中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）

校長(zhǎng)葛世榮解讀《礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》

為貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于礦山智能化建設(shè)決策部署，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局組織編制了《礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》（以下簡(jiǎn)稱《框架》），并于日前正式發(fā)布。為便于更好了解《框架》主要內(nèi)容，熟悉相關(guān)政策，近日，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局礦山智能化建設(shè)專家委員會(huì)主任、中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）校長(zhǎng)葛世榮回答了本報(bào)記者的提問(wèn)。

問(wèn)：《框架》發(fā)布的背景和必要性？ 

答：近年來(lái)，在國(guó)家礦山安全監(jiān)察局等有關(guān)部門的大力推動(dòng)下，礦山智能化建設(shè)蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年7月底，全國(guó)智能化采掘工作面已達(dá)1395個(gè)，其中智能化采煤工作面724個(gè)，智能化掘進(jìn)工作面671個(gè)，有智能化工作面的煤礦達(dá)714處，占全國(guó)正常生產(chǎn)建設(shè)礦井?dāng)?shù)量的27.43%；煤礦產(chǎn)能21.79億噸，占全國(guó)核定產(chǎn)能的59.49%；非煤礦山228處核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化和機(jī)器人化改造。2016年以來(lái)，全國(guó)煤礦井下作業(yè)人員減少37萬(wàn)人，智能化礦井杜絕了較大以上安全生產(chǎn)事故。但我們也清醒地認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前礦山智能化建設(shè)還處于初級(jí)階段，制約其高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還不健全、不規(guī)范，甚至缺失，與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用差距較大，亟須從頂層設(shè)計(jì)層面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)行系統(tǒng)謀劃，建立完整的礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)礦山智能化領(lǐng)域“書(shū)同文、車同軌”，推動(dòng)礦山智能化高質(zhì)量發(fā)展。

問(wèn)：《框架》編制的原則和特點(diǎn)？   

答：此次《框架》編制工作堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一架構(gòu)，需求導(dǎo)向、融合創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)完整、覆蓋全面，開(kāi)放合作、動(dòng)態(tài)完善的總原則。

有以下五方面特點(diǎn)：一是廣泛一致。三匯聚了政府部門、企業(yè)、科研院所等各方力量，組織了近百位有關(guān)專家，通過(guò)多次研討和征求意見(jiàn)，充分吸納了各方意見(jiàn)和建議，持續(xù)動(dòng)態(tài)修訂。二是《框架》按照國(guó)標(biāo)《標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則和要求》的相關(guān)要求進(jìn)行編制，同時(shí)與當(dāng)前主流的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和內(nèi)容保持是《框架》與礦山智能化發(fā)展方向相一致，堅(jiān)持人民至上、生命之上，引導(dǎo)礦山開(kāi)采無(wú)人化、少人化、地面化、平原化發(fā)展。四是《框架》將煤礦和非煤礦山智能化納入同一體系，充分考慮其共性和特色，構(gòu)建了我國(guó)乃至世界礦業(yè)開(kāi)采歷史上首個(gè)系統(tǒng)性的礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系框架。五是《框架》面向礦山智能化建設(shè)過(guò)程中的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)需求，堅(jiān)持融合創(chuàng)新，充分考慮大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人等新技術(shù)的應(yīng)用。整體上看，《框架》具備開(kāi)放性、科學(xué)性、指導(dǎo)性、系統(tǒng)性、前瞻性。

問(wèn)：《框架》的主要內(nèi)容？         

答：《框架》包括基礎(chǔ)通用、數(shù)據(jù)與模型、生產(chǎn)系統(tǒng)與技術(shù)裝備、決策與應(yīng)用四塊內(nèi)容，共265個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)研制方向。從橫向來(lái)看，覆蓋開(kāi)采工藝、技術(shù)裝備、數(shù)據(jù)治理、安全保障等智能化礦山全部業(yè)務(wù)領(lǐng)域；從縱向來(lái)看，考慮礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行全生命周期標(biāo)準(zhǔn)化需求。其中，基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)子體系集中了礦山智能化系列標(biāo)準(zhǔn)共性內(nèi)容，主要用于統(tǒng)一礦山智能化相關(guān)概念與術(shù)語(yǔ)定義，明確各類新技術(shù)在礦山智能化建設(shè)中的基本要求，規(guī)范了智能化礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)和評(píng)估驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)子體系主要用于統(tǒng)一礦山智能化各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和模型標(biāo)準(zhǔn)化要求，包含數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)兩部分。生產(chǎn)系統(tǒng)與技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)子體系明確了智能化礦山具體生產(chǎn)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化要求，包含信息基礎(chǔ)設(shè)施和地下（井工）生產(chǎn)、露天生產(chǎn)、礦山洗選三大生產(chǎn)場(chǎng)景中各種智能裝備和系統(tǒng)的系列標(biāo)準(zhǔn)。決策與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)子體系包含礦山智能化建設(shè)分析決策和平臺(tái)應(yīng)用兩大方面標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)、管”多維度，規(guī)范礦山智能化所涉及的生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)決策、資源配置等內(nèi)容，有利于全行業(yè)在同一標(biāo)準(zhǔn)框架下構(gòu)建不同應(yīng)用場(chǎng)景深度互聯(lián)的智能化生態(tài)。

問(wèn)：《框架》編制如何考慮和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的銜接？              

答：《框架》編制過(guò)程中，專家組系統(tǒng)梳理了近年來(lái)礦山智能化領(lǐng)域發(fā)布的有關(guān)政策文件、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，充分吸收了現(xiàn)已發(fā)布且相對(duì)成熟的具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如，在數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)子體系的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)部分，完整采納了今年6月26日國(guó)家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布的《智能化礦山數(shù)據(jù)融合共享》的全部?jī)?nèi)容，明確了數(shù)據(jù)編碼、采集、治理、安全、應(yīng)用各環(huán)節(jié)的具體規(guī)范要求。同時(shí)在此基礎(chǔ)上，還增加了諸如“感知數(shù)據(jù)”、“元數(shù)據(jù)管理”和“參考數(shù)據(jù)管理”等方面的標(biāo)準(zhǔn)研制方向。而對(duì)于目前標(biāo)準(zhǔn)研制尚處于空白的領(lǐng)域，僅規(guī)劃了未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)研制方向。例如，在數(shù)據(jù)模型方面，規(guī)劃了地質(zhì)測(cè)量、生產(chǎn)作業(yè)、監(jiān)測(cè)預(yù)警和經(jīng)營(yíng)管理等方面的數(shù)據(jù)模型技術(shù)規(guī)范。

問(wèn)：《框架》中在智能化新技術(shù)發(fā)展方面有哪些考慮？              

答：此次《框架》編制充分考慮了智能化新技術(shù)在礦山行業(yè)的應(yīng)用，在基礎(chǔ)通用部分，提出了礦山人工智能、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器人、新材料等通用技術(shù)基本要求，在后面具體模塊中又規(guī)劃了礦山不同生產(chǎn)系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研制方向。《框架》突出人工智能應(yīng)用，在地下（井工）生產(chǎn)部分分別規(guī)劃了掘進(jìn)工作面、開(kāi)采工作面、主運(yùn)輸系統(tǒng)和人員違章行為等視頻AI識(shí)別通用技術(shù)條件，同時(shí)還規(guī)劃了智能化礦山AI分析平臺(tái)建設(shè)規(guī)范；突出礦山機(jī)器人應(yīng)用，在掘進(jìn)、開(kāi)采、輔助運(yùn)輸、智能穿爆等不同生產(chǎn)系統(tǒng)模塊中都提出了相應(yīng)的機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方向，推動(dòng)輔助裝備小型化、生產(chǎn)設(shè)備大型化發(fā)展；突出裝備可靠性和安全性，加強(qiáng)測(cè)試試驗(yàn)和檢驗(yàn)評(píng)估方面的標(biāo)準(zhǔn)制修訂；突出智能裝備自主性，同時(shí)考慮了智能系統(tǒng)自主控制和多機(jī)協(xié)同作業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)礦山智能裝備和機(jī)器人的自主作業(yè)和聯(lián)動(dòng)控制，提升智能系統(tǒng)化水平；突出無(wú)人化，提出了掘進(jìn)工作面崗位人員配置基本要求和開(kāi)采工作面崗位人員配置基本要求等標(biāo)準(zhǔn)研制方向，推動(dòng)礦山向少人化、無(wú)人化方向發(fā)展。

問(wèn)：《框架》中是如何考慮礦山無(wú)人駕駛等亟須規(guī)范的領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的？  

答：礦山無(wú)人駕駛研發(fā)和應(yīng)用剛剛起步，缺少統(tǒng)一的規(guī)劃組織和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。礦山無(wú)人駕駛包括井工和露天兩種工況。其中，井工礦山無(wú)人駕駛技術(shù)難度相對(duì)較大，在《框架》中僅規(guī)劃了井下單軌吊、電機(jī)車和無(wú)軌膠輪車的無(wú)人駕駛基本技術(shù)要求。而露天礦山工作場(chǎng)景相對(duì)封閉、運(yùn)行路線及工作流程相對(duì)固定、運(yùn)行速度相對(duì)較低，是無(wú)人駕駛技術(shù)落地應(yīng)用最適合的場(chǎng)景之一。近年來(lái)通過(guò)各方面的努力，露天礦山無(wú)人駕駛得到蓬勃發(fā)展，技術(shù)相對(duì)成熟。因此，本次發(fā)布的《框架》中專門在露天生產(chǎn)部分設(shè)置了獨(dú)立的無(wú)人駕駛板塊，加強(qiáng)這方面的標(biāo)準(zhǔn)研制和供給。除了基礎(chǔ)的通用技術(shù)要求外，還從車輛性能、測(cè)試評(píng)估、車載傳感器與環(huán)境感知、地圖采集與制作、駕駛規(guī)劃與控制、道路設(shè)計(jì)與設(shè)施、協(xié)同作業(yè)、智能調(diào)度與監(jiān)控、安全管理與應(yīng)急保障等方面進(jìn)行了完整細(xì)致的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。這有利于礦山、裝備等企業(yè)在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下，開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，盡快固化最優(yōu)技術(shù)路線、優(yōu)化礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)工藝、研發(fā)新型一體化前裝無(wú)人車輛、提升算力和算法水平、形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，全方位推動(dòng)露天礦山機(jī)器人化無(wú)人駕駛技術(shù)大規(guī)模落地應(yīng)用。

問(wèn)：《框架》將如何指導(dǎo)礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂？              

答：此次發(fā)布的《框架》將作為礦山行業(yè)智能化建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂的基本依據(jù)。據(jù)了解，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局將支持各行業(yè)協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)等標(biāo)準(zhǔn)化組織以《框架》為指引，組織開(kāi)展具體各細(xì)分領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范立項(xiàng)和制修訂，鼓勵(lì)礦山企業(yè)、裝備企業(yè)、通信企業(yè)、系統(tǒng)集成和平臺(tái)企業(yè)、設(shè)計(jì)院、科研院所成立研發(fā)應(yīng)用聯(lián)盟，開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)研制和推廣應(yīng)用。此外，隨著礦山智能化技術(shù)的不斷演進(jìn)和智能化建設(shè)水平的不斷提高，《框架》本身還需要持續(xù)迭代，希望各有關(guān)方面繼續(xù)凝聚共識(shí)、發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)在國(guó)家礦山安全監(jiān)察局的領(lǐng)導(dǎo)下，持續(xù)修訂和完善《框架》，共同提升礦山智能化領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制水平，推動(dòng)礦山智能化建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。