智慧矿山行业洞察研究报告

智慧矿山行业洞察研究报告 智慧矿山行业洞察 研究报告 中国联通研究院2023年 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 一、产业摸底：数字化技术向矿山产业链上中下游全面渗透6 二、政策趋向：政策供给推动行业向安全、绿色、智能化转型8 （一）行业面临供给侧结构改革转型压力，规模缩减倒逼降本增效8 （二）国家对矿山生产安全问题愈加重视，政府补贴力度加大9 （三）绿色转型战略逐步推进，绿色矿山成为发展主旋律12 （四）智能化成为破解行业困境关键，政策强劲吹响矿山升级改造号角13 三、市场前瞻：万亿级市场空间有待挖潜，晋陕蒙新成市场集聚高地17 （一）智能矿山存量市场达万亿级，未来将逐步向增量市场拓展17 （二）煤矿行业完成起步阶段，千万级非煤矿智能化市场不容小觑20 （三）晋、陕、蒙、新成为煤矿智能化区域市场的第一梯队21 四、需求分析：安全高效、低碳智能痛点凸显，矿山转型需求逐步释放23 （一）安全提升、减员增效、节能环保成为矿山行业痛点和内驱需求23 （二）远程操控、无人驾驶、智慧巡检、实时监控成为矿企典型场景26 （三）煤矿生产运营一体化平台成为智能矿山核心构成28 五、技术趋势：新技术驱动矿山全面数字化转型31 （一）5G专网重构矿山数据连接方式31 （二）云计算重构矿山IT基础，解决传统架构应用瓶颈34 （三）“矿业大数据”将是业界下一个争相挖掘的金山银山35 （四）矿山物联网实现井上、井下大批量终端实时互联互通36 （五）人工智能为矿山发展提供改进决策，加速矿山向少人无人化发展36 （六）虚拟现实技术让井下作业面清晰可视，保证矿井作业安全37 （七）数字孪生让矿山实体与模型虚实映射，为智慧矿山建设提供新思路37 六、竞争格局：各参与方合作打造智慧矿山生态，赋能矿业数字化转型38 （一）电信运营商：加速5G融合创新，引领矿山新基建38 1、联通：锻造专网建维、开放平台、场景应用和生态集成四大能力38 2、移动：依托“5G智慧矿山联盟”，推动产学研用深度融合39 3、电信：5G定制网与应用场景融合，打造5G+煤矿行业解决方案40 （二）ICT厂商：以云网服务切入矿山数字化战场41 1、华为：建设统一体系的矿山工业互联网，实现矿山生产系统的智能化42 2、中兴：提供“网云端”智能煤矿解决方案，打造“最懂矿的网”43 3、新华三：基于“5个一”架构，为矿企智能化提供数字化支撑44 4、BAT：通过云产品赋能矿企，积极布局智能矿山45 （三）龙头企业：发挥行业资源与技术优势深耕专业市场46 1、科达自控：打造工业互联网技术体系，为矿山提供自动化服务48 2、梅安森：以瓦斯监测为核心，打开矿山安全成长空间49 3、龙软科技：矿山地理信息系统龙头，底层技术优势明显49 4、北路智控：软硬一体全产品布局，产品体系相对完善49 5、天地科技：背靠中煤科工，综合竞争力领先50 6、工大高科：智能矿山信号控制与安全调度领导厂商50 7、易控智驾：业内领先的矿山无人驾驶企业51 七、运营商发展建议51 （一）以5G网络为基础，打造“终端+网络+平台+应用”一体化方案51 （二）强化与上下游设备商的合作，提供产业集群的解决方案52 （三）集聚战略人才，优化体制机制，关注重点市场主体52 附表1：国家首批智能化示范煤矿建设名单55 附表2：14个大型煤炭基地采矿权区域分布及实际产能58 前言 随着科技的不断发展，数字化转型已经成为当今社会中的重要趋势，而智慧矿山作为矿业数字化转型的重要载体，正在引领矿业迈向未来。智慧矿山是指通过5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、数字孪生等技术手段，实现矿山采矿、安全监控、资源优化、生态恢复等过程的数字化、自动化和智能化管理。智慧矿山的建设，将极大地提高矿山的生产效率、降低成本、提升安全水平、保护生态环境，推动矿业可持续发展。 本研究报告从产业摸底、政策趋向、市场前瞻、需求分析、技术趋势、竞争格局等方面对矿山行业进行了全面综合研判，认为（1）数字化技术正逐步向矿山上中下游全面渗透；（2）产业政策推动行业向安全、绿色、智能转型；（3）万亿级市场空间有待挖潜，晋陕蒙新成市场集聚高地；（4）安全、绿色、高效、智能是核心需求，生产运营一体化平台成为智能矿山核心构成；（5）5G、云计算、大数据、物联网、人工智能、虚拟现实、数字孪生等数字技术融合创新赋能矿山智能化跃升；（6）运营商、ICT厂商、传统龙头企业是矿山数字化转型产业链重要参与方，各方基于自身优势打造智慧矿山生态，竞争激烈。同时，针对运营商赋能智慧矿山提出发展建议，提出要以5G技术为牵引，打造“终端+网络+平台+应用”一体方案，强化生态集聚及人才建设，全面助力矿企数字化转型。 编写组成员（排名不分先后）： 杨锦洲、苑东平、夏璠、杨贝斯、靳锐敏、龙垄、张园、张肖 一、产业摸底：数字化技术向矿山产业链上中下游全 面渗透 纵观矿山产业链以矿山为中心，生产的价值链条是由以“矿石流”为核心，贯穿矿石资源的设备制造、勘探规划、资源开发利用等关键业务环节。从产业链的视角看，数字化技术贯穿着整个产业链，如图1所示。 图1矿山产业链 矿山产业链上游主要矿山机械设备制造，以金属材料、机械元器件、电子元件、各类传感器和仪表、通信设备以及软件系统集成等零部件机械设备制造上为主；随着人工成本、职业健康与安全要求的严格管控，矿山企业对于移动设备自动驾驶、固定设备无人值守的需求越发迫切，急切需要提供具有自我感知、自主决策、自动执行的智能化设备，因此，对设备厂商提出了更高的要求。从而使得宝信软件、国电南瑞、施耐德等头部制造企业向设备智能化转型。 矿山产业链中游主要以矿山建设服务为主，主要聚焦矿山的智慧矿区建设，数字化技术也直接作用于核心生产环节，矿山也从机械化、自动化向智能化转变，逐步过度到透明化矿井和全矿井控制协同化的水平。新一代信息技术作为智慧矿山建设的核心引擎，从感知层泛在连接的智能感知技术到网络层5G专网建设，再到平台层“云大物智链”和集散控制系统，最后到应用层为企业提供各类可视化的企业生产系统（如ERP、MES等），如图2所示，充分利用“5G+工业互联网”在矿山行业的落地实践，新技术赋能产业转型的蓬勃发展态势融合创新发展；使得矿山行业进行数字化、智能化转型，实现“少人、安全、增效”的生产模式。 图2智慧矿山产业图谱 通信网络服务产业链处于行业中游，也是智慧矿山核心建设阶段，主要包括智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术支持与 后勤保障系统建设；这里既有华为煤矿军团以矿鸿系统为依托，用ICT技术支撑煤矿智能化建设，又有偏重硬件设备（天地科技、郑煤机、三一国际等）和偏重系统软件（龙软科技、科达自控、梅安森、精英数智、山东蓝光等）等科技企业，实现安全矿山、高效矿山、清洁矿山。 矿山产业链下游主要以矿产资源开发，包括煤炭开采企业、矿务集团。代表企业包括山东能源、国家能源投资集团、陕西煤业化工集团、晋能控股集团、中国煤炭科工集团等。矿山企业一般可通过建设智慧供应链、智慧仓储管理等数字化平台，在销售渠道管理、销售订单管理、客户管理、库存管理、物流运输协同等方面全面融合数字化技术，通过统一的数字化平台连接物流运输方和客户，实时掌握客户需求、灵活调整排产计划、合理调度并监控物流，打通“计划-生产-销售-运输”各业务壁垒，提升渠道管理能力，提高生产运营效率。 二、政策趋向：政策供给推动行业向安全、绿色、智 能化转型 （一）行业面临供给侧结构改革转型压力，规模缩减倒逼降本增效 国内煤矿行业面临发展环境严峻的挑战,行业整体规模逐步缩减至产能稳定，倒逼煤矿行业进行高质量发展，要减人降本增效，实现转型升级。据《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》目标要求， 到“十四五”末，国内煤炭产量控制在41亿吨左右，全国煤矿数量 控制在4000处以内；且从14个大性煤炭基地的功能定位来看，主基调依然为“控规模、保供应”。“十四五”时期，煤炭行业面临的调整结构、生态环保、安全生产和保障能源安全的压力进一步加大，煤矿工业发展面临一系列新问题新挑战。伴随煤炭行业的供给侧结构调整，2016年以来，全国累计退出煤炭产能10亿吨，淘汰关闭了大批煤矿，我国煤矿数量在逐年降低，煤炭单产却稳步提升；且在3060双碳战略目标约束下，煤炭消费总量和强度双控政策措施更加严格，煤炭作为一次能源消费结构中的比重还将持续下降，煤炭总量增长空间越来越小。以上压力和挑战将进一步倒逼煤炭行业必须进行转型升级，矿企由粗放式管理向精细化管控变革，提升发展质量，减人增安提效。 （二）国家对矿山生产安全问题愈加重视，政府补贴力度加 大 矿业是国民经济发展的基础，其涉及到的安全生产问题显得更为重要，虽然矿山生产中我国死亡率虽有下降，但与发达国家相比死亡率仍偏高。然而随着国家对矿山生产的安全问题逐步重视，全国煤矿 矿山安全生产形势不断好转，与2012年相比，2022年煤矿死亡人 数、煤矿百万吨死亡率分别下降77.6%和86%，煤矿连续6年、非煤矿山连续14年未发生特别重大事故。 对矿山生产安全有高要求。习近平总书记对能源及生产安全特别关注，并多次做出指示，并提出“四个革命、一个合作”能源安全新 战略。国家部委陆续出台包括《全国安全生产专项整治三年行动计划》、 《关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见》、《“十四五”矿山安全生产规划》等政策从法律法规标准体系、安全生产责任体系、安全预防控制体系、安全监管监察体制、安全科技创新、安全基础建设等方面对矿山安全生产提出要求。2023年3月，国家矿山安全监察局在全国部署开展全国矿山安全生产综合整治行动，遏制矿山重特大事故发生。各省政府对煤矿生产安全也尤为重视，出台支持煤矿智能化建设、对煤矿各环节管理措施规定等地方政策来确保煤矿安全生产。 对煤矿安全改造补贴有大力度。为了缓解提升矿山生产安全带来 的经济压力，国家出台政策对煤矿安全改造进行专门补贴并且补贴力度较大，其中2022年专项用于煤矿安全改造的中央预算达到26亿元。地方政府积极响应国家号召出台各类奖补措施对煤矿安全生产进 行补贴，其中补贴的重点在重大灾害治理和智能化改造上，贵州提出对新实施的智能化采煤工作面，每个工作面奖补400万元；对新实 施的智能化掘进工作面，每个工作面奖补300万元。安徽也明确指出每个项目专项资金补助比例原则上不超过项目总投资额的30%，每个项目补助总额不超过300万元，每个煤矿企业年补助总金额不 超过1000万元。 表1：主要矿山生产安全政策梳理 政策名称 涉及的主要内容 《全国安全生产专项整治三年行动计划》2020.4 健全完善煤矿安全生产法律法规标准体系；推进落后产能淘汰退出；持续开展“打非治违”行动；健全完善煤矿安全生产责任体系；加大煤矿重大灾害超前治理力度；推进煤矿安全基础建设；推进煤矿安全科技创新和“四化”建设；着力提高监管监察执法效能 《关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见》2022.3 为了防范遏制重特大事故，落实“国家监察、地方监管、企业负责”的矿山安全监管监察体制，通过源头管控、规范条件、严格管理、综合治理和强化监管监察，进一步提升非煤矿山企业（含金属非金属矿山企业、尾矿库企业、地质勘探单位、采掘施工企业，下同）规模化、机械化、信息化和安全管理科学化水平，从根本上消除事故隐患、从根本上解决问题，推动非煤矿山行业安全高质量发展 《“十四五”矿山安全生产规划》2022.7 矿山生产安全事故起数、死亡人数、较大事故和重特大事故起数、煤矿百万吨死亡率实现“五个明显下降”。与2015年相比，2020年煤矿死亡人数、煤矿百万吨死亡率分别下降61.9%和63.6%，重特大事故得到有效遏制；非煤矿山事故起数和死亡人数分别下降28.2%和39.2%，矿山安全生产形势持续稳定向好 《煤矿安全改造中央预算内投资专