智能矿山行业市场发展情况

   2024-03-25 1060
核心提示:① 市场主要主体参与情况智能矿山行业下游的各大能源集团积极响应国家政策号召,加快矿山智能化建设步伐。以国家能源集团、晋能
 ① 市场主要主体参与情况

 

智能矿山行业下游的各大能源集团积极响应国家政策号召,加快矿山智能化建设步伐。以国家能源集团、晋能控股、陕煤集团等国内领先的大型能源集团为例:

国家能源集团发布了《国家能源集团煤矿智能化建设指南(2022 版)》《国家能源集团煤矿智能化建设验收评级及奖励办法(试行)》等文件,并提出以数字化转型赋能集团公司高质量发展,加快构建智能生产、智慧管理、智慧运营体系,全方位推进智能矿山建设。

晋能控股按照“资源开采数字化、技术装备智能化、生产过程可视化、信息传输网络化、管理决策科学化”的智能化建设模式,建成了塔山、同忻、麻家梁等一批 5G+智能矿山。2023 年,晋能控股出台了煤矿智能化建设实施方案,要求做好煤矿智能化方案设计、推进信息网络平台建设、提升矿井安全保障能力、推进采掘工作面减人提效、主要生产系统智能化建设应推尽推、积极拓展智能化场景应用,目标到 2025 年智能化煤矿占比达 70%。

陕煤集团以“生产智能化、管理精细化、运营标准化、决策科学化”的“智慧陕煤”为发展目标,着力打造智能矿井和智慧矿区,并已建成多座全国智能化示范矿井,实现了采煤、掘进、辅助、机器人、监测监控等多个方面的智能化改造。此外,陕煤集团和西安交通大学联合组建“5G+工业互联网研究院”,探索5G 技术群与能源产业的融合应用,打造我国西部地区能源 5G+工业互联网公共服务平台。

与此同时,为更好地赋能我国矿山智能化建设,通信行业内知名公司亦积极投入智能矿山行业。2021 年 4 月,华为作为业内领先的 ICT 企业成立了“煤矿军团”,致力于构建统一矿山工业互联网架构,赋能煤矿数字化转型升级;2023年 3 月,山西省政府与华为签署了推进数字经济发展战略合作协议,重点推动煤炭工业互联网和智能矿山建设。此外,各大运营商亦在智能矿山行业积极布局。

2022 年 5 月,中国移动和中国联通相继成立“矿山军团”,依托运营商在 5G 网络建设等方面的经验优势,持续推动 5G+智能矿山建设。

目前我国矿山智能化建设仍处于初级阶段,但在智能矿山行业各大企业的积极参与下,我国矿山智能化建设进展显著。根据中国信息通信研究院数据,截至2022 年底,5G 网络已应用在国内 201 家采矿企业;根据国家矿山安监局数据,2020 至 2022 年间国内矿山智能化采掘工作面数量由 494 个增至 1019 个,覆盖国内各大能源集团,智能化转型升级势头迅猛。

② 煤矿智能化建设的典型应用场景

目前煤矿智能化建设尚处初级阶段,主要集中在采煤、掘进等生产单元,部分典型场景率先进行了智能化改造,例如:

A. 采煤、掘进工作面远程控制

部分煤矿已实现了采煤面和掘进面基于 5G 传输网络的远程控制。通过矿用5G 工业 CPE 将采煤机和掘进机接入 5G 网络中,依托 5G 大带宽、低时延、高可靠的特性将机器的运行状态数据、机载传感器数据、机载工业视频数据等信息快速传输至监控控制中心,从而实现对井下采煤机和掘进机的远程遥控以及设备状态、位置和工作环境的监测,解决了采煤和掘进工作面效率低、安全性差、成本高的问题,基本实现了工作面现场无人化,大幅提高生产效率。

B. 综采工作面视频拼接

5G、视频云、人工智能等技术的融合可将综采面煤壁视频与煤机截割视角视频进行拼接,为可视化远程监控提供全面且清晰的视野,从而实现无盲区的工作面全景监视,保障综采工作面的安全生产。

C.AI 安全监测监控

基于 AI 图像分析技术可实现井下多区域的视频识别、分析及统计,从而实现关键场景的安全监测监控。例如,AI 监控系统可对井下人员违规行为以及煤炭运输系统的皮带煤量、异物、堆煤及跑偏进行识别分析,对工作面支架、风窗风门、红绿灯等环境设备进行实时监测及告警,协助及时发现隐患,提高系统响应速度,为安全生产提供决策支撑。

随着 5G、AI、大数据、云计算等新一代信息技术在矿山领域的逐步深入应用,更多矿山场景将步入智能化阶段,最终实现矿山全面智能化。

③ 市场空间情况

近年来我国持续偏紧的能源供给格局以及动荡的国际地缘政治形势深刻揭示了国家能源安全的重要性,煤炭担负着能源稳定供应“压舱石”的作用。此外,随着国民经济的进一步发展,人民生活水平与生活质量将不断提高,人均能源消费量将逐步提升,能源需求保持刚性增长态势,煤炭作为我国主要的能源消耗品,预计未来煤炭消费总量仍将稳步上升。

为更好发挥煤炭的主体能源地位,保障我国能源供应稳定性,煤炭行业面临数字化转型升级,智能矿山建设已成为煤企自身发展的内在根本需求。

自 2017 年以来,我国煤炭行业固定资产投资规模稳步上升,2022 年煤炭开采和洗选业固定资产投资完成额达近 5,000 亿元,主要用于矿井的维护以及机械化、智能化的更新替代,其中矿山智能化建设投资占据重要地位。根据国家矿山安监局数据,2020-2022 年间我国智能化煤矿由 242 处增至 572 处,截至 2023年 6 月智能化建设投资总规模已接近 2,000 亿元。

根据安永(中国)企业咨询有限公司发布的《智慧赋能煤炭产业新万亿市场》,已有生产型矿井单矿智能化改造升级费用约为 1.49-2.63 亿元人民币,新建型矿井单矿改造费用约为 1.95-3.85 亿元人民币。根据中国煤炭工业协会数据,截至2022 年底,全国煤矿数量约 4,400 处。按矿井类型分类后测算出的智能煤矿的整体市场空间将超一万亿元人民币。

根据头豹研究院出具的《2023 年中国智能矿山分析与展望》,2027 年智能煤矿市场中的通信系统市场空间约为 129.8 亿元,供配电市场空间约为 96.6 亿元,视频监控市场空间约为 74.0 亿元。此外,我国仍有较多非煤矿山的智能化改造需求,其中 2027 年非煤矿山信息通信智能化改造的市场规模约为 47.9 亿元,综合来看未来智能矿山行业发展空间广阔。

 
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