煤矿行业最大的挑战是安全问题，为此华为定下一个目标，要通过5G+人工智能帮助煤矿行业实现“安全、少人无人”、“穿西装、打领带”采煤。

——华为创始人、CEO任正非

9月14日，由国家能源集团携手华为公司共同举办的“矿鸿操作系统”发布会在北京举行，华为正式宣布推出鸿蒙矿山操作系统——矿鸿。

这是鸿蒙操作系统首次在工业领域垂直应用。这也是鸿蒙操作系统的应用从To C领域扩展到了To B领域，是一次里程碑式的发布，将助力煤炭行业智能化。

“矿鸿操作系统”到底能做什么？

国家能源集团与华为携手部署“矿鸿操作系统”，将从以下几个方面助力煤炭产业的数字化转型：

• 一是共同打造煤矿工业互联网、建设未来煤矿，有效解决“产业安全”问题；

• 二是通过制定煤矿行业接口、协议标准，有效推进行业适配；

• 三是打磨煤矿工业物联网操作系统，实现工业控制体系的国产、安全可信；

• 四是构建煤矿工业互联网生态体系，推进数字经济和能源经济的融合，实现煤炭行业高质量发展。

国能和华为走出的一小步，是工业体系改进的一大步！

矿鸿操作系统的使命和目标是将不同的设备互联，通过独特“软总线”技术，矿鸿操作系统在煤矿领域第一次实现了统一的设备层操作系统，以统一的接口和协议标准，解决了不同厂家设备的协同与互通的问题。

搭载矿鸿操作系统的设备

矿鸿操作系统的主要价值将体现在以下几个方面：

万物互联：人机互联，机机互联，万物感知。井下设备搭载矿鸿操作系统后，不仅各种传感器，矿灯，控制器可以互联互通，并可和手机、穿戴设备互联，实现周边环境实时感知，更高精度的人员定位，对井下人员健康实时监测，提升井下人员作业安全；

统一标准：打破信息孤岛，实现数据共享。 矿鸿操作系统支持煤矿行业统一协议，灵活部署，统一构建，实现不同厂商各个设备下的统一管理，允许工业设备在对时间要求苛刻的环境中交换应用程序信息，在安全可靠的基础上有序控制、配置和收集网络中的海量数据，并且高速传输；

智能协作：分布式数据管理，资源动态交互。 通过革命性的分布式软总线技术，为煤矿设备智能协作提供业务基座；通过近场设备感知与互联、分布式数据库以及统一数据协议关键技术，重新定义矿下设备交互方式，在提升作业人员安全的同时也提升作业效率；

安全可信：保障数据安全，可靠。 在矿鸿操作系统构建过程中，针对安全可信能力做了增强，保障设备、应用、数据和服务安全。

华为，被“逼”上煤山

话说回来，华为为什么偏偏选择从煤矿入手呢？

因为在矿山开发中，煤矿是最难的。如果煤矿场景都能做好，那么华为也随之打造出了领先的、经受了严峻场景考研的解决方案，复制应用到其它矿业领域，也会更加容易。

任正非曾公开表示，华为把信息通信技术应用到矿山中，最主要是帮助煤矿实现智能化。

任正非表示，中国现有5300多座煤矿，如果能把这些煤矿做好，在煤矿领域积累的经验，很容易就可以外溢到其它非煤矿山。

华为进军煤矿路线图如下：

2019年，华为与国内多家煤矿行业合作伙伴进行了智能化转型探索，研发了防潮、防尘、防爆、小型化且上下行带宽配比为3:1的无线基站，井下设备运行控制精度可从99.9％提高到99.99％。

2021年1月，华为在企业业务之外单独成立煤矿军团，这是华为唯一采用军团模式的企业垂直领域，足以彰显华为对煤矿智能化的重视。

2021年2月9日，华为又与山西省政府及多家煤炭生产科研单位联合成立了“智能矿山创新实验室”，目标是让智能化采煤工作面人数减少60％，井工煤矿单班入井人数减少10％-20％，实现井下“三无一减”，也就是无安全事故、无人值班、无人巡检、配置减员。

今年4月，华为悄然成立了一个新的一级部门——“煤矿军团”，跟运营商BG、企业BG、消费BG等在同一个级别。由华为的高级副总裁、原华为运营商BG总裁邹志磊亲自担任这个煤矿军团的董事长。

华为的煤矿军团，其强调短链条运作，即同时要拉通产业基础研究、产品研究、市场交付等职能，快速适应行业需求，以快速推动煤炭行业的数字化转型。

华为高级副总裁、煤矿军团董事长，原华为运营商BG总裁邹志磊表示：“华为只做被集成和赋能。华为煤炭军团的愿景是把数字技术带入每一个矿山，联合所有的合作伙伴和头部客户，构建万物互联的智能矿山。”

华为智能矿山联合解决方案 

华为联合业内伙伴于2020年7月10日，对外发布华为智能矿山联合解决方案。

该方案构建中，华为联合龙软科技、精英数智、上海山源、和利时、华洋通信、睿呈时代等合作伙伴，引入先进的5G+AI+云等先进的ICT技术，并提出了“3个1+N+5” 的智能矿山整体架构。

华为智能矿山联合解决方案采用”3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构

3个1+N+5：

即矿山一张网、矿山一朵云、矿山一平台、以及N个应用与5个中心。

• 通过“矿山一张网”，构建互联互通、统一高效、综合承载的矿山融合网络；

• 通过“矿山一朵云”，构建安全可信、弹性灵活、运维高效的数字化底座；

• 通过“矿山一平台”，打破烟囱式系统，形成数据共享、能力共享、开放统一的矿山数字平台，以此支撑矿山在采、掘、机、运、通等环节的几十个到数百个各类应用系统，支撑矿山打造各类智慧业务应用，以及形成决策指挥中心、安全生产中心、综合集控中心、智能巡检中心以及经营管理中心。

智能矿山联合解决方案落地案例：

• 山东黄金采用华为数字平台支撑其核心生产业务，采用ROMA、DAYU等技术与其业务深度融合，支撑构建智能矿山；

• 山西焦煤庞庞塔矿采用5G、LTE、NB-IoT等技术实现井下全域无线覆盖，构建井下一张网，进而下一步将在一网基础上，实现“一云、一平台”来支撑矿山各类业务系统；

• 内蒙古白云鄂博矿采用华为5G、eLTE、机器视觉、数字平台等技术构建露天矿山无人驾驶，以此作为突破口来推进智能矿山建设；

• 斜沟矿采用华为eLTE等技术，打造了智能矿山，实现“信息采集全覆盖、生产过程全记录、人机环境全监控、数据资源全共享、统计分析全自动、业务管理全透明”，加快信息化和自动化深度融合。

传统煤矿行业的挑战

传统煤矿行业的挑战包括但不限于以下几点：

安全生产。安全生产是煤炭企业的第一要务，针对井下生产环境中高瓦斯、高煤尘、水害渗水等情况，以及员工井下工作时间长、劳动强度大（24小时3班倒）等问题，如何利用移动通信技术，改善劳动生产环境。

生产监控难。由于井下传统工业环网带宽限制，传统的井下监控系统只能通过有线解决少量视频上传，但对于井下少人化甚至无人化操作所需的海量视频上传是“杯水车薪”。另外，在综采面由于采煤机、电液压支架、刮板运输机时刻处于运动状态，传统的有线光纤经常扭断，如何保证视频监控满足生产要求。

人工日常巡检多。为了监测巷道的压力变化，煤矿部署了大量的矿压监测传感器，现在主要采用人工抄表，效率低实时性差，如何实现自动抄表。另外，煤矿中的机械设备部署有传感器，一般每台机械上部署几个到十几个，数据传输对网络需求显著。

▲ 矿井里情况复杂

除了这以上三点，还有一个尴尬的问题，就是采矿业“后继无人”。目前矿工的年龄都普遍高于45岁，而年青人宁愿当快递小哥，即便收入高也不愿意从事这么辛苦又危险的职业。如果我们能帮助这个行业实现远程开采，穿西装打领带在办公室作业，情况就不一样了。

多省出台政策，为煤矿智能化“铺路”  

2020年2月25日，国家发改委、国家能源局等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，这是首次从国家层面对煤矿智能化发展提出了具体目标、主要任务和保障措施，煤矿智能化建设提速。

指导意见提出，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化。

5G+智能化煤矿，未来可期！

为了推进5G融合应用加速普及，工业和信息化部等十部门不久前正式发布《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，就“ 5G+智能采矿”的问题上”，明确指出：

加快可适应采矿环境具有防爆等要求的5G通信设备研制和认证，推进露天矿山和地下矿区5G网络系统、智能化矿区管控平台、企业云平台等融合基础设施建设。

推广5G在能源矿产、金属矿产、非金属矿产等各类矿区的应用，拓展采矿业远程控制、无人驾驶等5G应用场景，推进井下核心采矿装备远程操控和集群化作业、深部高危区域采矿装备无人化作业、露天矿区实现智能连续作业和无人化运输。

煤矿的安全问题，一直是全国人民心里的痛。然而，在我国5G+工业智能化浪潮下，5G+煤矿智能化从起步步入加速阶段，相信在不久之后，坐在办公室能就采矿的盛景一定能实现！

推荐阅读 

《6G无线通信新征程：跨越人联、物联，迈向万物智联》

全球同步出版

集科普性和专业性于一体的6G系统性著作

华为轮值董事长徐直军做序

中国信息通信研究院副院长王志勤推荐

作者：[加]童文(Wen Tong),[加]朱佩英(PeiyingZhu)

华为翻译中心 译

推荐理由：本书是第一本关于6G无线网络的系统性著作，展现了万物智能时代的6G总体愿景，阐述了6G的驱动因素、关键能力、应用场景、关键性能指标，以及相关的技术创新。6G创新包含以人为中心的沉浸式通信、感知、定位、成像、分布式机器学习、互联AI、基于智慧联接的后工业4.0、智慧城市与智慧生活，以及用于3D全球无线覆盖的超级星座卫星等技术。本书还介绍了新的空口和组网技术、通信感知一体化技术，以及地面与非地面一体化网络技术，并探讨了用以实现互联AI、以用户为中心的网络、原生可信等功能的新型网络架构。本书可作为学术界和业内人士在B5G移动通信（Beyond 5G）方面的基础书目。

《嵌入式系统设计：CPS与物联网应用（原书第3版）》

作者：[德] 彼得·马韦德尔（Peter Marwedel） 著

译者：张凯龙 译

推荐理由：本书讲解信息物理系统（CPS）和物联网（IoT）设计所需的嵌入式系统设计基础，内容广度超越了基于微控制器的嵌入式系统设计。
紧跟技术趋势，突出CPS和IoT应用，反映了从单核处理器到多核处理器的变化，以及能源效率和热量问题的重要性。
从嵌入式系统的设计过程和方法出发，将经典方法与新兴技术相结合，将建模与硬件相结合，建立软硬件协同的视角。
将理论知识与微控制器编程实践相融合，提供大量参考文献和习题，便于读者根据不同需求进行基础学习或进阶研究

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