智能化礦山建設不僅僅是煤炭行業傳統技術領域的改造升級,更是其在服務于國民經濟過程中的地位、作用改變的體現。
某種意義上講,手機的發展路徑就是智能化礦山建設的路徑。我們在解決了現有煤礦開采問題的基礎上,又融合了高端的先進技術來實現傳統煤礦生產運營的升級發展。
智能化存在的問題主要在三個方面
自動化和智能化的區別在于一個是自動執行,一個是主動執行。自動化更多是按照我們設置的既定程序自動執行,智能化則代表了主動性。一個系統到底是自動化還是智能化就要看其自主工作機制,比如能夠根據工作面的地質條件自動做出調整,或是在安全監測過程中做出預測分析、主動報警等,都是智能化的體現。
目前,我國以中國煤炭科工集團、中國礦大等為代表的研發機構在地質信息探測、礦山建模、生產自動化、安全監控、管理信息化等方面開展了大量理論和技術研究。黃陵礦業、神東礦區、陜北張家峁、延長石油巴拉素等在數字化礦山建設、生產系統智能化等應用方面取得了突破性進展。
數字礦山及智能化開采將控制、大數據、互聯網與傳統采礦科學融合發展,是煤礦開采領域技術發展趨勢和當前研究的熱點問題。建設智能化礦山已經成為國內外煤炭企業的必然選擇。
但是,在智能化礦山建設發展過程中仍存在一些問題,主要包括信息孤島、標準不健全、關鍵技術未突破等三個方面。信息孤島體現為各子系統數據沒有深度融合、無法實現數據的充分利用和智能化管控;標準不健全體現在數字化建模、通信、智能化礦山架構等方面缺少統一的標準,難以實現跨系統、跨平臺集成應用;在關鍵技術領域,井下定位、高清視頻圖像獲取及應用、智能化采掘裝備等技術尚未突破。
深度融合人工智能與采礦工藝技術
智能化礦山更偏向于一些信息化和自動化控制的技術,但煤炭行業從業人員更關心的還是煤礦井下。不論井上井下都是相互關聯的,有所偏頗可能就會影響智能化建設效果。
智能化礦山建設以“網絡互聯互通、數據共享交換、信息融合安全、功能協同聯動、能源節約利用”為方案設計的總原則。在智能化煤礦頂層設計和建設中,要遵循“打通信息壁壘”“鏟除信息煙囪”“消除信息孤島”“避免重復建設”的技術方法,同時將人工智能與采礦工藝技術深度融合,讓智能化更好地替代人類工作。
礦山總體架構及綜合管控操作平臺具有可視化、事件響應和報警、維修維護、趨勢分析和報告、質量分析、網絡報告、移動端報告等頂層功能,可分為數據采集與智能感知、高速信息傳輸網絡、智能化生產系統、智能安全保障系統、全礦井設備和設施管理、供應鏈經營管理系統等方面。
智能化礦山在井下要做的工作主要包括生產技術、安全技術、保障技術三個方面。生產技術包括開采、掘進以及洗選、裝車等;安全技術包括頂板、瓦斯、防滅火、人員安全等災害的監測,也就是感知、分析和趨勢預測等;保障技術則包括排水、通風、物流調度等管理以及供電等。
在井上,智能化礦山的主要工作是獲取生產過程中的數據并且將其放入統一的綜合管控大數據庫中,用大數據庫支撐智能化管控平臺的應用,包括各種數據的分析、顯示,以及趨勢預測、報警等;在分析過程中,會用到如大數據處理、云計算等人工智能技術,在這些技術的支撐和推動下,才能提升現有的煤礦生產技術水平。