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盘古矿山大模型,首家!云鼎科技!

作者: 刘强 发布日期: 2023年07月19日 来源: 云鼎科技


2023年7月18日,注定会被载入史册的一天,山东能源集团携手华为公司正式发布盘古大模型矿山领域首次商用,云鼎科技成为盘古矿山大模型首次商用的承接单位。盘古矿山大模型通过强大的数据分析、预测、自动化控制和智能决策能力,推动煤矿生产从人工管理到智能化管理、从被动管理到主动管理的“两大跨越”,在煤炭领域具有划时代性的意义,必将开启我国智能矿山建设的新时代。

山东能源&华为盘古矿山大模型成果发布会

今天,我们一起走进盘古矿山大模型的“前世今生”。

盘古矿山大模型因何而生?

习近平总书记强调:人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。

矿山行业作为我国现代化产业体系的基础性、支撑性产业,加快实现产业智能化发展,既是贯彻落实制造强国战略的重要举措,也是产业现代化发展和安全发展的必由之路。

国企为国。山东能源集团是我国能源行业的中坚力量,自然就要为国担当,盘古矿山大模型的实践与应用,正是山东能源集团按照国家战略部署迈出的坚实一步。“智能化建设是煤炭行业安全发展、高质量发展的必由之路。”山东能源集团党委书记、董事长李伟在全国矿山智能化建设和安全发展推进视频会指出。举一纲而万目张,山东能源的智能矿山建设开始提速,2022年山东能源投入45亿元实施智能矿井建设,建成166个智能化采掘工作面,9对国家级智能化示范矿井全部通过验收,智能开采产量占比超过80%。

山东能源集团煤炭产业的国内外产能3.5亿吨/年,然而各地生产场景复杂多样、地质条件,如何将煤矿全方位数字化建设批量复制?山东能源发现,这急需一套可复用的算法模型流水线式应用到各种场景,不仅解决各煤矿大规模复制问题,还可以实现减人提效的目的,这是山东能源的挑战,更是煤炭行业共同面对的问题。

于是,开发可复制推广的人工智能算法模型矢在弦上。

然而,想要开发一个通用的模型必须解决三个严峻的问题,一是当前国内煤矿行业普遍采用“作坊式”的人工智能算法模型开发方式,生产单位不能自主进行人工智能算法的开发和模型优化,缺乏企业内部闭环的算法模型持续优化机制。二是人工智能开发仅局限于特定的行业场景、特定的数据,无法满足人工智能快速落地的需求。三是碎片化、定制化的算法模型开发模式导致行业经验无法沉淀下来,带来开发门槛高,无法大规模复制等问题。

为解决人工智能在矿山领域落地难的问题,使人工智能在矿山行业大规模应用,加快推动煤炭产业转型升级、助力打造“数智山能”。

2022年1月9日,山东能源集团携手华为公司成立联合创新中心

2022年,山东能源集团与华为公司“双向奔赴”,恰逢其时,双方成立联合创新中心,立足各自产业和技术优势,深度融合工业场景与数字技术,开展联合创新。仅半年时间,就共同完成基于大模型首个场景算法模型的开发,实现综合效益高于传统小模型。

今年1月,山东能源集团建立了基于盘古大模型的人工智能训练中心,云鼎科技高效承接人工智能训练中心场景落地任务。“盘古矿山大模型就是要降低AI开发门槛,提升识别精度,提高泛化性。”云鼎科技党委书记、总经理刘波对人工智能训练中心提出明确研发方向。

云鼎科技AI团队和华为技术专家一起深入矿井一线,深度参与大模型的应用工作,在实际生产中率先挖掘出21个价值场景,不断训练升级模型,持续迭代,于7月18日正式发布矿山领域首个AI大模型。人工智能模型的落地周期由1-2月缩短为2-3周,识别精度在实测场景中提升了20%。同时,还能减轻超过80%的数据样本标注工作量,从而释放出大量人力资源。

简单来说,盘古矿山大模型就是在井下采集少量的数据,即可进行无监督自主学习,仅一个大模型就能覆盖煤矿的采、掘、机、运、通等业务流程下的成千个细分场景。

作为盘古大模型在矿山领域的首次商用,云鼎科技在前期通过试点场景验证了大模型在煤炭生产领域的能力,目前正在实施首批应用场景,涵盖采煤、掘进、主运、辅运、提升、安监、防冲、洗选、焦化9个专业21个应用场景。

自此,盘古矿山大模型开启了矿山人工智能新时代。

盘古矿山大模型首次商用,为何首选云鼎科技?

华为公司和云鼎科技为何相互青睐?这要追溯到2022年10月,云鼎科技与华为公司签约框架合作仪式,双方全面启动矿鸿、人工智能、ICT基础设施、智慧园区、人才培养、智能穿戴、矿用终端、行业场景ICT解决方案等领域合作,并参与华为公司与山东能源集团创新合作课题,作为华为公司授权经销商承接合作项目,共同向关键核心技术领域发起科研攻关。盘古大模型矿山领域首次商用交给云鼎科技,也就水到渠成。2022年10月,云鼎科技与华为公司签约框架合作仪式

更为重要的原因是,云鼎科技作为专注于打造一流的能源行业数字化化解决方案提供商,煤炭行业信息技术企业20强第二名的“行业翘楚”,华为作为全球领先的ICT基础设施提供商,在寻找煤炭领域数字化建设合作伙伴时,自然会选择具有专业智能化场景落地能力的企业,两者的结合点在于产业链上双向共赢。

当然,不仅如此。

云鼎“AI军团”大有作为。“AI军团”由解决方案专家、工业智能技术专家、矿山业务专家、研发骨干100余人组成,每一位专家都在煤矿领域和人工智能领域“身经百战”,战斗力极强,21个业务场景就来自于他们,长期扑在煤矿一线,优化每个场景的开发需求,最快2周就实现场景落地,从场景调研到产品落地的全流程运作都配套了对应人才资源,涵盖需求调研分析、现场工勘、方案设计、算法开发、应用开发、方案集成测试和交付实施等全过程,并与山东能源集团行业专家深度调研学习,具有丰富的能源行业人工智能项目落地实践经验。基于MEMS惯导的综采面支架自动找直

目前,云鼎“AI军团”已完成盘古大模型研究与验证、智能化运维平台等3项课题。基于矿鸿的智能终端产品研发、井下新一代网络解决方案等5项课题已经产品化。5种矿用新一代网络设备已在试点单位井下运行,提升了井下网络能力,为智能化生产提供了坚实的信息化基础。基于综采、综掘视频拼接的远程控制系统、基于MEMS惯导的综采面支架自动找直系统的试点应用为工作面少人、无人目标提供了有力支持。

未来,“AI军团”注定将站在煤矿智能化建设的崭新舞台上大有作为。

云鼎AI服务平台“智慧大脑”。云鼎科技基于人工智能训练中心,具备计算机视觉、图网络等大模型的独立开发能力,一批AI产品方案相继在兴隆庄煤矿、李楼煤业、鑫泰能源、济宁二号煤矿选煤厂等开展试点上线。通过接入现场生产数据,实时检测现场故障及异常、优化工艺参数、审核作业规范、保障施工质量,通过广播提醒、设备联动等方式实现业务闭环管理,完成了40余项算法研发与应用。

除此,还承建了国内74对矿井“电子封条”项目,实现了各矿副井口、主井口、车辆出入口、调度室4个区域5大场景的智能应用。还成功打造了集“算法+算力+平台”一体化的解决方案,沉淀AI服务平台核心产品,同步扩大到电力新能源、化工、制造和园区等AI应用领域。

通过与华为共建国内首个矿山行业大模型,打造云边协同架构体系,建设完成山东能源集团“智慧大脑+智能工厂”,实现算法管理与业务闭环,为能源行业智能化场景的建设落地提供全流程服务。

盘古矿山大模型有何价值?

煤矿智能化建设难在哪里?

安全问题是煤炭行业最大的挑战,而安全问题主要是安全架构、管理规程、人员操作规范问题,这些问题可以通过盘古矿山大模型来解决。

安全生产是盘古矿山大模型的根基。过去,主运系统十分依赖人工巡检,矿工需要每天走 10 到 20 公里巡检,皮带距离长,周围环境嘈杂,工作量极大。但在引入盘古矿山大模型后,AI 代替人成为了主运智能监测系统的眼睛,能够精准识别大块煤、锚杆等异常情况,异物识别准确率达98%,同时,全时段的巡检也能进一步帮助工作人员及时地发现问题,避免因漏检造成的安全事故,缩短停机时间,同时提升井下巡检人员的工作效率。员工行为智能监测系统

在掘进场景中,基于盘古矿山大模型的掘进安全质量智能监管可用于替代不确定的人工流程,动作规范识别准确率超过95%,以保障井下作业安全。

“在员工行为智能监测系统中,实时监测员工作业状态,发现异常时现场语音提醒、控制设备闭锁或停机,减少现场人员,帮助作业人员防控安全风险,以“AI+管理”的方式规范员工安全行为,为煤矿少人化建设提供助力,让安全生产更加智能高效。”云鼎科技AI开发工程师高桢自信地说道。

精简高效,赋能煤炭企业提质增效。过去,在洗选煤和配煤场景中,相关生产工艺数据输入因素关系复杂,多凭借人工经验来确定。大模型通过山能生产单位实际数据进行建模,协助解决相关参数准确预测和控制的问题,平衡生产质量与成本,提高生产效率和效益。在洗选煤参数优化场景,通过盘古大模型图网络技术构建自主预测分选密度模型和产品灰分预测模型,进行旋流器/全流程控制参数优化,根据系统观测到的灰分比,快速自动调整悬浮液密度以及入口压力等工作参数,实现稳定精煤灰分、提升精煤回收率,可提升精煤回收率0.2%以上。

利用图网络技术训练配煤优化模型,可帮助配煤师提升输出配比效率,预计人工耗时可从1-2天缩短到1-2分钟,同时采用更优配比的配煤单,预期可有效降低成本不低于3元/吨。”云鼎科技工业互联网事业部解决方案中心AI组经理张浩介绍。

目前,山东能源的4家盘古矿山大模型试点煤矿提升了生产效率。

从管控到精益,提升员工幸福感。基于人工智能大模型构建自主预测、生产工艺优化等场景算法模型,通过人工智能辅助人工提升生产效率,减轻员工工作压力。

在立井提升场景中,使用专用高速摄像仪可在箕斗以10m/s的运行过程中实时监测尾绳断股、散股、摆动超限的现象,由原有10天巡检一次转变为实时巡检,异常情况实时报警,由原有尾绳巡检工在900米尾绳检修平台目视巡检,环境水量大巡检环境恶劣、伴有坠物风险隐患,变为无人巡检,巡检安全性大幅提升。

在防冲卸压施工孔深监督场景中,使用专用摄像仪对施工过程动态监管,视频实时上传并进行智能核验,孔深不足时及时进行声光告警,并具有施工计划管理、识别结果查询、施工深度核验、施工数量统计等功能,便于工程核验和监管,提高监管时效性与准确性,提升安全生产的同时,有效减轻员工工作压力。

山能矿工窥见了幸福的智能化未来。

独行快,众行远。云鼎科技已经勾勒出未来矿山智能化时代的雏形,在矿山之下,是基于大模型底层技术体系、深入行业领域知识向更多产业层面的延伸和探索,让人工智能赋能千行百业,打造产业协同发展新生态。未来,云鼎科技将聚焦产业生态构建,联合更多业内同行和产业合作伙伴携手创新,分享新技术新经验,实现生态进化、共创共赢。


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