在科技日新月異的今天，智慧礦山作為礦業(yè)領(lǐng)域的一場深刻變革，正引領(lǐng)著整個行業(yè)向更高效、更安全、更環(huán)保的方向發(fā)展。智慧礦山，融合了現(xiàn)代信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿科技的礦山運(yùn)營模式，不僅重新定義了礦山的生產(chǎn)方式，更在保障安全生產(chǎn)、提升資源利用效率、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等方面展現(xiàn)出巨大潛力。
智慧礦山是未來發(fā)展趨勢
智慧礦山是什么
智慧礦山，是指基于現(xiàn)代煤礦智能化理念，將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人化裝備等與現(xiàn)代礦山開發(fā)技術(shù)深度融合，形成礦山全面感知、實(shí)時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的完整智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井開拓、采掘、運(yùn)通、分選、安全保障、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)管理等全過程的智能化運(yùn)行。
智慧礦山建設(shè)政策背景
煤礦智能化開采是國家重點(diǎn)支持的能源技術(shù)創(chuàng)新方向之一。2016 年6 月1 日，國家發(fā)展改革委和國家能源局對外發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030 年）》行動計劃，明確了能源技術(shù)創(chuàng)新的15 個重點(diǎn)任務(wù)：一是煤礦無害化開采技術(shù)創(chuàng)新。2030 年實(shí)現(xiàn)智能化開采，重點(diǎn)煤礦區(qū)基本實(shí)現(xiàn)工作面無人化，全國煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到95%以上。
《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2035 年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的煤礦智能化體系。目前，煤礦智能化開采還處于示范階段，適用于條件較好的工作面，隨著技術(shù)水平的提升，未來10-20 年內(nèi)或?qū)⒋蠓秶鷳?yīng)用。
智慧礦山三維可視化系統(tǒng)
礦山全景孿生系統(tǒng)
融合高精度 GIS 地理信息系統(tǒng)與前沿數(shù)字孿生技術(shù)，對礦山的地形地貌、礦區(qū)邊界、道路網(wǎng)絡(luò)、水系分布、綠化區(qū)域、地面建筑群落以及錯綜復(fù)雜的地下巷道等各類要素進(jìn)行精準(zhǔn)數(shù)字化映射，構(gòu)建出逼真的三維虛擬礦山模型。通過接入前端智能感知設(shè)備源源不斷傳來的數(shù)據(jù)，結(jié)合專業(yè)的數(shù)據(jù)分析模型與算法，能夠?qū)ΦV山的安全生產(chǎn)、綜合集中控制、智能化巡檢、決策指揮調(diào)度以及經(jīng)營管理等多個關(guān)鍵領(lǐng)域的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的綜合監(jiān)測與分析。系統(tǒng)能夠敏銳捕捉各類異常事件，以可視化的方式進(jìn)行即時預(yù)警告警，管理人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，即可查看任意管理要素的實(shí)時運(yùn)行態(tài)勢，從而全面、實(shí)時地掌握礦山的整體運(yùn)營狀況，為科學(xué)決策提供堅實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
安全生產(chǎn)實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)：
依托 GIS 地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析能力，對參與安全生產(chǎn)的人員、設(shè)備、運(yùn)輸車輛以及各類監(jiān)測點(diǎn)的位置信息和實(shí)時狀態(tài)進(jìn)行全方位實(shí)時監(jiān)測。借助人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的智能感知技術(shù)，持續(xù)跟蹤礦山環(huán)境中的粉塵濃度、瓦斯含量、水文情況、有害氣體分布等環(huán)境參數(shù)，以及人員的工作狀態(tài)、設(shè)備的運(yùn)維狀況和生產(chǎn)進(jìn)度等關(guān)鍵信息。一旦發(fā)現(xiàn)人員非法入侵、違規(guī)操作行為或者可能引發(fā)災(zāi)害的異常情況，系統(tǒng)會立即發(fā)出實(shí)時預(yù)警告警。同時，運(yùn)用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析模型，對礦山掘進(jìn)、開采、運(yùn)輸?shù)群诵臉I(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)，以及重大災(zāi)害監(jiān)測、設(shè)備安全評估、環(huán)境安全監(jiān)測、人車安全分析等核心數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，實(shí)現(xiàn) “人、地、物、事” 多源數(shù)據(jù)的智能關(guān)聯(lián)，為管理者的決策研判提供全面、客觀的數(shù)據(jù)支持。
智能開采動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
基于地理信息系統(tǒng)，對綜采工作面、采煤機(jī)、各類監(jiān)測設(shè)備等要素的位置和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時跟蹤監(jiān)測。利用數(shù)字孿生技術(shù)，完美還原綜采工作面的開采作業(yè)場景，結(jié)合前端智能識別感知技術(shù)，實(shí)時分析主要設(shè)備的工作狀態(tài)、煤層賦存情況以及環(huán)境參數(shù)變化。運(yùn)用專業(yè)的模型算法，對采煤機(jī)的運(yùn)維狀況、煤炭開采量、開采進(jìn)度等核心指標(biāo)進(jìn)行多維度可視化分析，為開采作業(yè)的監(jiān)管提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持和科學(xué)的決策依據(jù)。
智能運(yùn)輸全程監(jiān)控系統(tǒng)
集成煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的各個信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，借助地理信息系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測巷道布局、運(yùn)輸路線狀況、帶式輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、人員位置以及告警事件等要素的分布和實(shí)時狀態(tài)。支持對人員、車輛、事件以及設(shè)備等要素的詳細(xì)信息進(jìn)行便捷查詢。通過三維建模技術(shù)，真實(shí)呈現(xiàn)煤礦運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境狀況和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合前端智能識別感知技術(shù)和專業(yè)算法模型，對運(yùn)輸車輛的運(yùn)行狀況以及煤礦運(yùn)輸?shù)母黜椇诵臄?shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時可視化分析，有效提升管理者對煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的實(shí)時監(jiān)控能力等
智慧礦山建設(shè)實(shí)現(xiàn)價值
智慧礦山可視化管理系統(tǒng)建設(shè)，融合5G、大數(shù)據(jù)、云計算、AI、融合通信等前沿技術(shù)應(yīng)用，將信息、技術(shù)、設(shè)備與礦山管理需求有機(jī)結(jié)合，覆蓋安監(jiān)生產(chǎn)、綜合集控、智能巡檢、經(jīng)營管理、智能掘進(jìn)、智能開采、智能運(yùn)輸?shù)榷鄠€業(yè)務(wù)領(lǐng)域，賦能用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“智能感知、智能分派、智能處置、智能考評、智能改進(jìn)”，有效提升跨部門決策和資源協(xié)調(diào)效率。
