中國智慧礦山行業(yè)全景速覽

中國智慧礦山行業(yè)全景速覽內(nèi)容概要：智慧礦山不僅是我國礦業(yè)科技創(chuàng)新的前沿方向，還是礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的可靠保障。近年來，在國內(nèi)5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與礦業(yè)不斷融合發(fā)展背景下，國內(nèi)智慧礦山建設(shè)進(jìn)程不斷加快，現(xiàn)階段已取得較大成果，行業(yè)發(fā)展前景較好。2021年我國智慧礦山服務(wù)市場規(guī)模從2017年的205億元增長至1920億元，預(yù)計(jì)2023年我國智慧礦山服務(wù)市場規(guī)模有望突破3000億元。關(guān)鍵詞：智慧礦山市場規(guī)模、智慧礦山市場競爭格局、智慧礦山行業(yè)發(fā)展前景一、定義及發(fā)展歷程智慧礦山是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系在礦山領(lǐng)域的垂直應(yīng)用。為了提高礦山生產(chǎn)效率，保障安全開采，減少人員安全事故發(fā)生，中央政府相繼出臺了有關(guān)政策推動智慧礦山行業(yè)發(fā)展，從政策引導(dǎo)規(guī)劃，落地到企業(yè)示范工程，自上而下的智能化路徑明確。煤礦信息化建設(shè)是煤礦智能化建設(shè)的主線與基礎(chǔ)，從20世紀(jì)80年代中期至今，我國煤礦信息化建設(shè)主要經(jīng)歷了單機(jī)（系統(tǒng)）自動化、綜合自動化及礦山物聯(lián)網(wǎng)階段，且隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，我國煤礦信息化的發(fā)展趨勢將向煤礦智慧化方向演化。二、智慧礦山主要生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展形勢傳統(tǒng)礦山行業(yè)是高危、勞動密集型行業(yè)，需要一個(gè)可靠高效的數(shù)據(jù)采集和信息傳輸系統(tǒng)，促進(jìn)礦山人、機(jī)、物的全面互聯(lián)。5G大帶寬、低時(shí)延的技術(shù)加持，使設(shè)備遠(yuǎn)程控制成為可能，這一創(chuàng)新大大降低礦山企業(yè)運(yùn)維成本與施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)礦山少人化，提高礦山智能決策、智能感知與執(zhí)行能力?；凇败?路-云-圖”的思路，礦山“裝-運(yùn)-排”24小時(shí)自動化無間斷生產(chǎn)成為新趨勢。智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)和智慧輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括采煤工作面的智慧化和掘進(jìn)工作面的智慧化，對于煤礦來講，就是以無人值守采煤掘技術(shù)為代表的智慧綜采工作面和無人掘進(jìn)工作面。對于非煤礦山來講，可能是以智慧爆破采礦為代表或者以自動機(jī)械采礦技術(shù)為代表的無人采礦工作面和無人掘進(jìn)工作面系統(tǒng)。從綜采工作面設(shè)備發(fā)展來看，綜采工作面設(shè)備經(jīng)歷了機(jī)械化、自動化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展階段，近幾年綜采工作面自動化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，部分控制技術(shù)與設(shè)備初步具備智能化，但是由于綜采系統(tǒng)、煤機(jī)裝備控制動作多，且對動作準(zhǔn)確性、順序性、響應(yīng)速度等要求嚴(yán)格，且現(xiàn)有綜采裝備多為單機(jī)分散控制，不能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的配合，無法充分發(fā)揮智能設(shè)備的性能。而智慧輔助生產(chǎn)系統(tǒng)是輔助系統(tǒng)的智慧化工作，主要以無人值守為主要特征的智慧運(yùn)輸系統(tǒng)（含皮帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸）、智慧提升系統(tǒng)、智慧供電系統(tǒng)、智慧排水系統(tǒng)、智慧壓風(fēng)系統(tǒng)、智慧通風(fēng)系統(tǒng)、智慧調(diào)度指揮系統(tǒng)、智慧通訊系統(tǒng)等，近年來發(fā)展迅速。三、中國智慧礦山行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀智慧礦山的建設(shè)不僅是一項(xiàng)超級工程，更是保障國家能源資源安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前基于智慧礦山的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)在各煤礦中廣泛使用，提高了煤礦的開采效率。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展而產(chǎn)生的，實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的通信、數(shù)據(jù)傳輸，形成物與物、人與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)可分為四層組成架構(gòu)，分別為感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是"信息化"時(shí)代的重要發(fā)展階段。在智能礦山建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將發(fā)揮重要作用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也必將在智能礦山建設(shè)中得到更大的發(fā)展。智慧礦山不僅是我國礦業(yè)科技創(chuàng)新的前沿方向，還是礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的可靠保障。近年來，在國內(nèi)5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與礦業(yè)不斷融合發(fā)展背景下，國內(nèi)智慧礦山建設(shè)進(jìn)程不斷加快，現(xiàn)階段已取得較大成果，行業(yè)發(fā)展前景較好。2021年我國智慧礦山服務(wù)市場規(guī)模從2017年的205億元增長至1920億元，預(yù)計(jì)2023年我國智慧礦山服務(wù)市場規(guī)模有望突破3000億元。智慧礦山信息通訊的細(xì)分領(lǐng)域包含礦井工業(yè)以太網(wǎng)、煤礦無線網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、５Ｇ通信網(wǎng)絡(luò)、信息安全等方面。其中礦井工業(yè)以太網(wǎng)占據(jù)75.92%的市場份額；５Ｇ通信網(wǎng)絡(luò)占15.08%；信息安全占7.09%；其他占1.91%。四、智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由硬件設(shè)備及軟件系統(tǒng)集成構(gòu)成；中游是智慧礦山實(shí)施廠商；上游主要包括煤炭開采企業(yè)、礦務(wù)集團(tuán)。2、上游-傳感器智慧礦山整體解決方案的核心在于數(shù)據(jù)采集與傳輸。傳感器、物聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于礦山各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)采集和傳輸?shù)V山的設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)、環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù)。在智慧礦山中，電化學(xué)氣體傳感器可以用于監(jiān)測各種有害氣體，如二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫等，這些氣體對工人健康和礦山環(huán)境都有著重要的作用。2021年我國傳感器市場規(guī)模約為2975.1億元，同比2020年的2505.6億元增長了18.74%。2022年我國傳感器市場規(guī)模突破3000億元。3、下游-采礦業(yè)我國已是全球礦產(chǎn)資源生產(chǎn)大國，采礦業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)意義重大。2022年我國采礦業(yè)資產(chǎn)達(dá)到12.87萬億元，同比6.3%；采礦業(yè)主營業(yè)務(wù)收入6.82萬億元，同比增長19.65%。在中國，無疑煤礦是主角。煤炭是我國基礎(chǔ)能源和重要原料，其資源的安全穩(wěn)定開發(fā)與國計(jì)民生及能源安全息息相關(guān)。2016-2021年件，中國原煤產(chǎn)量總體呈穩(wěn)定小幅增長趨勢，2020年受疫情等因素影響，原煤產(chǎn)量出現(xiàn)小幅下降，2021年、2022年在我國原煤產(chǎn)量恢復(fù)疫情前的發(fā)展，原煤產(chǎn)量分別達(dá)到40.7億噸、45億噸。五、行業(yè)發(fā)展背景在過去，煤礦事故頻出報(bào)端。但在5G技術(shù)條件下，這種情況可能會改變。一方面，傳感器和網(wǎng)絡(luò)的疏通，讓采礦變得更可控，另一方面，由于智慧礦山的發(fā)展，也間接提升了整體行業(yè)的生產(chǎn)效率。智慧礦山作為確保煤炭工業(yè)安全、高效、經(jīng)濟(jì)、綠色發(fā)展的重要途徑，國家及相關(guān)部門高度重度，相繼頒布了多項(xiàng)關(guān)于支持、鼓勵(lì)、規(guī)范智慧礦山行業(yè)的相關(guān)政策，各個(gè)重點(diǎn)省份也相繼出臺政策支持智能開采。六、智慧礦山行業(yè)發(fā)展趨勢智能化礦山的建設(shè)需要技術(shù)先進(jìn)、業(yè)務(wù)全面、功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定的通信系統(tǒng)平臺做支撐。5G通信技術(shù)具有高帶寬、低時(shí)延、大規(guī)模設(shè)備連接等特性，為礦山設(shè)備群的“萬物互聯(lián)”提供了通道，可實(shí)現(xiàn)礦井全范圍通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋、對井下設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位采集和傳輸、精準(zhǔn)可靠的實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制，滿足礦山各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)