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在“黑金”上开出“绿花”——新华三助力黄陵矿业集团打造零碳智慧园区

摘 要:本案例描述了黄陵矿业集团率先响应国家号召进行智能化矿山建设,并结合“双碳”目标打造矿山零碳智慧园区。员工的工作生活多围绕在人烟稀少的矿区,然而传统园区系统建设并不完善,无法满足企业与员工对于矿区综合服务便捷化及智能化的需求。新华三集团基于黄陵矿业集团矿区的现状与需求,精心打造零碳智慧园区,以“零碳操作系统+园区综合管理平台”为核心,规划矿区的安全生产、经营管理、生态环保、智慧民生等模块,助力矿区提高信息化建设水平,实现智慧化管理,将管理做到“看得见,管得着”;完善矿区安全防范功能,加快对矿区异常事件处理的速度,提升矿区的综合管理水平;同时,更实现了矿区碳排放数据可视化,打造矿区“碳画像”,实现三知、三治、三绿,真正提升矿区生态碳汇能力,全力打造碳中和智慧矿区。

关键词:零碳智慧园区;黄陵矿业;煤矿智能化;双碳;智慧矿山

案例正文:

一部煤炭开采史也是一部工业技术变迁史。

工业革命之前,采煤需要以人工用铲子或十字镐挖掘;工业革命之后,英国发明了地下采煤技术,进入大规模商业开采的时代;电气时代来临,更多的机械化设备出现在煤矿开采中;随后计算机和互联网的出现,让煤炭行业快速进入信息化时代;当前,数字化的大潮则推动着煤炭行业向智能化发展。

此前发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中明确提到:加快推进煤炭行业供给侧结构性改革,推动智能化技术与煤炭产业融合发展,提升煤矿智能化水平。

黄陵矿业集团始终坚持“人才强企、科技兴企”战略,把创新作为高质量发展的重要战略支点,主动拥抱新技术,加快核心技术攻关,加强人才队伍建设,全面推进“智能矿井、智慧矿区”建设。近两年,黄陵矿业集团累计投入科技资金6亿元,完成科技项目41项,在转型发展中结出累累硕果:发布煤炭行业智能化开采技术标准,建成透明地质精准开采工作面和复杂条件下智能掘进机器人,创新打造“AI+NOSA”智能风险管控系统, 2项科技项目达到国际较高水平。一串串闪亮数字,一个个崭新纪录,一项项骄人成果,折射出黄陵矿业在科技工作中的“硬核战绩”。

2022年,作为煤矿智能化建设的发起者、推动者和受益者,黄陵矿业集团率先相应国家号召,积极推进智慧矿区建设,在完善智慧矿区建设的同时,结合“双碳”目标,建设零碳智慧矿区。

井下的生产是先进的,井上的园区是绿色的

桥山脚下,沮水河畔。黄陵矿业集团作为陕煤集团核心骨干企业,坐落于革命圣地——延安。作为煤炭两化融合与智能化建设的标杆企业,2022年,黄陵矿业集团在推进煤矿智能化建设的同时,秉持“绿水青山就是金山银山”的理念,聚力落实“双碳”行动,按照“依托煤—延伸煤—拓展煤”的思路,形成煤化工,煤矸石发电,煤矸石、粉煤灰制建材、瓦斯发电、矿井水回收复用等多个循环经济链条,形成清洁高效、综合利用的循环经济产业体系,走出一条用水不排水、采煤不见煤、产灰不排灰、废物全利用的创新发展之路,实现黑金资源绿色开采、高碳产业低碳运营。

图片说明:黄陵矿业集团远景图

煤矿生产地点多处于人烟稀少的偏僻地区,员工工作与生活也多围绕在矿区。然而,传统矿区很多系统建设尚不完善,且大部分在功能上各自分工,系统资源属性单一,在资源共享、业务整合上存在诸多问题,矿区安全管理也并未在流程上进行优化,无法满足企业与员工对于矿区综合服务便捷化及智能化的需求。一个安全、智能、绿色、高效、和谐的矿区成为了新的建设目标。

2022年,新华三集团基于黄陵矿业集团矿区的现状及需求,精心打造零碳智慧园区体系,以“零碳操作系统+园区综合管理平台”为核心,规划矿区的安全生产、经营管理、生态环保、智慧民生等模块,实现矿区的整体智慧治理能级跃升,大幅度提高智慧矿区的运营效率。

未来矿区“零碳智慧园区”怎么建

建设“零碳智慧园区”究竟意味着什么?首先,可以帮助矿区提高信息化建设水平、实现智慧化管理,使管理层直观了解矿区运行情况,将管理做到“看得见,管得着”。其次,也可以帮助企业进一步完善矿区安全防范功能,加快对矿区异常事件处理的速度,提升矿区的综合管理水平,实现矿区综合服务的智能化IOC运营管理。

如何建设“零碳智慧园区”?黄陵矿业智慧矿区总体架构采用“2+2+N”框架,(即“公司决策平台、矿井管控平台两级应用平台,公司数据中心、矿井数据中心两个中心,以及智能化采、掘、生产辅助、监测监控、经营管理等N个子系统”),采用云计算、协同GIS、数字孪生、智能识别、大数据等先进技术,建立黄陵矿业统一标准、全面感知、实时互联、高效集成、开放共享的公司决策平台及矿井管控平台两级应用平台,实现调度指挥的全息可视、重大危险的智能预警、安全管理的动态诊断、生产过程的协同控制、经营管理的智能分析、业务流程的高效协同。

图片说明:智慧矿区总体架构

再通过数字孪生对矿区进行建模和数据集成,建设零碳智慧园区的IOC智能运营中心,构建园区全景驾驶舱,实现智慧矿区解决方案的关键能力,为业务集成提供数据接入、模型建立和算法应用,达成汇聚公共能力、支撑上层业务能力、扩展水平业务能力的目标。

图片说明:零碳智慧园区综合服务智能化IOC运营管理中心

除此之外,借助数字孪生平台的搭建,黄陵矿业集团在数字世界里复刻出一座智慧矿区。通过将地理信息、交通管理、建筑、设施、设备等管理对象三维重现,以及与数字平台数据的整合对接,实现现实矿区与虚拟界面的相互映射,形成面向管理者的统一运营管理中心。借助IOC运营管理中心,管理者可以全面直观地掌握矿区内部与外部的人、物、建筑的状态,建立从运营状态可视、到业务分析->预警->辅助决策->执行的能力,实现矿区的“可视、可控、可算”,最终实现智慧矿区的建设目标。

同时,依托黄陵矿业集团已规划建设的清洁低碳生产体系、生态碳汇能力及新能源产业,矿区融入绿能覆盖、煤化工、煤矸石发电、煤矸石、粉煤灰制建材、瓦斯发电、矿井水回收复用、碳污同治等碳排放数据,可视化呈现碳数据,直观掌握碳排放数据,从不同业态、不同碳源等维度完成深度剖析,形成矿区“碳画像”,实现“三知”(知排、知碳、知路)、“三治”(治能、治污、治碳)与“三绿”(绿能、绿产、绿碳),真正提升矿区生态碳汇能力,全力打造碳中和智慧矿区。

科技力量助力矿区智能升级

智能化让矿区变得越来越“智慧”,在这华丽蜕变过程中,员工成为最重要的参与者、最积极的推动者与最客观的见证者。

如今,员工在矿区的生活变得更加舒适与便捷:停车更方便,固定车辆和临时车辆实现分别管理,提高停车体验;进出更有序,临时普通访客、特殊访客、员工家属等拥有不同的来访权限等。这些点滴的变化,极大地提高了员工生活幸福感。

在黄陵矿业集团看来,智能化建设不是一蹴而就的,相信伴随着越来越多的技术革新与智慧加持,煤矿行业将向着更加安全、智能、绿色、高效、和谐、可持续的方向加速迈进。

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