多方协作共建平台 智能化矿山新技术正普及
■ 中国工业报 郭 宇 信息化、智能化正逐渐影响着人们的工作、生活和思维方式,同时也改变了各企业的生产、经营和服务模式,为处于低谷徘徊期的全球经济带来了复苏的动力,为新常态下的中国经济注入了新的动能,也为煤炭产业高质量发展提供了有利支撑。在近日召开的 “智能化矿山创新发展论坛”上中国工程院能源与矿业工程学部主任苏义脑院士表示,目前我国煤矿智能化发展尚处于初级阶段,相关技术与装备还不完善,急需进行科技攻关与突破。煤矿智能化带来的不仅仅是技术的变革,更是各垂直行业的变革,是大数据、云计算、物联网、人工智能等技术支持下的产业协作、平台共建和生态共创。加快煤矿智能化发展,建设智能+绿色矿业新体系,实现煤炭资源的智能、安全、高效、绿色开发是能源革命的战略任务和必由之路。 多方面共建智能化装备 目前,全国已建成300多个智能化工作面,按照 《全国安全生产专项整治三年行动计划》,到2022年采掘智能化工作面力争达到1000个以上。虽然智能化建设取得初步成效,但我国煤矿智能化发展仍然面临诸多制约因素,煤矿智能化发展目前尚处于示范培育阶段,必须尊重现实客观条件和事物发展规律,清楚认识我国煤矿智能化发展进程。煤矿智能化技术研发要坚持需求导向和问题导向,煤矿智能化发展要注重基础理论研究,要加强人才教育培养,要加快制定相关标准,要构建开放合作的创新生态。 中国煤炭学会理事长刘峰提出,煤矿智能化的发展需要全行业包括煤炭生产企业、煤机装备厂家、相关科研院所、高等学校、研发机构等的协力合作,一起创建平等互利、合作共赢的技术创新应用共同体,共同解决煤矿智能化发展面临的重大科学问题与技术难题,同时要主动融入全球科技创新网络,积极拓展合作空间,建立更加高效协同的科技创新体系,不断提升自身的科技创新能力。 中国煤炭科工集团副总经理刘见中指出,煤矿智能化是事关行业发展的重大工程,也是涉及多系统、多层次、多专业、多领域、多工种相互匹配融合的复杂巨系统,需要举全行业之力、集全行业资源、汇全行业智慧共同努力去实现。中国煤科作为公益类中央企业,以 “引领煤炭科技、推动行业进步”为使命,大力实施创新驱动发展战略,积极把握智能化煤矿建设机遇,将企业发展融入国家战略,较早提出煤矿智能化的发展思路,制定发布了煤矿智能化建设一体化解决方案,在透明矿井地质保障、智能化工作面、快速掘进系统、煤矿机器人等方面突破了一批核心技术,形成一批高水平技术装备成果。今后,将继续加快打造煤矿智能化创新生态圈,构建更加科学、更加协同、更加高效、更加一体的全面科技创新生态,持续加大要素投入,形成技术领先的强大核心竞争力,服务国家战略,支撑行业高质量发展。 5G+智能化煤矿巨系统概念 中国工程院院士王国法论坛上提出了5G+智能化煤矿巨系统概念,并介绍了5G+智能化煤矿巨系统的技术进展。 王国法表示,煤矿是一个开放、复杂的巨系统,有上百个子系统,各子系统之间层次逻辑交叉,并与周围环境之间存在物质、能量、信息的交换。煤矿又与外部市场、生态环境等相关联。基于此,5G+智能化煤矿巨系统架构概念应运而生。 5G+智能化煤矿融合了5G、大数据、人工智能、区块链、边缘计算、云计算、物联网等新一代信息技术,赋能并重塑开拓设计、地测、开采、掘进、运输、通风、洗选、安全保障、生态保护、经营管理等内容,使其具有自感知、自决策、自执行的基本能力,实现巨系统的协同智能化运行。 5G+智能化煤矿巨系统的总体架构为一平台 (智能化管控平台)、一张网 (5G融合通信网络)、一片云 (企业云大数据)、一视图(4D—GIS)和十大应用系统,以 “智能化生产决策控制+机器人作业”为实现路径。 据了解,5G+智能化煤矿巨系统建设已有一些推进经验。以5G+高效融合网络及精准位置服务系统为例,地面建成5G+北斗精准定位系统,可满足露天开采和地面矿区的智能化应用需求;井下建立5G+融合定位系统,通过5G+UWB定位、毫米波雷达感知和车载SLAM等技术,为井下人员定位、辅助运输、车辆调度等提供高精准的实时位置服务。目前,该系统已在张家峁矿业公司成功应用,实现了柴油车、电池车等从辅助运输车库到井下全程无人驾驶。 据介绍,张家峁矿业公司14301回采工作面和15212掘进工作面已经投用了雷达激光点云测距仪。该装备可将激光测距仪与智能综掘、智能回采技术深度结合,改变了传统的手动上图,每分钟更新测量数据,在一张图上实时显示掘进和回采位置,实现了进尺数据的自动化采集。
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