山東能源集團通過與華為、云鼎科技強強聯(lián)合，打造的盤古礦山大模型，將人工智能開發(fā)模式從“作坊式”升級為“工廠式”，大大降低人工智能開發(fā)門檻和時間周期，可實現(xiàn)快速規(guī)模復制推廣。

(資料圖)

進入2023年以來，生成式AI的爆火，不僅讓我們再次感受到人工智能帶來的變革，也讓AI大模型從研究實驗室走向產(chǎn)業(yè)界，進而逐漸走進了我們的生活。

不過，AI大模型的應用并非局限在生成式AI領域，它可以用于各種業(yè)務場景，并幫助人們更快速、更準確地完成各種任務，從而降低成本、提升工作效率和工作體驗。

在煤礦行業(yè)，過去“作坊式”的人工智能算法模型開發(fā)方式，大大制約了人工智能的落地速度；基于AI大模型打造的工業(yè)化人工智能生產(chǎn)平臺，已成為行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的新方向。

在這一趨勢下，位居世界500強第69位、我國煤炭行業(yè)前三的山東能源集團，也在以超前的理念與作為，積極探索AI大模型在智能礦山建設中的落地。山東能源集團通過與華為、云鼎科技強強聯(lián)合，打造的盤古礦山大模型，將人工智能開發(fā)模式從“作坊式”升級為“工廠式”，大大降低人工智能開發(fā)門檻和時間周期，可實現(xiàn)快速規(guī)模復制推廣。

作為全球首個商用于能源行業(yè)的AI大模型，山東能源集團基于盤古礦山大模型的先行先試，也是AI大模型在工業(yè)領域的又一創(chuàng)新實踐，為推動礦山行業(yè)實現(xiàn)AI大規(guī)模落地打下了堅實基礎。

01、礦山智能化提速，

山東能源集團乘勢而上

在數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合的今天，礦山行業(yè)在數(shù)字技術應用上也已經(jīng)駛?cè)肟燔嚨溃绕涫且幌盗姓叩某雠_，更是進一步加快了礦山智能化建設速度。

2022年8月，科技部發(fā)布的《關于支持建設新一代人工智能示范應用場景的通知》明確提出，促進以智能礦山等為代表的新一代人工智能示范應用場景工作；2022年10月，礦監(jiān)局印發(fā)的《煤礦及重點非煤礦山重大災害風險防控建設工作總體方案》也要求，著力開展礦山AI視頻智能輔助監(jiān)管及煤礦監(jiān)測監(jiān)控設備建設，提升礦山重大災害風險防控能力。

順應智能礦山建設新趨勢和新要求，山東能源集團也在積極探索人工智能技術在礦山行業(yè)的創(chuàng)新應用。

在山東能源集團，傳統(tǒng)單場景小模型方案在實踐中存在“在一個礦井生產(chǎn)場景訓練的模型，轉(zhuǎn)移至其他礦井往往需要重新訓練，以及成本高、周期長”等問題，亟需轉(zhuǎn)向針對小樣本訓練的AI大模型上。

比如，在安全巡檢上，山東能源集團此前雖然采用的是攝像頭遠程監(jiān)測，但同時也需要大量的人力來觀看視頻才能發(fā)現(xiàn)異常點，且無法完成海量視頻的異常標注和識別；因此，山東能源集團希望借助基于AI大模型的機器視覺能力，實現(xiàn)皮帶運輸、防沖泄壓、人員安全、流程合規(guī)檢查等場景的智能化監(jiān)測和識別。

為此，山東能源集團決定與華為成立聯(lián)合創(chuàng)新中心，共同探索以科技助力“數(shù)智山能”建設，推動煤炭行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。

尤其在人工智能技術應用上，山東能源集團更是與云鼎科技依托華為盤古大模型建設了專門的人工智能訓練中心，構建起全方位人工智能運行體系和集團管控、煤礦執(zhí)行的人工智能管理體系，可以將一套可復用的算法模型流水線應用到各種不同場景，減少專家的干預和人為調(diào)優(yōu)的消耗，促進煤礦生產(chǎn)從人工管理到智能化管理、從被動管理到主動管理的轉(zhuǎn)型。

山東能源集團之所以與華為和云鼎科技合作，不僅得益于華為擁有全技術棧的AI解決方案，以及在人工智能、芯片、深度學習框架等根技術上的創(chuàng)新；也得益于云鼎科技對能源科技領域的深刻理解和深厚積累。由此，三方各自發(fā)揮在場景、技術和經(jīng)驗上的優(yōu)勢共同打造了盤古礦山大模型，以解決人工智能在礦山領域落地難的問題，助力礦山行業(yè)智能化升級。

02、21個應用場景落地，

礦山大模型全面應用

作為盤古礦山大模型在行業(yè)內(nèi)的首次商用，山東能源集團將AI大模型技術的特點和優(yōu)勢，與自身業(yè)務場景需求充分融合，著重從采煤、掘進、主運、輔運、提升、安監(jiān)、防沖、洗選、焦化9個專業(yè)入手，推動盤古礦山大模型的應用。

截至目前，山東能源集團已經(jīng)實現(xiàn)AI大模型在21個應用場景的落地，包括：勞動保護用品穿戴規(guī)范性監(jiān)測、人員乘坐架空乘人裝置規(guī)范性監(jiān)控、人員誤入危險區(qū)域及關鍵崗位行為狀態(tài)監(jiān)護、煤礦限員AI監(jiān)管分析、變電所巡檢合規(guī)性監(jiān)測、采煤轉(zhuǎn)載裝運異常AI智能控制、卡扣式膠帶接頭的AI監(jiān)測、截割部落地監(jiān)測、敲幫問頂動作監(jiān)測、臨時支護有效性監(jiān)測、頂板支護作業(yè)監(jiān)測、危險區(qū)域人員安全監(jiān)控、人員摔倒監(jiān)測、防沖卸壓工程打鉆深度監(jiān)管、多繩摩擦提升系統(tǒng)尾繩運行監(jiān)測、立井提升井底堆煤監(jiān)測、智能重介密度優(yōu)化、選煤煤泥水濃縮智能加藥系統(tǒng)、介質(zhì)桶跑粗智能監(jiān)測、智慧配煤、煤倉運行異常狀態(tài)監(jiān)控。

在采煤轉(zhuǎn)載裝運異常AI智能控制方面，山東能源集團借助AI算法模型，可實時監(jiān)測采煤面轉(zhuǎn)載煤流，智能識別轉(zhuǎn)載機運行期間的異常問題，并根據(jù)不同卡堵點的嚴重程度定義不同的處置策略。由此，山東能源集團實現(xiàn)了人工監(jiān)測向自動監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，減少因嚴重卡堵造成的設備故障，提升轉(zhuǎn)載機運行效率，減輕作業(yè)人員工作負荷，促進采煤工作面少人無人。

在掘進工序AI識別系統(tǒng)方面，山東能源集團針對掘進作業(yè)在安全管控上存在的安全保障難、頂板管控難、行為規(guī)范難、質(zhì)量保持難、責任追溯難等五大難點，利用AI大模型對掘進現(xiàn)場作業(yè)及人員安全進行監(jiān)測，可自動識別危險區(qū)域人員進入、自動監(jiān)測截割部落地、敲幫問頂作業(yè)執(zhí)行等各工藝環(huán)節(jié)是否符合規(guī)程要求，并實現(xiàn)現(xiàn)場告警、聯(lián)動停機等自動業(yè)務處置，從而保障人員安全、提升作業(yè)規(guī)范等。

在煤倉運行異常狀態(tài)監(jiān)控方面，煤倉作為煤流運輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，存在蓬倉、卡堵、穿倉等安全隱患，易造成生產(chǎn)中斷，降低煤流運輸效率，甚至會危及人身和設備安全。為此，山東能源集團在煤倉上部、下部皮帶各安裝一臺高清攝像儀，采集煤流狀態(tài)信息，并引入AI技術對煤倉狀態(tài)進行實時監(jiān)測與智能分析，從而提前預警預報煤倉事故，并聯(lián)動控制系統(tǒng)停運給煤機及帶式輸送機，提醒值班人員及時處理，降低事故發(fā)生概率、縮短影響時間，保證人員安全，提升作業(yè)效率。

從這些典型應用場景可以看出，山東能源集團在AI大模型場景化應用上的思路和做法非常清晰務實：首先選擇從視頻監(jiān)測角度切入，進而借助機器視覺、AI算法等，實現(xiàn)人工監(jiān)測向自動監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，這樣既充分發(fā)揮了AI大模型的優(yōu)勢，也能讓監(jiān)測更加實時、高效、規(guī)范；同時，最大程度降低工作強度，賦能安全生產(chǎn)、智能管理等。

03、開行業(yè)先河，

礦山大模型凸顯6大價值

目前，山東能源集團已經(jīng)建成300多個智能化采煤工作面，其中85個工作面智能開采產(chǎn)量占比超過80%，沖擊地壓礦井全部實現(xiàn)了智能化開采；在國家首批70處智能化示范煤礦中，山東能源集團9處煤礦已全部高標準完成建設并實現(xiàn)常態(tài)化運行。不僅如此，山東能源集團智能化礦井在建設標準上，也遠高于《煤礦智能化建設“十四五”規(guī)劃》提出的建設“五類三控”智能化礦井行業(yè)標準。

以山東能源魯西礦業(yè)李樓煤業(yè)為例，李樓煤業(yè)通過與華為、云鼎科技的深入合作，率先將盤古礦山大模型應用于防沖卸壓AI監(jiān)管中。通過引入AI技術對卸壓鉆孔施工質(zhì)量進行智能分析，輔助防沖部門進行防沖卸壓工程規(guī)范性驗證，李樓煤業(yè)降低了82%人工審核的工作量，實現(xiàn)防沖工程100%驗收率。總體來說，山東能源集團借助盤古礦山大模型的落地，收獲了以下六大價值：

1、降低安全生產(chǎn)風險。危險區(qū)域人員安全管控可以增強煤礦安全管理能力，降低安全事故發(fā)生概率，為煤礦行業(yè)安全行為管控打造可復制的模型。而通過告警也能夠規(guī)范井下人員行為，提升安全意識，避免潛在危險發(fā)展成為安全事故，降低安全事故發(fā)生概率。

2、提升員工幸福感。借助AI大模型構建的自主預測、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等場景算法模型，山東能源集在提升生產(chǎn)效率的同時，減輕了員工工作壓力。比如，在防沖卸壓施工孔深監(jiān)督場景中，使用專用攝像儀對施工過程動態(tài)監(jiān)管，視頻實時上傳并進行智能核驗，即提高了監(jiān)管時效性與準確性，也提升了安全生產(chǎn)、減輕了員工工作壓力。

3、提升生產(chǎn)質(zhì)量效益。在洗選煤和配煤場景中，山東能源集團借助AI大模型對實際數(shù)據(jù)進行建模，可協(xié)助解決相關參數(shù)準確預測和控制的問題，平衡生產(chǎn)質(zhì)量與成本，提高生產(chǎn)效率和效益，響應國家“雙碳”戰(zhàn)略。比如，焦化配煤優(yōu)化場景可將人工耗時從1~2天縮短到1~2分鐘，而采用更優(yōu)配比的配煤單，可有效降低成本3元/噸。

4、優(yōu)化人工智能建設投資回報。山東能源集團打造的“四位一體”智能中心，可實現(xiàn)集團對人工智能資產(chǎn)的統(tǒng)建統(tǒng)管，避免各單位重復投資和煙囪式建設；實現(xiàn)公共算力服務、業(yè)務場景創(chuàng)新和商業(yè)轉(zhuǎn)化、扶植行業(yè)應用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和人工智能人才培養(yǎng)工作四大價值，大幅減少場景模型交付效率，縮短投資應用到生產(chǎn)的時間周期。

5、提升科研創(chuàng)新力。山東能源集團通過AI大模型的科研創(chuàng)新和生產(chǎn)應用，促進了人工智能和礦山智能化建設的深度融合，進一步加快了國家級智能化示范煤礦建設。截至目前，山東能源集團和華為、云鼎科技已經(jīng)共同孵化國家專利30個，并已申報科技部人工智能示范區(qū)推廣名錄。

6、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。如今，山東能源集團正在發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”的示范引領作用，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，通過煤礦行業(yè)級人工智能平臺實現(xiàn)場景孵化、賦能推廣和生態(tài)運營，打造特色鮮明的煤礦科創(chuàng)新生態(tài)，扶植產(chǎn)業(yè)公司發(fā)展，提升煤礦上下游企業(yè)人工智能行業(yè)創(chuàng)新和應用水平，促進產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新，構建國企科技創(chuàng)新的新載體。

如今，AI大模型在行業(yè)中的大規(guī)模應用方興未艾，而山東能源集團在盤古礦山大模型上的創(chuàng)新實踐，一方面成功將這一先進技術手段應用于最艱苦、最危險的工作場景中，助力礦山安全生產(chǎn)和減員增效；另一方面也為更多礦山企業(yè)落地AI大模型提供了參考借鑒，既有助于AI大模型在整個礦山行業(yè)的普及，也有助于進一步推動礦山行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。

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