“煤矿大脑” 领航，开启煤矿安全生产智能时代的新征程

近年来，随着科技浪潮以及对安全生产重视程度的与日俱增，人们对煤矿安全管理的关注骤增。“智能化”、“自动化”、“无人化”，这些热门词汇的背后，承载的是对矿山安全高效运营，及对矿工生命健康的关注。

精英数智，作为在矿业领域积极应用数字化技术，致力于实现矿山安全高效运营的软件解决方案提供商和运营商，与昇腾紧密携手，推出基于昇腾原生开发的 “煤矿大脑 - 煤矿安全管控平台”，该方案从基础硬件到软件，从地面的服务器到井下的小站，全部采用了昇腾产品，从而确保了整个系统如同一个紧密协作的有机整体，为矿山的智能化未来奠定了坚实基础。

煤矿安全生产之困：管理与技术的双重挑战

当前，煤矿安全生产在管理和技术两个层面遭遇诸多挑战，这些挑战严重阻碍了煤矿行业的安全发展进程。

从管理层面深入分析，安全生产责任未能有效落实，安全管理体制机制存在明显缺陷。这使得风险隐患排查治理工作难以全面、彻底地开展，同时岗位作业标准化执行不力，各自为政，无法形成有效的安全保障合力。这些问题极大地削弱了煤矿的安全管理水平，为事故的发生埋下隐患。

技术层面的困境同样不容小觑。系统繁多且分散，缺乏有效的整合与协同;数据孤岛现象严重，各个系统之间的数据无法顺畅流通和共享;AI 场景碎片化且长尾化，复杂多变的环境致使相关技术的落地之路崎岖，落地周期漫长，泛化更是困难重重。尽管监测监控应用数量可观，但真正能与煤矿安全生产业务深度融合的优质应用却寥寥无几。“一矿一策” 式的交付方式，不仅周期漫长，而且成本高昂，给煤矿企业带来了沉重的经济负担。

这些挑战带来的影响是多方面的。一方面，煤矿企业的运营成本因技术研发投入、管理体系完善以及安全事故潜在风险而大幅增加。另一方面，更为关键的是，矿工的生命安全受到了极大威胁。

煤矿安全生产面临的这些挑战，迫切需要行业内各方共同努力，从管理和技术两个维度寻求突破，以实现煤矿行业的安全、稳定和可持续发展。

煤矿安全生产之光：三个亮点开启智能矿山新篇章

为了攻克煤矿安全生产所面临的重重难题，精英数智与昇腾携手，展开了深度联创。双方打造了基于昇腾原生开发的矿山大模型方案—— “煤矿大脑 - 煤矿安全管控平台”。该方案在AI基础硬件的训练、推理全部采用昇腾产品，类型从边缘小站到中心服务器，范围从地面到井下。双方还联合打造了矿山鸿雁嵌入式一体机，拥有物联、视联、智联一站式数据联网能力，支持30余种煤矿监控系统行标/地标数据、20多类工业协议数据的接入，单台提供最大128路视频解析能力，是煤矿构建AIoT全域数据感知能力的“利器”。软件方面，通过引入昇腾异构计算架构CANN和AI框架昇思MindSpore，自研了“煤矿大脑-人工智能基础平台”,配合华为ModelArts，构建了边云协同、高性能、端到端的矿山大模型训推体系以及AI应用开发引擎。在大模型的训练上，精英数智基于CANN开发了高性能融合算子，并调用了集合通信库能力，实现了大模型训练性能提升30%;通过应用梯度监控，精度问题分析等MindStudio工具，使训练精度调试效率翻倍提升，加速了矿山大模型的版本迭代速度。

“煤矿大脑”为矿山应用提供万态识别、万文生成、万能公式的大模型能力，。联合万物互联、万数归一数据能力，实现煤矿生产过程中人、机、环、管四类风险隐患有效识别、动态评估和精准控制，助力煤矿生成提安增效。

“煤矿大脑 - 煤矿安全管控平台”方案架构

首先是它的万态识别能力。涵盖综采、掘进、主运、辅运、机电等 5 类专业场景以及 1 类通用场景下的 150 余个细分场景和 16 类煤矿岗位标准作业流程的优质视频识别模型，“煤矿大脑” 实现了多点位视频联合识别的壮举。这一系统不仅能够智能感知，还能实现设备控制和多端推送，整个过程能够达到秒级响应，仿佛为煤矿生产装上了一双敏锐的眼睛。它解决了传统煤矿视频监控系统存在的多路数、高投入、响应不及时和监控盲区等问题，真正让矿井实现了 “黑灯调度” 的梦想，为煤矿安全生产带来了前所未有的保障。同时，“煤矿大脑”还将大模型技术应用于煤矿探放水作业中，对物探异常区进行智能提取，自动规划每次钻探作业的钻孔密度、角度和深度，辅助人员进行钻探设计，在钻探过程中，实时识别打钻深度、角度、时间，全程无需人为干预，确保探水作业真正被执行，解决了水害超前治理时盲探、不探、漏探、假探的问题。

随着煤矿行业对井下作业监控的重视，摄像头的数量不断增加，这对地面数据中心的带宽提出了挑战，并且由于断电检修等因素，可能会影响视频识别的稳定性。为了应对这些挑战，精英数智与昇腾边缘终端伙伴合作，设计了一款隔爆型智能分析控制器，以Atlas 200加速模块为核心，具备有线无线通信、多种安装方式、远程管理升级、识别控制毫秒级自闭环、证据断点续传等功能。这款设备能够在井下进行逐帧分析，即使在网络不稳定的环境中也能保持实时的控制和反馈，确保了监控的连续性和可靠性。

其次，万文生成技术是 “煤矿大脑” 的又一亮点。它拥有强大的文本生成能力，在煤矿生产的各个环节发挥着重要作用。例如，AI 绘矿图功能宛如神奇的画笔，能够将传统的二维 CAD 图纸巧妙地转换成三维 GIS 地图，这不仅极大地提高了项目交付效率，更像是为矿图更新装上了加速器，确保了矿图更新的时效性。而矿山 AI 助手则是巡检人员的贴心伙伴，它能够凭借自身的智慧辅助巡检人员快速发现隐患，并通过手机便捷地上传记录。经过测算，“煤矿大脑”可使煤矿巡检效力提升30%，大大提高了巡检效率及质量，为煤矿的安全巡检工作注入了新的活力。

最后，万能公式引擎面对煤矿中数量繁多且错综复杂的监测监控系统，“煤矿大脑” 构建了一套基于 RAG 的业务规则代码自动生成机制。这一机制仿佛是一位贴心的管家，用户只需用自然语言轻轻描述预警需求，系统就能迅速且自动地创建出高质量的代码提示，再经由大语言模型这一智慧大脑生成具体规则代码，并通过调度引擎高效地执行，从而实现了煤矿安全预警规则的个性化配置与快速生效。这一过程就像一场精准的舞蹈，每个环节紧密配合，为煤矿的安全管理提供了高效且精准的决策支持。

“煤矿大脑” 之效：守护矿工健康，助力产业升级

自 “煤矿大脑” 上线以来，已经在超过 2000 座煤矿进行了部署或部分系统实施，为近 30 万名矿工的生命安全筑起了一道坚实的防线。这一项目更如同一股强劲的动力，极大地推动了煤矿行业的智能化进程，在行业内赢得了高度赞誉，斩获了山西省科技进步一等奖、中国安全生产协会第四届 “安全科技进步奖一等奖” 等诸多殊荣。

从经济层面来看，“煤矿大脑” 无疑是煤矿企业的得力助手。它宛如一位精明的管家，显著降低了因事故造成的直接经济损失，减少了人力成本的支出，并且通过对生产流程的优化，有效提升了整体运营效率，为企业带来了实实在在的经济效益。

在社会效益方面，“煤矿大脑” 的贡献更是不可估量。它像一位默默守护的天使，体现出对矿工生命健康的深切关怀和保护，同时也为矿区周边社区的发展注入了活力。

随着更多创新应用场景被不断挖掘，对技术的不断进步和持之以恒的努力与创新精神提出了更高要求。期待数智精英携手昇腾打造更多产品和解决方案，持续助力煤矿生产的智能化，以新质生产力提高生产水平，推动煤矿高质量发展。