山東能源集團(tuán)通過與華為、云鼎科技強(qiáng)強(qiáng)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(fù)制推廣。

(資料圖)

進(jìn)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(jìn)而逐漸走進(jìn)了我們的生活。

不過，AI大模型的應(yīng)用并非局限在生成式AI領(lǐng)域，它可以用于各種業(yè)務(wù)場景，并幫助人們更快速、更準(zhǔn)確地完成各種任務(wù)，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(qiáng)第69位、我國煤炭行業(yè)前三的山東能源集團(tuán)，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(shè)中的落地。山東能源集團(tuán)通過與華為、云鼎科技強(qiáng)強(qiáng)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(fù)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(tuán)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(lǐng)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(chǔ)。

01、礦山智能化提速，

山東能源集團(tuán)乘勢而上

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)深度融合的今天，礦山行業(yè)在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用上也已經(jīng)駛?cè)肟燔嚨?，尤其是一系列政策的出臺，更是進(jìn)一步加快了礦山智能化建設(shè)速度。

2022年8月，科技部發(fā)布的《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》明確提出，促進(jìn)以智能礦山等為代表的新一代人工智能示范應(yīng)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(zāi)害風(fēng)險防控建設(shè)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(shè)備建設(shè)，提升礦山重大災(zāi)害風(fēng)險防控能力。

順應(yīng)智能礦山建設(shè)新趨勢和新要求，山東能源集團(tuán)也在積極探索人工智能技術(shù)在礦山行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用。

在山東能源集團(tuán)，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(xùn)練的模型，轉(zhuǎn)移至其他礦井往往需要重新訓(xùn)練，以及成本高、周期長”等問題，亟需轉(zhuǎn)向針對小樣本訓(xùn)練的AI大模型上。

比如，在安全巡檢上，山東能源集團(tuán)此前雖然采用的是攝像頭遠(yuǎn)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(biāo)注和識別；因此，山東能源集團(tuán)希望借助基于AI大模型的機(jī)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(tuán)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(shè)，推動煤炭行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。

尤其在人工智能技術(shù)應(yīng)用上，山東能源集團(tuán)更是與云鼎科技依托華為盤古大模型建設(shè)了專門的人工智能訓(xùn)練中心，構(gòu)建起全方位人工智能運行體系和集團(tuán)管控、煤礦執(zhí)行的人工智能管理體系，可以將一套可復(fù)用的算法模型流水線應(yīng)用到各種不同場景，減少專家的干預(yù)和人為調(diào)優(yōu)的消耗，促進(jìn)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(tuán)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(shù)棧的AI解決方案，以及在人工智能、芯片、深度學(xué)習(xí)框架等根技術(shù)上的創(chuàng)新；也得益于云鼎科技對能源科技領(lǐng)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(shù)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(lǐng)域落地難的問題，助力礦山行業(yè)智能化升級。

02、21個應(yīng)用場景落地，

礦山大模型全面應(yīng)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(tuán)將AI大模型技術(shù)的特點和優(yōu)勢，與自身業(yè)務(wù)場景需求充分融合，著重從采煤、掘進(jìn)、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(yīng)用。

截至目前，山東能源集團(tuán)已經(jīng)實現(xiàn)AI大模型在21個應(yīng)用場景的落地，包括：勞動保護(hù)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(guān)鍵崗位行為狀態(tài)監(jiān)護(hù)、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(hù)有效性監(jiān)測、頂板支護(hù)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(tuán)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(jī)運行期間的異常問題，并根據(jù)不同卡堵點的嚴(yán)重程度定義不同的處置策略。由此，山東能源集團(tuán)實現(xiàn)了人工監(jiān)測向自動監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，減少因嚴(yán)重卡堵造成的設(shè)備故障，提升轉(zhuǎn)載機(jī)運行效率，減輕作業(yè)人員工作負(fù)荷，促進(jìn)采煤工作面少人無人。

在掘進(jìn)工序AI識別系統(tǒng)方面，山東能源集團(tuán)針對掘進(jìn)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(zé)任追溯難等五大難點，利用AI大模型對掘進(jìn)現(xiàn)場作業(yè)及人員安全進(jìn)行監(jiān)測，可自動識別危險區(qū)域人員進(jìn)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(jī)等自動業(yè)務(wù)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?xí)＜叭松砗驮O(shè)備安全。為此，山東能源集團(tuán)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(shù)對煤倉狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測與智能分析，從而提前預(yù)警預(yù)報煤倉事故，并聯(lián)動控制系統(tǒng)停運給煤機(jī)及帶式輸送機(jī)，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(yīng)用場景可以看出，山東能源集團(tuán)在AI大模型場景化應(yīng)用上的思路和做法非常清晰務(wù)實：首先選擇從視頻監(jiān)測角度切入，進(jìn)而借助機(jī)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(qiáng)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(tuán)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(tuán)9處煤礦已全部高標(biāo)準(zhǔn)完成建設(shè)并實現(xiàn)常態(tài)化運行。不僅如此，山東能源集團(tuán)智能化礦井在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上，也遠(yuǎn)高于《煤礦智能化建設(shè)“十四五”規(guī)劃》提出的建設(shè)“五類三控”智能化礦井行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

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(yīng)用于防沖卸壓AI監(jiān)管中。通過引入AI技術(shù)對卸壓鉆孔施工質(zhì)量進(jìn)行智能分析，輔助防沖部門進(jìn)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?？傮w來說，山東能源集團(tuán)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(fēng)險。危險區(qū)域人員安全管控可以增強(qiáng)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(fù)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(gòu)建的自主預(yù)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(jìn)行智能核驗，即提高了監(jiān)管時效性與準(zhǔn)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(tuán)借助AI大模型對實際數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，可協(xié)助解決相關(guān)參數(shù)準(zhǔn)確預(yù)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(yīng)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(shè)投資回報。山東能源集團(tuán)打造的“四位一體”智能中心，可實現(xiàn)集團(tuán)對人工智能資產(chǎn)的統(tǒng)建統(tǒng)管，避免各單位重復(fù)投資和煙囪式建設(shè)；實現(xiàn)公共算力服務(wù)、業(yè)務(wù)場景創(chuàng)新和商業(yè)轉(zhuǎn)化、扶植行業(yè)應(yīng)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(yīng)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(tuán)通過AI大模型的科研創(chuàng)新和生產(chǎn)應(yīng)用，促進(jìn)了人工智能和礦山智能化建設(shè)的深度融合，進(jìn)一步加快了國家級智能化示范煤礦建設(shè)。截至目前，山東能源集團(tuán)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(tuán)正在發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”的示范引領(lǐng)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(yīng)用水平，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)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(yīng)用方興未艾，而山東能源集團(tuán)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(jìn)技術(shù)手段應(yīng)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(jìn)一步推動礦山行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。

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