人工智能对煤炭行业发展的影响

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　　摘  要：人工智能时代的到来给各行各业都带来了极大的影响，现有行业在其技术支持下已发生了前所未有的变化，高科技重构了人们的生产生活方式，为人类带来很大的便利。文章介绍了人工智能的兴起给煤炭行业带来的影响，在其推动下，煤炭行业向着网络化、机械化、自动化等方向前进，降低事故发生概率的同时提高了生产效率，加快了行业发展的步伐。
　　关键词：人工智能;煤炭行业;影响
　　中图分类号：TP18          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）03-0050-02
　　Abstract： The arrival of the era of artificial intelligence has brought a great impact on a variety of industries， the existing industry has undergone unprecedented changes with the support of its technology， high-tech reconstructs people's way of production and life， and brings great convenience for human beings. This paper introduces the impact of the rise of artificial intelligence on the coal industry， which promotes the coal industry to move forward in the direction of networking， mechanization and automation， reduces the probability of accidents and improving production efficiency at the same time， and accelerate the pace of the development of the industry.
　　Keywords： artificial intelligence; coal industry; influence
　　1 煤炭行业发展现状
　　煤炭是工业发展的必备资源之一，随着经济的不断发展，我国对煤炭的需求也与日俱增。而我国对煤炭资源的开发基本上处于一个高投入、低产出、高消耗、低回报的粗放型的发展模式[1]。这种模式往往带来很多的问题，不利于煤炭行业绿色高效的可持续发展。
　　1.1 硬件设施落后
　　随着科技的发展，煤炭的开采、运输等逐渐实现了自动化管理，但是整体技术水平依然低于发达国家，尤其一些中小型煤炭企业，技术水平及生产设备更是落后，严重影响了煤炭行业的发展。
　　1.2 安全形势严峻
　　煤炭行业属于高危行业，生产中的任何一个环节都存在着各种危险，而我国煤炭行业安全管理制度还有待完善，一些防灾措施相对简陋，安全防护不到位，这些隐形的危险都严重威胁了工作人员的生命安全。同时煤炭开采过程中对地面的影响以及采空区可能造成塌陷或遗留煤自燃的问题，都会造成无法估计的社会损失。
　　1.3 环境污染严重
　　煤炭的开采过程中，可能造成瓦斯的突出和煤尘的扩散，有害气体一旦泄露，对环境的污染不言而喻，虽然有监测防治措施，但事故还是频发[2]。
　　2 人工智能的发展应用
　　自1956年被首次提出，“人工智能”的发展几经波折，最终攻克市场，在各个领域发挥着自身的价值。作为一门融合多方面知识的交叉学科，人工智能以其独特的优势取得了巨大的成果，智能家居、自动驾驶车、语音服务、人脸识别技术……从方方面面影响和改变着人们的生活[3]。而煤炭行业也在其影响和冲击下，向前迈进步伐。
　　3 人工智能在煤炭行业的应用
　　3.1 仪器仪表性能改进，网络化全覆盖
　　煤炭开采过程中所使用的各种仪器仪表，与人工智能技术相融合，使之功能得到扩展，系统性能和效率随之提高。将微处理器等微型芯片技术应用到仪器中，设置特定的程序，利用模糊控制技术对机械工程进行精细控制，就能按所需的精确度做出想要的效果。相较于传统控制技术需要手动输入各项数据建立清晰的数据模型，新兴的模糊控制技术操作下，工作人员只需要确保正确的数据输入，就能得出準确的调查数据，并且数据误差一般不会超出提前确定好的合理范围，对工程控制效果影响较小[4]。同时通过计算机构建一张覆盖全井的信息网络，可以快速高效计算各处参数，实时掌握机器运动的状态。利用网络连接，实现远距离精准操控，并可以指挥多个机器共同作用，减轻劳动力也降低了人员发生危险的可能。而利用其收集井下数据建立模型和数据库，可供其他矿井参考学习和借鉴经验，为更高效的开采打下基础。
　　3.2 推动自动化的实现，提高系统操作精确性
　　因煤矿开采受多方面因素控制，具有较强的复杂性，研究人员需要坚实的理论基础和一定的技术能力做支撑，并且因地制宜，灵活变通。而我国当前这方面的高级工程师还比较少，无法满足行业快速发展的需求。将人工智能与煤炭行业相结合，能够推动行业工作向机械化、自动化、精密化方向发展，综合机械化采煤工作面的普及就是很好的例子。而且利用智能系统代替人力劳动，可以降低操作失误率，节约经济成本，同时可以很大程度上将过程简化，提高效率。比如，利用人工智能对系统进行控制，复杂的操作程序被简化成几个按钮，工作人员通过远程监控设备，就能及时解决各种程序问题，而仪器计算得出数据的准确性与真实性也得到了保障，为后续工作带来便利[4]。 　　3.3 智能监测、事故预防诊断一步到位
　　煤矿生产中通过人工智能的引进能够实现安全系统和矿井生产的控制监测与诊断。对于实现信息管理数据集成和监测系统，主要是集成技术、软件工程技术、数据库等多项技术的综合应用，能够通过智能手机和网上报警对生产系统全程监控的分布式预警系统。在井下利用网络摄像机等设备，建立网络数字化视频监测系统，还可以与现有的安全系统形成很好的集成。在原有安全监测的基础上，进一步完善发展形成集通风在线监测、顶板压力状态监测、火灾瓦斯等灾害监测、电网情况监测、生产监控和信息管理等多个次级系统为一体的煤炭企业综合监测系统[5]。
　　3.4 生产方案优化，质量速度齐上升
　　由于专家系统的作用，煤炭行业的开采方案越来越贴近实际条件，而研究人员也开始专注于将人工智能应用到其中。美俄等发达国家纷纷设计出了自己的专家系统，如可根据实际情况智能选择最佳截煤方案、可智能选择最佳爆破方案并优化参数等。我国在这方面也不断努力，文献[6]介绍了煤炭供电管理监测的专家系统，该系统的构建对保障煤矿生产的安全具有非常重要的意义。杨梦[7]等人研究了基于专家系统的煤矿事故现场处置方案自动生成系统，系统整合了应急预案、安全规章制度、领域专家和事故案例的救援方法及经验，发生事故时可根据现场信息及时提出处理方案，并提供最相似的历史事故案例作为经验支持。
　　4 展望与挑战
　　现阶段我国科技水平不断上升，但仍处于弱人工智能时代[3]。人工智能的加入给煤炭行业带来了新的活力，加速行业的进步的步伐，但同时也面临着很多的挑战。首先，我国人工智能起步较晚，深层次模型和方法的成果与发达国家相比还有很大的差距;其次，图形处理器和集成电路等方面的高新技术还是被欧美国家垄断，众所周知的美国波士顿动力实验室，在智能感知与智能行为的融合方面遥遥领先;另外，高水平人员的缺失也是一大瓶颈，人工智能本是与计算机相关的学科，想要与煤炭行业更好的融合就需要其同时掌握矿井方面的相关知识，这无疑对技术人员提出了更高的要求[8]。我国已将人工智能的发展上升为国家战略，所以下一步政府一定会投入更多的人力物力推动其发展，而煤炭行业也要结合自身特点，抓住机会完成转型，提高煤炭产业的安全性与高效性，实现可持续发展。
　　参考文献：
　　[1]左毅，陈勇.人工智能在煤矿安全生产中的运用[J].煤炭技术，2014（02）：97-99.
　　[2]孙启民.浅析煤炭产业发展的现状及未来趋势[J].内蒙古煤炭经济，2017（9）：17.
　　[3]王嫄，解文霞，孔德莉，等.论人工智能技术应用研究现状和发展前景[J].科技与创新，2019（20）：18-21.
　　[4]沈舒男.人工智能在工程行業的应用[J].电子技术与软件工程，2019（05）：240.
　　[5]王富荣.现代煤矿生产中计算机智能监控网络的应用[J].煤炭技术，2013（01）：15-17.
　　[6]原庆和.浅论煤矿供电系统监测专家系统的构建[J].内蒙古煤炭经济，2016（17）：1-2.
　　[7]杨梦，周恩波.基于专家系统的煤矿事故现场处置方案自动生成系统研究[J].煤炭工程，2019（11）：138-142.
　　[8]李世鹏.人工智能的发展现状和趋势[J].视听界，2019（5）;5-9.
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