智能礦山概念
智能化礦山的核心在于“數(shù)據(jù)驅(qū)動”和“智能決策”,目標(biāo)是用機器代替人從事危險、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、通過傳感器、攝像頭、定位設(shè)備(如UWB、GPS)、RFID等,實時采集人員、設(shè)備、環(huán)境(氣體、巖層應(yīng)力、位移等)、生產(chǎn)過程等各類數(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),實現(xiàn)礦山“人-機-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)平臺對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、清洗、融合和分析。
2、應(yīng)用人工智能(機器學(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、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。生產(chǎn)計劃優(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、自動化與機器人作業(yè)
1、核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化:實現(xiàn)井下或露天采場主要設(shè)備的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和自動化運行,如智能化綜采工作面(采煤機記憶割煤/自適應(yīng)割煤、液壓支架自動跟機移架、刮板機/轉(zhuǎn)載機/破碎機/皮帶機聯(lián)動)。智能化掘進(jìn)工作面(掘錨一體機遠(yuǎn)程操控、自動截割)。無人駕駛礦卡(露天礦運輸主力)。無人化電機車/膠輪車運輸(井下輔助運輸)。
2、機器人應(yīng)用:替代或輔助人進(jìn)行危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè):巡檢機器人(巷道、皮帶、變電所、水泵房等)。救援機器人。噴漿機器人。鉆孔機器人等。
四、可視化與遠(yuǎn)程控制
1、基于三維GIS/BIM、虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)等技術(shù),構(gòu)建礦山數(shù)字孿生體,實現(xiàn)礦山全貌、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)流程、安全風(fēng)險的直觀、透明化展示。
2、在集控中心或地面辦公室,實現(xiàn)對井下關(guān)鍵設(shè)備(采煤機、掘進(jìn)機、泵站、運輸系統(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、通過實時環(huán)境監(jiān)測與災(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)實現(xiàn)人員禁區(qū)管理、危險區(qū)域接近預(yù)警。
3、用機器替代人進(jìn)入危險區(qū)域作業(yè),大幅降低安全事故風(fēng)險。
4、智能化視頻監(jiān)控自動識別違章行為。
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)和等待時間,提高設(shè)備綜合效率(OEE)。
2、實現(xiàn)精準(zhǔn)開采,減少資源浪費,提高資源回收率。
3、通過智能調(diào)度優(yōu)化物流運輸效率。
七、綠色環(huán)保
1、優(yōu)化能源消耗管理,降低單位能耗。
2、減少廢棄物排放。
3、更精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)。
智能化礦山不是簡單的“自動化”或“信息化”,而是通過新一代信息技術(shù)與礦山業(yè)務(wù)的深度融合,實現(xiàn)少人化/無人化:減少危險區(qū)域作業(yè)人員。透明化:生產(chǎn)過程、設(shè)備狀態(tài)、安全風(fēng)險一目了然。高效化:資源利用、生產(chǎn)效率、運營成本優(yōu)化。本質(zhì)安全化:主動預(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)動的科學(xué)決策。
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