（一）指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真贯彻党 的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，深入落实 “四个革命，一个合作”能源安全新战略，坚持新发展理念，加快新 一代信息技术与煤炭产业深度融合，推进煤炭产业高端化、智能 化、绿色化转型升级，实现煤炭开采利用方式的变革，提升煤矿 智能化和安全水平，促进煤炭行业高质量发展。 （二）基本原则 ——分类建设，分级达标。针对我国煤矿智能化建设基础与 资金投入、人才投入和政策支持力度，提升煤矿智能化技术装备 的成熟度与可靠性，全面提升煤矿智能化水平。 ——以人为本，安全高效。坚持把煤矿减人、增安、提效和 提高职工的幸福感与获得感作为智能化煤矿建设的根本目标，通 过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平，促进煤矿安全、质 量、效率与效益的稳步提升。 （三）建设目标 按照《指导意见》提出的三阶段目标，重点突破智能化煤矿 综合管控平台、智能综采（放）、智能快速掘进、智能主辅运输、 化管控；对于中东部矿区等建设基础较薄弱的生产煤矿，重点进 行基础信息系统、机械化+智能化的采掘系统、重大安全隐患的智 能预警系统、智能安全监测系统等建设，实现减人、增安、提效； 对于云贵基地的煤矿，应尽快实施智能化改造，重点进行危险、 繁重岗位机器人替代，提升矿井本质安全水平。新建煤矿应先行 开展煤矿智能化顶层设计，采用先进生产工艺、技术与装备，全 面建设信息基础设施、智能化生产系统、智能化综合管控平台等，

2贵州省 2.3四川省 三、非煤矿山系统解决方案 3.1总体架构 3.2生产对象 3.3生产工具 3.4生产过程端 四、非煤矿山案例（重庆海螺水泥） 4.1矿山基本情况 4.2矿山信息化、智能化建设情况 4.3取得成效 五、新设备及技术 ， 背景与目标 针对近年矿山重特大事故暴露的责任悬空、隐蔽致灾、违法屡禁等问题， 2贵州省 2.3四川省 三、非煤矿山系统解决方案 3.1总体架构 3.2生产对象 3.3生产工具 3.4生产过程端 四、非煤矿山案例（重庆海螺水泥） 4.1矿山基本情况 4.2矿山信息化、智能化建设情况 4.3取得成效 五、新设备及技术 ， 矿业智能化建设洞察报告 Insight Report on Intelligent 2贵州省 2.3四川省 三、非煤矿山系统解决方案 3.1总体架构 3.2生产对象 3.3生产工具 3.4生产过程端 四、非煤矿山案例（重庆海螺水泥） 4.1矿山基本情况 4.2矿山信息化、智能化建设情况 4.3取得成效 五、新设备及技术 ， 政策定位与目标体系 问题导向：针对矿山“责任悬空、灾害治理滞后、违法屡禁不止”等顽疾，

....................................................................................... 15 3.1 工业和信息化部 教育部 市场监管总局关于印发轻工业数字化转型实施方案的通知..15 3.2 国家发展改革委等部门关于印发《推动热泵行业高质量发展行动方案》的通知.........22 3.3 关于向社会公 .................................... 37 3.5 关于印发 2025 年工业和信息化标准工作要点的通知....................................................... 42 3.6 工业和信息化部办公厅关于组织开展 2025 年度工业节能降碳诊断服务工作的通知.47 3.7 2025 年数字化绿色化协同转型发展工作要点 ........70 3.10 交通运输部等十部门关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见............................72 3.11 工业和信息化部办公厅关于组织开展 2025 年度国家工业和信息化领域节能降碳技术 装备推荐工作的通知..................................................................

），指无法在一定时间范围内用常规软件工具 进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的 信息资产。目前，大数据企业达到了 8900 多家，大数据产业规模总 量超过 1100 亿元。 资料来源：中国电子信息产业研究院、中商产业研究院  农业大数据是指在现代农业生产、经营、管理等各种活动中形成的， 具有潜在价值的、海量的、活的数据。一切与农业相关的数据，涉及 农业自然资源数据 3500PB  农业市场数据 800PB （数据来源： ZDNET 《数据中心 2013 ：硬件重构与软件定义》年度技术报 告） 3. 农业进入大数据时代 气象数据 生物信息数据 资源环境数据 生长监测数据 农业统计数据 全球气候观测系统（ Global Climate Observing System ） 2012 年每天新增 超过 250GB ，政府间 在 WGS （ Whole Genome Shotgun ）分区内包含 1914 亿个碱基对， 6272 万 个基因组序列。 全部数据若是装订成册，将载满 700 多辆卡车。 （ 2 ）生物信息数据 对地观测（遥感）技术农业资源研究提供空间数据，而且，遥感 监测一直向高时空分辨率、高光谱、多频段方向发展，数据生产能力 越来越强； 美国 NASA 和 USGS 研究生产的包括 GLS1975

2% 。城市污水处理率 93.44% ，其中污水处理厂集中处理率 89.80% ，城市再生水日生产能力 2762 万立方米 4 什么是智慧水务 • 名称定义：智慧水务指的是通过信息化技术方 法获得、处理并公开城市水务信息，从而有效地 管理城市的供水、用水、耗水、排水、污水收集 处理、再生水综合利用等过程。 • 技术结构：在这个过程中，智能水表硬件终端、 NB-IoT/LoRa 通信、云计算、系统方案集成等 水表类企业、水泵类企业等等一系列相关企业。 5 智慧水务的基础 … SCADA 系统（数据采集与监视控制系统）它可以远程监控和控制整个 或部分系统，通过对信息的处理及时生成警报、报告、图表或其他对 操作和维护有重要意义的相关信息客户服务平台：报装、表务、热线、 DMA （独立计量分区）：利用水表 (Metered) 和阀门的方式将一个完整的供 水管网区域（ Area ）分成若干的独立小 二次供水管理系统 – 管网压力智能控制系统 – 水源井远程控制系统 – 管网巡检系统 – RFID 抄表管理系统 – 短距离无线抄表系统 – 消防栓管理系统 – 化验室水质管理系统 – 移动信息化平台 – SCADA 云平台解决方案 – 应急调度解决方案 – 管网建模解决方案 – 渗漏预警系统解决方案 – 智慧农村供水 – 供水分区计量管理系统 – 物联户表集抄系统 • 智慧排水

井工煤矿智能化建设基本内容包括：智能化运算平台、智 能化煤矿信息基础设施、掘进系统、综采系统、主运输系统、 辅助运输系统、综合保障系统、安全管控系统、经营管理系统 等 9 个方面内容。 2.井工煤矿掘进工作面智能化建设基本内容包括：智能化运 算平台、智能化煤矿信息基础设施、掘进系统、安全管控系统 等 4 个方面内容。 3.井工煤矿综采工作面智能化建设基本内容包括：智能化运 算平台、智能化煤矿信息基础设施、综采系统、安全管控系统 管控系统 等 4 个方面内容。 4.露天煤矿智能化建设基本内容包括：智能化运算平台、智 能化煤矿信息基础设施、卡车无人驾驶系统、辅助设备远程控 制系统等 4 个方面内容。 二、煤矿智能化建设评分方法 1.井工煤矿智能化建设评分方法 （1）井工煤矿智能化建设考核满分为 100 分，采用各部分 得分乘以权重的方式计算，各部分的权重见表 1-1。 表 1-1 井工煤矿智能化建设评分权重表 井工煤矿智能化建设评分权重表 序号 考核内容 标准分值 权重 （勿） 一 智能化运算平台 100 0.10 二 智能化煤矿信息基础设施 100 0.10 三 掘进系统 100 0.10 四 综采系统 100 0.15 五 主运输系统 100 0.15 六 辅助运输系统 100 0.10 七 综合保障系统 100 0.15 八 安全管控系统 100 0.10 九 经营管理系统 100 0.05 （2）井

感知、决策、评估及优化等问题，已成为行业的研 究共识和应用导向。而在具体解决方案上，人工智 能往往还需要与其他框架、技术和模式相结合，以 形成系统化的应用产品。其中，信息物理系统、工 业互联网及云服务模式等是将人工智能应用于钢铁 能源管控的几个主要着力点和核心内容。 信息物理系统——钢铁能源管控智能化的关 键基础 CPS 网络 信 息 物 理 融 合 系 统 (Cyber Physical System， 是在对环境有充分感知的基础之上，在系统计 算、通信以及网络控制力等方面的可拓展的网络化 物理设备系统 [3]。CPS 通过对物理进程和计算进程相 互反馈循环以实现信息和设备的深度融合进而增加 或拓展系统的新功能，以达到对物理实体的安全、 可靠、高效的实时控制。最终实现物理世界和信息 世界的完全融合，并为工业现场构造一个可控、可 信、可拓展且安全高效的 CPS 网络，从根本上改变 现有的工程物理系统的构建方式。 序，以及煤气、氧气等各能源介质；网络层则通过 新一代网络将底层传感器采集信息做高效传输；最 终的应用层涵盖钢铁工艺知识库等多方面资源，并 以软件或云服务等形式提供给最终用户。 随着自动化程度的提高，钢铁企业已具备建立 CPS 的基础，但由于钢铁生产中存在大量时滞环 节，工艺之间又联系紧密，导致钢铁企业往往存在 管控脱节、信息化和自动化结合相对不够紧密等问 题，信息无法及时反馈到控制系统中。因此，钢铁 企业建立

Top 3 工程研究前沿重点解读 14 2.2 工程开发前沿 23 2.2.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 23 2.2.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 27 第三章 信息与电子工程前沿 37 3.1 工程研究前沿 38 3.1.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 38 3.1.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 43 3.2 工程开发前沿 55 程中利用发展路线图工具，研判重点工程前沿未来 5~10 年的发展方向和趋势。 本书为 2024 年度全球工程前沿研究项目的成果，由两部分组成：第一章主要说明研究采用的数据和 研究方法；第二章至第十章为机械与运载工程，信息与电子工程，化工、冶金与材料工程，能源与矿业工程， 土木、水利与建筑工程，环境与轻纺工程，农业，医药卫生和工程管理 9 个领域报告，分别描述与分析各 领域工程研究前沿和工程开发前沿概况，并对重点前沿进行详细解读。 数据滞后带来的前沿性不足，鼓励领域专家结合定量分析结果修正、归并、扩充前沿。研究实施流程如图 1.1 表 1.1 9 个领域前沿数量分布 领域 工程研究前沿 / 个 工程开发前沿 / 个 机械与运载工程 10 10 信息与电子工程 10 10 化工、冶金与材料工程 10 10 能源与矿业工程 12 12 土木、水利和建筑工程 10 10 环境与轻纺工程 10 10 农业 10 10 医药卫生 10 10 工程管理 10

行动等低碳软实力还未获得充分的重视 - 20 园区低碳发展建议 - 32 目前园区层面系统性的低碳发展政策尚待建立 创新载体建设是园区推动技术减碳的抓手，但 目前其在低碳技术创新上成效较低 电子信息类园区：优化能源管理 案例 - 松山湖高新区：智慧能源生态系统助力 打造高端低碳产业格局 汽车产业园区：推动供应链减碳 案例 - 天津经开区：引导、服务企业与其他园 区的低碳发展 新能源产业园区：引导产业链协同 地关注园区工业板块的能源、经济数据，未对第一产业和 第三产业的数据展开深入讨论。 3 本次调研数据以 2020 年为主，园区政策文件、绿色金融和社会活动相关的数据可能包含 2021 年及其以后的信息 5 5 4 4 4 3 2 1 1 1 1 1 5 5 4 4 4 3 2 1 1 1 1 1 ( ) 图 1-3. 被调研园区情况 5 在调研过程中，我们发现园区的低碳发展从不同层 工业范畴内，产业类型很大程度上决定了园区的 能源需求特征及碳排放特征，如何在现有产业基 石化、化工、造纸等原材料上游行业易拉高园区排 放水平，装备制造、电子信息和汽车等下游行业排 放强度比上游行业低十至数十倍。根据调研园区信 息，即使园区经济产出由装备制造或电子信息等低 碳排行业主导，园区内经济占比极低的高碳排企业 也可能导致园区整体碳排放保持较高水平 6。对于 化工和新材料产业，不同产品类型和所处的不同产

（一）工业互联网的内涵与意义 近年来，数字经济浪潮席卷全球，新一轮产业变革蓬勃兴 起，以未来网络、数字孪生、大数据、人工智能等为代表的新 一代信息技术与工业技术加速融合，在一定程度上颠覆了传统 的生产和商业运营模式。各工业大国凭借各自在信息技术领域 的领先优势，加快实施一系列针对传统工业数字化转型升级的 “再工业化”战略，谋求抢占新一轮竞争制高点。通过数字化 转型保持长久活力和竞争力，已成为发展的“必答题”。工业 IT 架构采用垂直耦合的模式，易导致数据碎片化、 信息孤岛化、技术异构化，负责不同业务环节或流程的子系统 间彼此孤立，无法满足新形势下企业统筹规划、决策优化、高 效管理及敏捷响应等新需求。在此背景下，以泛在互联、全面 感知、智能优化、安全稳固为特征的工业互联网应运而生。工 业互联网作为全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式， 通过新兴信息技术构建“人-机-物”的全面互联，基于规模化 数 分析工具以 及人与设备的交互接口。2016 年，在工业和信息化部的领导下， 3 由中国信息通信研究院牵头，联合相关企业成立了工业互联网 产业联盟（AII），明确工业互联网定义“是新一代信息技术与 工业系统全方位深度融合形成的产业和应用生态，是工业智能 化发展关键的综合信息基础设施”。工业互联网是以机器、原 材料、控制系统、信息系统、产品及人之间的网络互联为基础， 通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处