中国煤炭报 | 做好智能化开采顶层设计与总体架构

来源:黑龙江龙煤矿业控股集团
编辑:中国煤炭报
发布时间:2020-09-22 12:10:44
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做好智能化开采顶层设计与总体架构


  智能化矿山建设不仅仅是煤炭行业传统技术领域的改造升级,更是其在服务于国民经济过程中的地位、作用改变的体现。

  某种意义上讲,手机的发展路径就是智能化矿山建设的路径。大家在解决了现有煤矿开采问题的基础上,又融合了高端的先进技术来实现传统煤矿生产运营的升级发展。

智能化存在的问题主要在三个方面

  自动化和智能化的区别在于一个是自动实行,一个是主动实行。自动化更多是按照大家设置的既定程序自动实行,智能化则代表了主动性。一个系统到底是自动化还是智能化就要看其自主工作机制,比如能够根据工作面的地质条件自动做出调整,或是在安全监测过程中做出预测分析、主动报警等,都是智能化的体现。

  目前,我国以中国煤炭科工集团、中国矿大等为代表的研发机构在地质信息探测、矿山建模、生产自动化、安全监控、管理信息化等方面开展了大量理论和技术研究。黄陵矿业、神东矿区、陕北张家峁、延长石油巴拉素等在数字化矿山建设、生产系统智能化等应用方面取得了突破性进展。

  数字矿山及智能化开采将控制、大数据、互联网与传统采矿科学融合发展,是煤矿开采领域技术发展趋势和当前研究的热点问题。建设智能化矿山已经成为国内外煤炭企业的必然选择。

  但是,在智能化矿山建设发展过程中仍存在一些问题,主要包括信息孤岛、标准不健全、关键技术未突破等三个方面。信息孤岛体现为各子系统数据没有深度融合、无法实现数据的充分利用和智能化管控;标准不健全体现在数字化建模、通信、智能化矿山架构等方面缺少统一的标准,难以实现跨系统、跨平台集成应用;在关键技术领域,井下定位、高清视频图像获取及应用、智能化采掘装备等技术尚未突破。

深度融合人工智能与采矿工艺技术

  智能化矿山更偏向于一些信息化和自动化控制的技术,但煤炭行业从业人员更关心的还是煤矿井下。不论井上井下都是相互关联的,有所偏颇可能就会影响智能化建设效果。

  智能化矿山建设以“网络互联互通、数据共享交换、信息融合安全、功能协同联动、能源节约利用”为方案设计的总原则。在智能化煤矿顶层设计和建设中,要遵循“打通信息壁垒”“铲除信息烟囱”“消除信息孤岛”“避免重复建设”的技术方法,同时将人工智能与采矿工艺技术深度融合,让智能化更好地替代人类工作。

  矿山总体架构及综合管控操作平台具有可视化、事件响应和报警、维修维护、趋势分析和报告、质量分析、网络报告、移动端报告等顶层功能,可分为数据采集与智能感知、高速信息传输网络、智能化生产系统、智能安全保障系统、全矿井设备和设施管理、供应链经营管理系统等方面。

  智能化矿山在井下要做的工作主要包括生产技术、安全技术、保障技术三个方面。生产技术包括开采、掘进以及洗选、装车等;安全技术包括顶板、瓦斯、防灭火、人员安全等灾害的监测,也就是感知、分析和趋势预测等;保障技术则包括排水、通风、物流调度等管理以及供电等。

  在井上,智能化矿山的主要工作是获取生产过程中的数据并且将其放入统一的综合管控大数据库中,用大数据库支撑智能化管控平台的应用,包括各种数据的分析、显示,以及趋势预测、报警等;在分析过程中,会用到如大数据处理、云计算等人工智能技术,在这些技术的支撑和推动下,才能提升现有的煤矿生产技术水平。


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