智能礦山概念
智能化礦山的核心在于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”和“智能決策”,目標(biāo)是用機(jī)器代替人從事危險(xiǎn)、繁重或重復(fù)性工作,并用智能系統(tǒng)優(yōu)化人難以精確掌控的復(fù)雜過(guò)程。以下是智能化礦山的關(guān)鍵特征和內(nèi)涵:
一、全面感知與互聯(lián)互通
1、通過(guò)傳感器、攝像頭、定位設(shè)備(如UWB、GPS)、RFID等,實(shí)時(shí)采集人員、設(shè)備、環(huán)境(氣體、巖層應(yīng)力、位移等)、生產(chǎn)過(guò)程等各類數(shù)據(jù)。
2、利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、WiFi6等高速可靠網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)礦山“人-機(jī)-環(huán)-管”各要素的全面互聯(lián)互通,消除信息孤島。
二、智能分析與決策
1、利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、清洗、融合和分析。
2、應(yīng)用人工智能(機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí))、專家系統(tǒng)、數(shù)字孿生等技術(shù),進(jìn)行設(shè)備故障預(yù)測(cè)、礦山災(zāi)害(瓦斯、水害、頂板、沖擊地壓等)預(yù)警、生產(chǎn)需求預(yù)測(cè)。生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化、配礦優(yōu)化、設(shè)備調(diào)度優(yōu)化、能耗優(yōu)化。設(shè)備狀態(tài)診斷、安全隱患診斷。為管理人員提供基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策支持。
三、自動(dòng)化與機(jī)器人作業(yè)
1、核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化:實(shí)現(xiàn)井下或露天采場(chǎng)主要設(shè)備的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和自動(dòng)化運(yùn)行,如智能化綜采工作面(采煤機(jī)記憶割煤/自適應(yīng)割煤、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)移架、刮板機(jī)/轉(zhuǎn)載機(jī)/破碎機(jī)/皮帶機(jī)聯(lián)動(dòng))。智能化掘進(jìn)工作面(掘錨一體機(jī)遠(yuǎn)程操控、自動(dòng)截割)。無(wú)人駕駛礦卡(露天礦運(yùn)輸主力)。無(wú)人化電機(jī)車/膠輪車運(yùn)輸(井下輔助運(yùn)輸)。
2、機(jī)器人應(yīng)用:替代或輔助人進(jìn)行危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè):巡檢機(jī)器人(巷道、皮帶、變電所、水泵房等)。救援機(jī)器人。噴漿機(jī)器人。鉆孔機(jī)器人等。
四、可視化與遠(yuǎn)程控制
1、基于三維GIS/BIM、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等技術(shù),構(gòu)建礦山數(shù)字孿生體,實(shí)現(xiàn)礦山全貌、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)流程、安全風(fēng)險(xiǎn)的直觀、透明化展示。
2、在集控中心或地面辦公室,實(shí)現(xiàn)對(duì)井下關(guān)鍵設(shè)備(采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、泵站、運(yùn)輸系統(tǒng)等)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和操作,減少井下高危區(qū)域作業(yè)人員。
五、本質(zhì)安全提升
1、通過(guò)實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警,提前發(fā)現(xiàn)并處置安全隱患。
2、利用精準(zhǔn)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人員禁區(qū)管理、危險(xiǎn)區(qū)域接近預(yù)警。
3、用機(jī)器替代人進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè),大幅降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。
4、智能化視頻監(jiān)控自動(dòng)識(shí)別違章行為。
六、高效生產(chǎn)與資源優(yōu)化
1、優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少設(shè)備空轉(zhuǎn)和等待時(shí)間,提高設(shè)備綜合效率(OEE)。
2、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)開(kāi)采,減少資源浪費(fèi),提高資源回收率。
3、通過(guò)智能調(diào)度優(yōu)化物流運(yùn)輸效率。
七、綠色環(huán)保
1、優(yōu)化能源消耗管理,降低單位能耗。
2、減少?gòu)U棄物排放。
3、更精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)。
智能化礦山不是簡(jiǎn)單的“自動(dòng)化”或“信息化”,而是通過(guò)新一代信息技術(shù)與礦山業(yè)務(wù)的深度融合,實(shí)現(xiàn)少人化/無(wú)人化:減少危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)人員。透明化:生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備狀態(tài)、安全風(fēng)險(xiǎn)一目了然。高效化:資源利用、生產(chǎn)效率、運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)化。本質(zhì)安全化:主動(dòng)預(yù)防事故,保障人員生命安全。決策智能化:基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)決策。
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