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数字孪生智慧煤矿让煤炭生产“耳聪目明”

2023-03-20 来源: 中国振动机械网
“这边屏幕显示的是摄像头下的采矿实景,这边是应用数字技术‘复制’的数字孪生工作面,数字孪生工作面能够实时显示煤机位置、煤机速度、滚筒采高等关键参数。”3月13日,在国..

“这边屏幕显示的是摄像头下的采矿实景,这边是应用数字技术‘复制’的数字孪生工作面,数字孪生工作面能够实时显示煤机位置、煤机速度、滚筒采高等关键参数。”3月13日,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿智能化指挥中心,工作人员指着大屏幕上的4个并列画面介绍。
 

新投入使用的国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿智能化指挥中心。 (图片由受访单位提供)


采矿实景和数字孪生矿井是一对“双胞胎”,只不过一个“土生土长”,一个是利用3D模型和“5G+采煤场景”应用等数字化技术进行集成,工作人员通过这个数字孪生体,在高度逼真的场景中实时监控井下设备的运行状态,并实现机器状态监测评估和健康管理。

“这是一个工作面的液压支架,共有170个,每个液压支架都安装了压力传感器,能感知到来自顶板的压力大小,我们从数字孪生体的大屏幕上看到这根柱子变成红色,表示来自顶板的压力已经超压了,通过安全阀自动泄压,变成绿色表示欠压,系统通过投入自动补压功能,为实景中的欠压柱子补强压力。”金凤煤矿信息化副总经理张铁聪介绍,依托这些数据和模型,操作人员可以更为精准地判断出设备的运行状态,真正实现智能感知、智慧决策。

2021年起,国家能源集团宁夏煤业联合北京大学、北京龙软科技股份有限公司、中煤科工集团,构建了工作面透明地质、设备模型,基于地质模型建立了井上下“1:1”实景的数字“孪生”系统,通过“高精度透明地质模型+高精度测量机器人+数字孪生系统”数据支撑,实现煤矿井下可视化仿真分析和远程控制,全面构建煤矿“监测、控制、管理”一体化智能综合管理体系和科学管理模式。

今年年初,工业和信息化部等4部门联合公布2022年度智能制造试点示范工厂揭榜单位,金凤煤矿“数字孪生工厂”建设项目跻身国家级智能制造行列。

金凤煤矿,是目前宁夏数字化程度最高的煤矿,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、新一代信息技术等与煤炭生产技术深度融合,形成全面感知、实时互联、数据驱动、智能决策、自主学习、协同控制的完整煤矿智能系统。

在这里,仅各类传感器就有1000多个,组成一个精准的“神经系统”,全方位无死角感知着煤矿的“风吹草动”,机器设备或者瓦斯浓度出现异常会提前预警,让煤炭开采更加安全。

不仅如此,很多“急难险重”的工作都由机器人来承担:中央变电所巡检机器人、胶带输送机巡检机器人、清仓机器人等机器人“战队”全天候忙碌,精准、不知疲倦地做好自己的“本职工作”。

通过智能化控制大屏幕,记者看到,巡检机器人经过每一台设备时,大屏幕上就会实时显示每一台设备的运行参数。

“设备出现问题时,巡检机器人会自动报警,我们立刻安排工作人员下井维修。”金凤煤矿相关技术人员介绍,目前该煤矿先后对主运输、供电、排水、通风等10个系统32个固定岗位实现远程视频联动集中控制,实现了无人值守。

智能矿山颠覆了人们对煤矿的传统认知:环境不再脏乱差,煤尘煤渣极大减少,一个安全、少人、高效、清洁的采矿业正在向我们走来。

金凤煤矿如今实现了分拣煤矸石自动化,更令金凤煤矿的员工感慨。

“4个人,分坐在运输煤块的皮带两侧,用耙子把煤矸石耙出来,一干就是好几个小时,噪声刺耳,煤尘呛人,工作环境很差,一天下来浑身上下都变黑了,腰酸腿疼。”金凤煤矿党群部部长郭海忠说。

2022年,金凤煤矿安装煤矸石智能化分拣系统,在全封闭除尘空间内,以“X射线自动识别+视频辅助”双结合功能分拣煤矸石,实现了分拣煤矸石的智能化、无尘化。

近年来,金凤煤矿坚持技术迭代,推进采煤智能化建设,使用快速掘进系统,引进基于机器视觉的智能视频采集、分析、控制装备系统;实现入井人员安全监察、行为监督及巡检管控、有毒有害气体预测、SOS求救的数据共享和可视化管理,并构建起“一套体系高效统管,一部手机直通金凤”的智能管理格局,让煤炭生产更加“耳聪目明”。

金凤煤矿负责人陈自新介绍,努力通过技术创新、管理创新和体制机制创新夯实智能化建设水平,用自动化、智能化实现少人作业,降低煤矿工人劳动强度,创建安全可靠的作业环境,提高员工幸福指数。

“煤矿智能化是煤炭行业高质量、绿色发展的核心支撑。目前,宁夏煤业所有煤矿全面开启智能化矿井建设,正构建全矿井多单元、多产业链、多系统集成的智能煤矿体系,全面实现生产要素和管理信息的数字化精准实时采集、网络化实时传输、可视化展现,达到智能化运行全覆盖。”国能宁夏煤业信息技术中心副总工程师林红梅介绍。


本文关键词:

采矿 煤矿智能化 数字技术

责任编辑:晓丽
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