【行業】礦山智能化-智慧礦山是被低估的“金山”(28頁)

智能礦山基于現代智能化理念,關注效率問題、安全問題和效益問題,將物聯網、云計算、大數據、人工智能、自動控制、工業互聯網、機器人化裝備等與現代礦山開發技術深度融合,形成礦山全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的完整智能系統,實現礦井開拓、采掘、運通、分選、安全保障、生態保護、生產管理等全過程的智能化運行。實現智能礦山的核心要素是將現代信息、控制技術與采礦技術融合,在紛繁復雜的資源開采信息背后找出高效、安全及環保的生產路徑,對礦井系統進行最佳的協同運行控制,并根據地質環境及生產要求變化自動創造全新的控制流程。

我國礦山開采歷經機械化、自動化、智能化的發展階段,其中,礦山智能化建基于礦山自動化、信息化、數字化所取得的成果。結合自動化礦山、信息化礦山和數字化礦山發展的歷史背景,可以將智能礦山的發展大致劃分為 4 個階段。包括:(1)單機自動化階段(20 世紀 90 年代):該階段的典型特征為分類傳感技術和二維 GIS平臺得到應用、單機傳輸通道得以形成,實現了可編程控制、遠程集控運行、報警與閉鎖。(2)綜合自動化階段(21 世紀初):該階段的典型特征為綜合集成平臺與 3D GIS 數字平臺得到應用、高速網絡通道形成,實現了初級數據處理、初級系統聯動、信息綜合發布。(3)局部智能化階段(2010 年至今):是當前中國礦山所處階段,此階段經歷了可視化遠程干預(1.0 時代)和工作面自動找直(2.0 時代)兩個技術階段,目前正處于向透明工作面(3.0 時代)研究過程中。該階段的典型特征為 BIM、大數據、云計算技術得到應用,實現了局部閉環運行、多個系統聯動及專業決策。(4)全面智能化階段(未來):智能礦山 4.0 時代的到來,達到透明化礦井和全礦井控制協同化的水平。

礦山結構龐雜,可分為煤類礦山與非煤類礦山,而非煤礦山又可分為金屬礦山與非金屬礦山。礦山類型復雜多樣,但由于煤礦和非煤礦在開采、排巖、運輸等多個關鍵環節相似較高,因此智能化改造方式存在一致性,且煤礦由于建設難度低且市場需求量大,其率先進行了智能化轉型。普通煤礦發展成智能煤礦:(1)需要智能系統基站、遠端控制平臺等基礎建設;(2)需要煤機等裝備智能化改造或購置;(3)需要交互式信息平臺、數據分析系統平臺等軟硬件建設;(4)需要各子(分)控制系統和控制技術的相互銜接與融合,如綜采子系統、綜掘子系統、安全子系統、提升子系統等融合形成整個礦山的智能化成套控制系統。其中涉及到 90 多個子系統,可以分為3 部分:智能生產系統、智能職業健康與安全系統、智能技術與后勤保障系統。

分享到: