”管理系统的推广与实施，将为我国智能矿山建设奠定坚实的基础，不仅能够减员增效，而且还能进一步保障矿井安全生产。龙软 科技 作为专注于行业发展的高新技术企业，具有持续、强大的创新能力，对推动我国煤炭工业安全生产技术的信息化管理具有重要的 社会 效益。