【白皮书市场研报】华为矿山智能化暨矿山大模型最佳实践白皮书.docx

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1、三三懿HUAW白践行深度用云；,1；，a矿山智能化嬴则如佳实践白与腐PREPARAT一。NCoMM-TTEE编制委员会编委主任您伟第志怒编委顷间刘健王立才韩硕蒋旺成见振兴刘铺尤网胡玉海王飞编在会委员徐加利刘波MM、轩胡;至项凌杨加元超强陈文丰硕兴勇贡青编写成员赵金嫉张浩高桢张硕潘临安李古宗李杨谣伟曾根样王宁张强豪刘汝琪高吴陈航陈泽周志获王军贯仲萦俊秀责任编辑王瑞排名不分先公,甘我行业作为我国术要的传统健源行业,其智能化邃设H接关系我国国民经济和社MC会科能化的进程,将人工智能、工业物联网、云计算等ICT技术与现代燃炭开发利用深度融合,对遑升煤矿安全生产水平、保陵煤炭也定供应具有重要意义.但当前

2、媒炭行业智能化建设工作依然存在资金投入不足、技术标准不、技术装备落后、研发平台不健金、高痂人才匮乏等问遨,导致智能化建设滞后于其他行业.同时，传统人1：智能开发模式局限产特定的行业场景特定的数据.面临碎片化、定制化、门槛高等问题.导致无法大双模复制的挑战.近年来，山东能源集团投入200妥亿元迸行矿井智能化建设，9对国家汲智健化示范矿井全部通过验收.在块矿智能化建设路上走在了全前列.2022年山东能源家团与华为公司成立联合创新中心.逮点围援燃炭开发利用重大科技需求,叠加双方科学技术、应用场景、行业双瞄专家等优奶资源.在智能化煤矿建设、煤矿安全管控等续域形成f一批可复制推广的饼决方案.山东能却集团

3、引入华为云StUCk构建集团总除训练、生产单位边修推即的云边协同架构,满足“数据不出企”的要求,技于盘古大模型实现人工西能开发模式从“作坊式”到“工业化”的升级迭代,探索出一磨可发制的工业化人工智健生产方案，初步实现双发行业从人工管理到智能化管理、从被动管理到主动管理的转变，当前,山东能源集团已在兴隆庄煤矿、季搂煤业、济:堆矿等单位开发和实施首批场景应用.实现实时忧化工艺参数、识别故障与异常、审核作业规莅，以广播提解、设联动等方式实现自动处理闭环,形成r-批应用成果.未来，我们将在世古祝党大根里和盘古预测大模型的坛础上，采用盘古自然诺吉和多模态大模型!，进一步做深决策智钻、企业管理物能化能力，

4、我旬将在矿业皆能化的荔础之上，辐射能源集团其他五大业务板块，加送全产业智能化建设，坚持开放合作、与“巨人”同行，持续洸化与华为在技术、管理、文化等方面的交流合作，旗中华为云Slaek云边协同方窠，将盘古大模型复制推广到其他行业，打造行业领先的Al应用平台,深度用云，让行业客户都搠行自己的专处大模型，加速行业智能开汲！.W/.、八S一y.1.T楂乩氏;/k-.*噂濒於大模型跑步进入展开期/行业迎来发展新范式.3 .自然语W处理太桢型自然喑言处理大模型（以下简次N1.P大模型）利用大数据预训练,结合多源E富知识,通过持续学习吸收海量文本数据.不断提升模型效果.在实现行业知识桧索【可答、文案生成、阅

5、谀理解等基础功能的同时.具备代码生成、插件调用、根型调用等岛阶特性.以政企场景为例,MP大模型帮助政企客户脱彩“文山会海”的困扰，利用其阅读理解和文案生成健力，实现15种公文规范化生成.公文撰写从取先耗时周级降至天级,同时除先会议流水里被改写成标准会议议程:利用其讲义搜索能力,实现她住文档资料推荐,海量公文查找从天级降至分钟级。4 .多模态大模里多模态大模里融合语古和视觉跨模态信息,实现图像生成、图像理解、3D牛:成和视频生成等应用.而向产业智能化转型提供躇模态能力底座.以金融行业7*24小时智能自助服务场景为例,多粳态大模型结合讦视频通话、电话语讦、文字交互形式,摆脱单一固定类型的限制,用多

6、模态情感计尊替代打分评价，改取客户就实有效的反恸完善客户的情感分析.实现对客户意图、行为的全方面刘断，针对不同客户打造“期得烹”的个性化智能客服,实现精准化、个性化、有温度的金融服务。5 .科学计算大校型科学计莫大校型采用Al数据建模和M方程求解的方法，从海峡的数据中提取出数理规律，使用神经网络编码微分方程更快更准的解决科学计班向胭，以气型短域为例,华为云为行业提供盘古气象大模型，在四卜多年的全球天气数据上词练深度神经网络，能师提供全球气象秒级预报，其气做预测结果包括位势、湿便、风连、温度、海平面汽压等,由欧洲中期预报中心和中央气象台等实测验证,北花精度和速度方面&超传统数值预测Jj法.1.3

7、面向大模型的配套建设已经起步1.工粉位1.l上升为国家战略，就套政策逐步完善人工智能作为胭动笫四次工业单命的爪要引擎，深刻影喇若经济、产业和各技术学科的发展.为比，世界主要国家纷纷把人工智能在社会各领域的创新发展提升到国家战略地位.2。17年，中国发布了代人工智健发展规划3.旨在构筑人工智能发展的先发优势.2023年,中国发布了生成式人工智能服务管理留行办法.办法为大模型的产业创新提供了政策导向和法律保障.也为产业监管提供了科学合理和平的适度的框架.Z工智能算力网建设，提供茶础的。力底座大模型时代.疑力是更要生产力,在“东数西W战略的推动下.智算中心,超算中心和一体化大数据中心已成为国家篇基建

8、的重要部分.2022年6月.“中国尊力网”期工程“智算网络”正式上线.以“帮城云脑”为枢纽节点.跨域纳管了20余个异构扰力中心，汇聚仪力规模超3EFlops.建成全国智能算力互联体系，实现尊力与Al开源服务向全国用户开放，以矿山智能应用的开发视角分析单场以小模赳方案,存在以下何尊：开发效率低,当前大部分人工智能开发者是聚用传统“作坊式”开发，针对短个碎片化场景独立地完成模咱选择、数据处理、模型优化、模型迭代等系列开发步骤，无法枳累通用知识,且不同领i域的调试方法不I可.导致开发周期长、效率低.开发门掖高,人工智能开发的全生命周期包括向囱定义、数据接入、数据处理、特征工程、模型训练、模型评估及发

9、布、模型笆理等环节，高度依赖人工智能专家的经验和算法能力，且当前人工智能领域开发并专业水平参差不齐，缺乏战范的开发施程和岛效的谓优技巧.需要专业人员持续支持.因此.煤炭行业需整一种更安全、更高效、泛化强、当维护、泛化强的模型解决方案,以应对性炭行业女杂多变的业务场景，从而推动燃炭行业的智能化建设.2.4矿山大模型基于1+4+旷架构推动矿山智能化升级针对单场景小模型方案的问题，华为推出矿山模型解决方案,采用“1+4-N”总体架构，以分层解根架构为特点.法合数据安全和随私保护技术，利用无监督或自监督学习方法，从行业数据中提取知识以满足煤发行业不同业务场景的智能化倦求.具体架构如下图所示：矿山大模型

10、N个矿山场景化模型12场景化防即冲，州化利现吼Mir挖立仲爽升人员入侵二:嚼T1.1.】场景化工作滋井下产I：性代tfitr匚力S科教决第1：作/外却的MI.伟滋4大世古大银空能力1.1a开发Mt改M分位分差tWW(Ail结构化辅助运术度Fft白解甲AK粮皇丽，图，WT.*3吊*MVM-IVlI慎电*Wl*-材学计集大候中*TJtr.rrin-图I女协M山企业护务板块帮能生产模式创新I个矿山一站式AI平台模里胤Y云边协同是爆划的显著特力.在中心实现统一的人工智能开发、调绿和运推，训练获得的推理模电被分发部署到位于生产单位的边绿节点，以支找业务场景应用.在AI服务推理过程中,在边统节点完成数据获

11、取、推理识别、告警处置的业务闭环,并可通过接口将弁常样本回传到中心云,中心接收、存储异用样本,定期启动再训练,生成新版本的推理模型，井JR新分发到边缘，形成飞轮效应.实现Al服分的迭代优化.2 .站台场景技术选采用试点先行饿略逐步建设矿山大模幽的建设，需要深入了解业务需求和应用场景,分析业务数据特点，现划选用的基模型，适配开发套件，制定可行的技术方案.如防冲卸压场触.通过现场掇像头采取的觇频数据开展业务.符合CY大模型能力范畴.经实验证明.砧杆识别准确率高于钻孔识别,适用事件检测开发套件,以此为基础进一步开展埼境化模熨的训练工作。旷山大模型的建设不是蹴而就的过程,首先需要全囱梳理矿山智能化场熟

12、，做好场景分类t然后送取具有代表性的业务场景进行应用试点，W立标杆：最后，横向不断推动新类里业务场景试点工作开展，纵向基于试点开发的模里成果，在更多同类型业务场景中推广应用，在山东能源的实践中，桎理的智数化场景类型为过40个.以配块为例,作为域作的核心工序,对通过大模型实现降本增效需求旗烈，被丹为先行试点场景，试点单位也选择了源煤类型多样、业务复杂的炼焦.以期通过试点发现和解决各种向避和不足.从而验证大根用的成效，为更广泛的推广和应用打下基础。3 .实施标准化的工作流程.行呼推进业务场景智能化建设制定标准化工作流程，涵诙需求分析、设计、开发、测试和试运行等各环节，不仅有利于提高场股智能化建设的

13、效率，也有利于（山东能源）集团评估建设所济资源删消I：作界面提的开展资源筹备.合理规划进度.从而保阳目标达成.犷山大模型建设实践的I：作流程可以参考下图：ttUiflla*W:MrtznttWH.MXftWrlMft*MMC.OMW.ttM,0.Wn*1.*Itt.XH新I的tt夕.4rKr-*M.j4*wwrrv.IHJIjfe1.WH.Ir方。*H4Tft.汗。军，*遭计KKM性EKHwrt.JJ按dtih检检比或以检11.0比七於之r八;或H三WVHtBWXWftu：u：*m-Blz1.aa核。工作：ffnmtw.Ht工作籁升发ttu*:二田修工作】H*llW）r坏地赛备及故累；RltJ

14、SfkiWHrrt*stern；mmvMMiiV.seatt失ft三r卅.足目纭/米国用开发i*u*M.11f2.ftx.文/域行计器.wtxbtte:.MMMm.etitm!W4.W1Pft11iiU.iftt.林S诏寸遭售为明3T山大慑步健欢实践的匚作泣物故性和危险性的环节，尤共是采掘施工作业.这项作业环瘫更苦,且工人流动性较大，因此安全问JB尤为Jfi要.在采掘施工过程中,预防冲击地Jk是重中之重,砧孔卸乐是一种仃效的防治方法.它能显著改善煤（岩）体的脚力状态.降低冲击地质的风险.在钻孔点工中.钻孔深度是防冲卸压工狎城关健参数.是人工核验的黄点，通过矿山大模型，对钻孔施工情况迸行实时工测

15、.对牯孔深度自动核脸,对孔深不足及时告警，避免谢检、迟检，可以显著提升矿山安全生产目频、井上对视频逐个进行人工核验.这种方式无法实时查看井FMi工过程,曾对央发情况成以做出反应.同时，人工鉴别视频,不仅审核工作加大,效率低,还会导致漏检或误险.此外.面对大fit视婉资料,监管人员也难以自询和统计拈孔鲫乐的施i8ifi.这都影响r防冲和JKfifcI:监管的效率和准确性。方案针对防冲卸压场累,我们提出了一种基于旷山大模型和犷企应用同、云边协同的智能化解决方案,方案设计如下图：挑故传统的防冲卸乐施1.监管方式,采用井下录制视中心公边年.点lKMitftiftW|*刎5号鱼池山2a-臼外卜梭馋入IJ

16、tFMttA2件TilniK你F反控横位炙（M闷1月卜也笈广播W5歹山大林也和矿企疑用协同、云边施H的智他化XZ*IfiFfti构8;该技术的应用有效保证r产品质量,提高了精煤产率.4.3专业服务体系建设实践在运营实践中，华为打造了套矿山大校里专业服务体系,开屐辅助运营，帮助集团（山东能源）和运营公司（云鼎科技）构建起矿山大模型的持续运落能力.具体如下图所示，运昔期产业赋能技术支持）球黑行业A1布海收法丁山大楂球技术支的法1.Itr业大&型开发1.2%属化幡虫开发品超阳焦成支慨务gm，*Fii良打聚芬坂明/模型开发支砂第银一站式Al甲a开发上片总分传入11娘开生&发展%触人Ia帜u坡I.业首网

17、。*盛AEWtttfjRK人工翱舐备日;莪开发今培训资培普图9OFi大模梨专业服务体冬专业服务具体被划分为五个类别：域础运营、产业赋健、人才培养、生态发展和运维。战础运甘是苗山大模型运营的基本内容；产业就能为矿山企业提供专项技术支持，以促进企业利用大模型的能力：人才培养包括认证体系和培训班,旨在培养和识别人才，并限能集团和运徵公司的各层人员：生态发展则是与外部建立连接.以狭取外部运营支持.扩大行业视野.实现跄浜域合作：运维服务可以由华为提供驻场支持,为仁山大校型的正常运行保驾护航.4.4模型运营管理实践矿山大模型并非一成不变,而是持续在进化。首先,U层大模型造经过华为颈训血而来,在系统中体现为

18、开发食件，是训练1.2层场景化模型的基础,1.I层大模组会不定期迭代升级版本,以持续梃升矿山大模里的健力.1.l层大模型迭代更新后,需要使用新版开发套件，对已有1.2层场景化模型JB新训练并下发使用,因此影响检用较大.然后,1.2层场景化模型,不仅受开发套件迭(j5矿山大模型/最佳商业实甥A5.1拓展创新利益联结机制，协同共生、合作共赢矿山大帙型用助企业智能化转型升被是一个系统I：程,在商业模式匕需要符合参与各方的诉求.建立长效合作模式.以在山东能源的实践为例.山东能源、云鼎科技、华为作为实践过程中的主耍参与方.梳理各自核心诉求.清晰了各自定位.明确广自角色职黄.制定建设规划与俱打,分阶段建设

19、，对内持续拓深、拓宽沼能化场景，加速粉健化建设，对外形成合力，通过能力外渣，形成行业影帆力，助力行业开展矿山大模型实践.山东能卸诉求深化IIM化株人.“助化A,枇智传化示例HiT 扑埃ma区化址i2址n升鲤云嘀科技诉求 H罐一二舲IHiiT业数#也“冷方泉城供我 ,ttM!WkM-tU华为诉求然*，、检空致力于&”书.“IaW金电.IWa.气象.珞竽径域H业大检费和便U.稗fi业知iUMhBIA01N鹿刀相州令.ftWF-h7iit.lt1W!.fe-t.个人的9e：InFRnl拓展创新“北联站机IM矿山企业（山东能源）的定位山东能源层矿山大模型方案的投资方，其对煤炭行业的需求和瞄点是实践开展

20、的前提，同时也是实我成功的受益者，山东能源而层领导全力支持/矿山大横型的实践,关注矿山大模型的价值、商业模式和风险控制，明确新矿山大模型作为企业招能化升皴转型Jfi点建设方向;各级领导积极推动，实地考察大模型成功案例,论证技术大方向可持续，梳理痛点省求,选取典型落地场肾：di东能源积极的态度和合作林神，为实践的成功提供了有力保障，通过实践也为煤炭行业提供新的解决方案和发展方向.华为的定位华为是矿山大模型平台的提供福,提供超大规模人工智能模型训练平台和先进的葩础设他，专注矿山大模里的产品研发、升级提供大赛模算力.完成海加数据的预训练,拜续开展前沿技术榇索和研究.保持大模型平台的先进性.华为提供匏

21、力平台、云服务、开发套件和专业服务等完整的Al生产钺，积极寻求与深耕行业的服务商合作,将行业知识know-h。,与大模型能力相结合,通过合作共嬴,为行业客户创造价值.携手做大、做强行业市场，第三方技术公司（云鼎科技）的定位云鼎科技是矿山大模型实践的根务提供商在实践中.云明科技充分发挥自己对行业深刻理解的优势，帚助华为开发矿山定制化的解决方案,并提供r专业的技术支持,使山东使源能鲂仃效地应用矿山大模型.云鼎科技依靠华为在人工智能、大模型上的平台赋能、技术家能，专注于打造大模型1.2层场景化方案,不断挖掘煤炭行业需求，帮助山东能源用好、用深大模型，括助华为识别实践中有价俄的需求，促进盘古大模型持续

22、的技术创料,同时在矿山大模型的实践过程中,云鼎科技以盘古人模型作为自身产品智能化的底座，分化行业通用好决方案,深化与华为的伙伴关系，共同推进行业市场的拓展.努力向打造流的能源行业数字化解决方案提供商迈进.5.2 面向煤炭行业构建三种矿山大模型落地途径大模型的大卷效、大数据、大算力特性，注定矿山大模型高投入的特性，针对行业客户特点，华为提供了二稗矿山大模型落热途径：途径一：大型矿业集团企业“自己做大房”大型矿业集团企业（山东能源）拥有庞大的数据资源，面临各类严格的行业脱府,对数据安全有着较高的要求建设私营化部署的Ir山大模型可以充分利用企业数擀沉淀行业经股,提升H身智能化能力,从而在市场竞争中占

23、据优势地位.矿山大模里在山东能港的实践过程中山东能源在中心全套投建了华为云StaCk云底座、矿山一站式AI平台.本地化部好了1.l层矿山大模型.由第三方技术公司（云鼎科技华为共同而向业务领域建设U场最工作流和定制行业开发窘件.并训练生成1.2星场景化税空，分发、部詈推理模R到矿山端偏，辅助实际生产。途径二：大型矿业型团企业自加I：“预制菜”不同于途径一，不支持矿山企业自主开发1.l场设工作流，第三方技术公司采用华为预制的1.l场景工作流和通用开发套件，帮助矿山企业完成1.2层场荒化模中的训练、开发,帮助矿山企业充成1.2层场景化模型的训练、开发，就署推理模型到矿山缆刘，辅助实际生产。途径三t中

24、小型矿山企业“下饭馆”考虑中小盘矿山企业难以承担途径一、途径二的高投入，华为构建了刘F公有云运营的矿山大模型商业模式，构建煤炭行业AltJ法“卜N统一大市场”,在华为公布云就寻大模邠掂座版本，中小型矿山企业根据自身需求,在公有云上购买训综推理服务,订制模型，柒成到自身的招能化应用中去,完成企业智能化建设.5.3 实现故略、组织匹配，标准动作推动落地矿Ih大模型的成功实践，需要矿山企业从故略、组织上做好转型准备.通过三步标准动作完成而业落胞.1 .祖织洞察旷山大模型的商业实践是为了实现煤炭行业的ft字化和智能化转这阁要矿山企业在战略层Ifti同样以此为目标.把智能化转型作为提高生产效率、降低成本

25、、提升安全性的途径.以山东能源为例.山东能源构建的“三项机制、四大支推.五个着力”是矿山大模型成功实践的基本保障.矿山大模型的实践.因为柒创新性.以及对企业1：作方找的深刻改变,势必面临众务挑故.需要客户餐层充分理解和支持,与华为达成战略合作意愿龙签署战略合作林议，做好中长期规划、预如高层参,推动，这是实践成功的爪要保障.2 .专项御研、公有云PM缝证大模型全面建设前,企业可以选择拔HlHi匏开启PoC验证，喊证方式可以选择在公有云开展，期间全面梳理企业人工智能建设的现状、诉求、抑点及羸求，内部达成共识,明礴p。C的范围、52收标准.矿山大模型在山东能源的实践中.联合团队做了充分的诩研,询定了

26、联合创新深咫方向.通过P。C验证了矿山大模型小样本能力、泛化能力、样本筛选能力和新场景鸵法精度等.3 .Mt划设计、集团统建大模型项目落地前,企业要通盘考出大模型在企业中的落地、布局.做好规划预停.仁山大粳型在山东能源的实践中施认了大模型的价值后.确立了集团统建.混合云都曙，二级公司，叶山边嫁推理应用，云边协同的迂设方向.联合华为、云Sft.完成了极略对齐.校理了大模型的业务架构、信息系统架构、技术架构及演进思路，然后根据需求给出详细儡署方案，通过了三年的预徵规叽矿山大模型为TorIndustries,6.1“大统”模式构筑企业智能化基座大模型具符的泛化性能力，使其具爸在不同场景F的通用性.矿

27、山大模型通过实践,证明基于一套大模型底层框架,可以指助集团企业实现经验、模型在内部的共享共用.同时，通过在中心平台为二级公司开设“租户”账号,二级公司可以向行开展模型训绦,通过推理模型下发实现：级公司边泓推理.这又保桥了：级公司的自治性.大模型初始建设投入大，箕中训练成本的占比最大，而训练平台十分适合中心化建设,集团建设统一的大模里底层框架,在中心部X大模型训练的匏力平台,二级公司及产线仅离在边端部署推理机.无需独立承担数据、算法.见力的高门ffi.专注于场景的智能化建设,从而实现企业招他化建设的条约化.台统一纳管，填补大模型的空白融城：是可以与大模型融合，如预测大模型在模型融合阶段，可以加入

28、己有的小模型算法；三是可以通过大模型调练小模型，1足升小模型的能力.6.3通过持续运营，释放大模型的价值与潜力矿山大模型实践衣明，虽然建设阶段投入了大量贲源,但是建成后，仍需要通过持续运昔，不断发现和侪决模型存在的问题.不断优化和改进模里推进“边用边学”,持续沉淀集团经验知识.同时,只育通过持续运存.才能将大模型与企业的各业务板块进行深度融合,实现大模型在各业务板块广泛应用。只忏衽广泛应用的西础上，才能充分发挥大模型的价值和潜力,才能推动企业的数字化、/使化转型的M速实现，6.2模型与业务适配，大小模型协同发展大模型有多种形态.包括自然话才、视觉、预测科学计和多模态等蜃加大模型,每种形态适应不

29、同业务领域,矿山大模型实我证明,根据业务适配不同的基础大模型十分吸要,福夔充分考虑业务场景特点、训练数据特性、模型扩展需求等多方面因素.矿山大模型实我过程中发现,企业在AIa设方面已经累积r众多成果,这些小模蟹的Al成果在大模型出现后，并非是要被全面茴代,而是可以维犊发挥自己的价值,是可以由一站式Al开发平6.4开放思维合作共赢，赋能伙伴成就客户华为云打造的盘古大模型,是为行业而生.这里的行业是千行万业.这决定了华为在深耕行业过程中,取心是为行业提供大模型的平台、算力、技术,小求与深通行业的伙伴合作,她过对伙伴进行平台、技术赋健，梢助伙伴构筑即于盘古大模型的方案能力、产品能力、运营能力，借助伙

30、伴的力m,实现在行业场景下的精耕细作，为行业客户提供专业服务,助力达成企业智能化战略目标.打理了X4!&打Pliwl电子版UIIAUTI|；1华为技木“以公，注k在本FM中以4本F收R集的产丛中瓶舞的其它自标产丛乂体*多%可州及公司?林也夫各口的寐华人掷米兔It声明本义仁M(raHU!优MIUitl不僦I美未来的财务.运RAMiW,新拉代辟。瓦曲f实M中“在跟名小的定囚京.可IfcV软实B结装与修制口以行横犬的於川火此.东汽H信tKfn参与.不杓现任Xtl内或承诺华为不/您衽4、文HMRMJKlh的任何行为承担Ii任，早，为“晚不外透B修我上篌信4.U小力打通如.女依所O3为技术*幺司2flZl仅t切根总IiS华为收术力段公司W*阿R任何公依”个人不力檀白汐.史H水手琥内存的觎分网全他,4不得吸任何城府检修