“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，煤矿大脑随着科技浪潮以及对安全生产重视程度的领航与日俱增，人们对煤矿安全管理的开启关注骤增。“智能化”、煤矿“自动化”、安全“无人化”，生产时代这些热门词汇的智能征程背后，承载的煤矿大脑是对矿山安全高效运营，及对矿工生命健康的领航关注。

精英数智，开启作为在矿业领域积极应用数字化技术，煤矿致力于实现矿山安全高效运营的安全软件解决方案提供商和运营商，与昇腾紧密携手，生产时代推出基于昇腾原生开发的智能征程 “煤矿大脑 - 煤矿安全管控平台”，该方案从基础硬件到软件，煤矿大脑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。