據(jù)悉,作為新中國第一個(gè)自行勘探設(shè)計(jì)興建的特大型煤炭基地,中國平煤神馬集團(tuán)近年來大力引進(jìn)5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),全面推進(jìn)煤礦智能化建設(shè),打造了全國首個(gè)千米5G+智慧煤礦項(xiàng)目,構(gòu)建了全國首套5G+智能選矸、河南全省首套5G+智能綜采、5G+輔助作業(yè)等應(yīng)用場景,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域設(shè)備遠(yuǎn)程控制,助力煤炭企業(yè)少人化、無人化。目前,該集團(tuán)已建成1對國家級、11對省級智能化示范煤礦,煤礦生產(chǎn)效率提高15%以上,采掘一線作業(yè)環(huán)境持續(xù)改善,職工勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低,礦井安全保障能力顯著提升。
“一張圖”“一道墻”“一平臺”構(gòu)筑礦山“智慧大腦”
中國平煤神馬集團(tuán)平寶公司是河南省唯一獲評首屆煤炭行業(yè)“標(biāo)桿煤礦”。12月11日八點(diǎn)半,在平寶公司綜采一隊(duì)智能化集控室,當(dāng)班人員劉洋在遠(yuǎn)程桌面操控臺上按下啟動(dòng)按鈕,井下的采煤機(jī)便開始自動(dòng)運(yùn)行。“通過這個(gè)監(jiān)控屏幕,我們不僅能實(shí)時(shí)觀察到井下液壓支架、采煤機(jī)等設(shè)備的性能及工作狀態(tài),還能監(jiān)測到工作面瓦斯?jié)舛?、粉塵濃度等數(shù)據(jù)。工作人員過去每天都要下井巡檢,現(xiàn)在只需隔幾天下井一次便可。”
工作崗位的改變,背后是一個(gè)產(chǎn)業(yè)的蝶變。近年來,該集團(tuán)將5G與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,著力構(gòu)筑煤礦集控“一張圖”“一道墻”“一平臺”,逐步實(shí)現(xiàn)采掘智能化、系統(tǒng)可控可視化、管理信息化。
該集團(tuán)成功搭建了集團(tuán)骨干環(huán)網(wǎng),骨干鏈路帶寬200G以上,并攜手華為公司共建F5G承載網(wǎng),在14對礦井建成萬兆“數(shù)字高速公路”,為智能化采掘、無人駕駛、視頻分析、遠(yuǎn)程運(yùn)維等多場景應(yīng)用提供精準(zhǔn)信息“定位導(dǎo)航”。同時(shí),建成了技術(shù)水平行業(yè)一流、國內(nèi)領(lǐng)先的云中心、算力中心和大數(shù)據(jù)中心,不僅讓集團(tuán)100多項(xiàng)核心業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)“上云用云”,還為煤礦未來實(shí)現(xiàn)“云端”打通了多網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸“大動(dòng)脈”。
“多網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸筑牢了高階智能礦山發(fā)展的‘底座’。”該集團(tuán)數(shù)智化中心負(fù)責(zé)人說,目前,集團(tuán)在19對礦井建成智能化綜合管控平臺,各生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)融通、一體應(yīng)用,構(gòu)建了安全生產(chǎn)信息管理“一張圖”;11對礦井完成工業(yè)控制安全平臺建設(shè),打造了橫向到邊、縱向到底的煤礦網(wǎng)絡(luò)安全保障體系,構(gòu)建了工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)防御“一道墻”;20對礦井建成工業(yè)視頻平臺,實(shí)現(xiàn)井下生產(chǎn)工況在線監(jiān)測、實(shí)時(shí)感知、超前研判,構(gòu)建了工業(yè)視頻監(jiān)控“一平臺”,為煤礦安全高效開采打造了“智慧大腦”。
智能化裝備實(shí)現(xiàn)安全高效智慧開采
12月12日,在該集團(tuán)五礦煤樓里,經(jīng)過初篩的矸石被X射線掃描后,“身上”僅存的一些煤被高壓風(fēng)吹進(jìn)了煤倉。“自TDS智能干選系統(tǒng)投用后,我們礦矸石含煤率由原來的5%降為現(xiàn)在的1%。”該礦相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
如今,該集團(tuán)在井下實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程掘進(jìn)、無人綜采、智慧測控;在井上建設(shè)了5G智能選矸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無人化選矸,安全高效。5G融入煤炭開發(fā),由深到廣,從采到選,賦能多業(yè)務(wù)場景,開啟該集團(tuán)智慧礦山新時(shí)代。
在“5G?+采煤”方面,該集團(tuán)在煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重的礦井率先完成智能化建設(shè),形成了薄、中、厚采煤工作面全覆蓋生產(chǎn)格局,智能化采煤工作面單班作業(yè)人數(shù)由22人減至6人,常態(tài)化運(yùn)行率接近80%,智能化產(chǎn)能占比突破50%。同時(shí),建成5G+規(guī)劃開采與數(shù)字孿生系統(tǒng),做到井下裝備工藝數(shù)據(jù)信息在線顯示、同步采集、自動(dòng)提取,開創(chuàng)了全國深部礦區(qū)綜采工作面透明開采技術(shù)應(yīng)用示范。
在“5G+掘進(jìn)”方面,該集團(tuán)新增成套智能化掘進(jìn)裝備51套,智能化開掘進(jìn)尺達(dá)到8.2萬米,并自主研發(fā)智能化掘進(jìn)自移皮帶機(jī)尾和工作面多功能巡檢機(jī)器人,構(gòu)建了具有中國平煤神馬特色的煤礦智能化快速掘進(jìn)體系,實(shí)現(xiàn)了“地面截割、井下支護(hù),無人值守”,智能化掘進(jìn)工作面單班作業(yè)人數(shù)由12人減至8人,集團(tuán)首套全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)巖巷單進(jìn)突破623米,刷新全國同類型礦井進(jìn)尺紀(jì)錄。
在“5G+智能分選”方面,該集團(tuán)自主研發(fā)的5G+智能選矸系統(tǒng)成功投用,與中興通訊聯(lián)合搭建的“5G+智能分選數(shù)字星云平臺”,經(jīng)行業(yè)鑒定達(dá)到國際先進(jìn)水平,矸石選出率達(dá)到90%以上、效率提升60%,原煤灰分降低6-10個(gè)百分點(diǎn),人工選矸徹底退出煤礦歷史舞臺。
此外,在實(shí)訓(xùn)領(lǐng)域,該集團(tuán)打造全國首個(gè)智慧礦山5G+數(shù)字孿生實(shí)訓(xùn)基地,大幅提升培訓(xùn)效率,解決了煤礦培訓(xùn)“三難”和高技能實(shí)操人才緊缺等問題。
目前,該集團(tuán)累計(jì)建成40個(gè)采煤、88個(gè)掘進(jìn)智能化工作面,智能化采煤工作面人均工效平均提高20%以上,智能化掘進(jìn)工作面人均工效平均提高30%以上。
AI下井助力生產(chǎn)輔助系統(tǒng)提檔升級
在該集團(tuán)十礦調(diào)度中心的大屏幕上,AI視頻分析模型可以準(zhǔn)確識別職工、各種設(shè)備,甚至是皮帶上的大塊異物。當(dāng)出現(xiàn)礦工不戴安全帽、安全操作不規(guī)范等異常點(diǎn)時(shí),AI第一時(shí)間在視頻畫面上發(fā)出報(bào)警信號,并同步拍照錄像、自動(dòng)保存。
自今年3月上旬“基于無源工業(yè)光網(wǎng)AI視頻分析云平臺系統(tǒng)”項(xiàng)目正式運(yùn)行以來,十礦已建成17個(gè)AI視頻分析模型、100路視頻分析場景,實(shí)現(xiàn)井下全場景應(yīng)用。截至目前,該系統(tǒng)對識別的各類隱患均及時(shí)報(bào)警,漏報(bào)率為零。
在實(shí)現(xiàn)智能采掘選的基礎(chǔ)上,該集團(tuán)積極引入智能監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、AI分析、智能巡檢等先進(jìn)技術(shù),大力推廣“5G+”設(shè)備應(yīng)用,助力煤礦生產(chǎn)輔助系統(tǒng)提檔升級。
據(jù)了解, 目前,該集團(tuán)實(shí)施供電、排水、壓風(fēng)、提升、運(yùn)輸?shù)?54個(gè)子系統(tǒng)升級改造,自動(dòng)化綜合遠(yuǎn)程控制率提升至73.7%,優(yōu)化用工4000余人。其中,積極探索5G與精準(zhǔn)定位技術(shù)融合模式,成功開發(fā)應(yīng)用井下智能無人駕駛系統(tǒng),運(yùn)輸效率提升41%;上馬投用20余臺5G+煤礦巡檢機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了井下變電所、泵房等關(guān)鍵地點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程巡檢、無人值守,建成了河南省規(guī)模最大的礦用機(jī)器人集群;推廣應(yīng)用“云-邊-端”協(xié)同的煤礦AI視頻識別技術(shù),建成17個(gè)AI視頻分析模型、300路視頻分析場景,實(shí)現(xiàn)人員、設(shè)備、環(huán)境智能監(jiān)控、精準(zhǔn)分析、超前預(yù)警,做到井上下固定場所、主要生產(chǎn)區(qū)域、重點(diǎn)作業(yè)地點(diǎn)全覆蓋。
李延河說,該集團(tuán)下一步將不斷深耕5G數(shù)字新藍(lán)海,乘“數(shù)”而上、聚“智”而為、賦“能”發(fā)展,力爭到2026年底,新建3-4對國家級智能化示范煤礦,初步實(shí)現(xiàn)采掘、裝運(yùn)、儲(chǔ)存、洗選、銷售全流程智能聯(lián)動(dòng),推動(dòng)煤礦生產(chǎn)更安全、運(yùn)行更高效、決策更智慧,全力打造“智慧平煤神馬”,助力河南省傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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