在数字化转型的浪潮中,矿业正经历着前所未有的变革,正进入到智能化、自动化与高效化的新纪元。物联网技术在矿山数字化中扮演着至关重要的角色,它通过物联网技术连接起来,实现了数据的实时收集、传输和分析。这些技术的发展不仅提高了矿山作业的安全性和效率,还降低了运营成本,提升了环境的可持续性。
特别是在5G技术的加持下,矿山的智能化水平得到了显著提升。例如,老石旦煤矿的5G+智能化建设项目,正是这一转型浪潮中的一个缩影。这一项目不仅展示了5G技术在矿山领域的应用潜力,更为整个行业的数字化转型提供了宝贵的经验和启示。
矿业智能化 :老石旦煤矿
老石旦煤矿的5G+智能化建设项目是近年来国家能源集团乌海能源有限公司推进的重点工程。该项目的实施使得这座拥有近70年历史的煤矿步入了智能化发展的新阶段。根据报道,老石旦煤矿的智能化建设项目于2020年9月启动,并且在2021年5月与中国移动合作完成了5G+智能化矿山建设项目。
老石旦煤矿的智能化应用场景包括但不限于智能矿灯、全景工作面、AI智能分析系统、智能移动终端、设备监测与报警系统以及智能供水系统等。这些应用开启了煤矿物联网时代,通过智能化系统建设及应用,进一步降低了安全风险,实现了固定岗位无人值守,减少了作业人员112人。
此外,老石旦煤矿还实现了井下5G网络全覆盖,共安装了45套5G基站,这为井下作业提供了稳定且连续的通信能力。通过5G技术,矿工的主要工作转变为设备巡检和参数调整,综采队人数从110人减少至68人,供电、通风等固定岗位也实现了无人值守,工作人员数量显著减少。
国家能源集团的这一智能化实践,不仅提升了煤矿的安全生产管理水平,还为煤炭行业的智能化发展提供了宝贵的经验。通过5G+技术的应用,老石旦煤矿在智能采煤、智能掘进、无人值守、灾害精准预警、机器人巡检等方面取得了显著成效,推动了企业数字转型、智能升级、融合创新,达到了“减人、提效、保安”的目标。老石旦煤矿的5G+智慧矿山项目还成功入选了工业和信息化部的示范名单,标志着其在工业互联网平台+安全生产方面处于国内领先水平。
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矿业智能化建设:技术与图谱
在矿业管理迈向智能化、自动化与高效化的征途中,一系列前沿技术的融合应用成为了关键驱动力。以下是对当前矿业智能化领域几项核心技术的详细解析:
定位技术
人员安全监控:通过高精度定位技术,可以实时监控矿工的位置,确保他们在安全区域工作,一旦发生紧急情况,可以快速定位并实施救援。
设备状态监测:利用定位技术监测设备的位置和状态,有助于及时发现设备故障和异常,减少设备停机时间,提高矿山的运行效率。
数据治理和赋能:定位技术收集的数据可以用于数据管理和分析,帮助矿山企业建立全流程、全链条的数据资源管理体系,提高数据治理和应用能力。
人工智能应用:在智能化矿山的海量数据基础上,定位技术可以辅助人工智能算法优化和模型迭代,提升矿山人工智能大模型的通用性和实用性,特别是在人员行为规范、工程质量评价、设备运行管控等方面。
开采作业智能化:定位技术可以加强精细化地质勘探,提升生产条件预知能力,为开采装备智能运行提供基础环境数据,推动矿山传统开采工艺变革,实现少人化、无人化开采。
灾害智能防控:建立矿山风险灾害评估模型库,提高地质灾害、人员、设备等信息汇集和关联分析能力,实现矿山风险灾害智能预测预警,其中定位技术是关键组成部分。
应急救援保障能力提升:在灾害应急情况下,定位技术可以帮助快速确定受困人员位置,实现应急救援力量物资智能联动、现场灾情动态研判、避灾路径自动规划。
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通信技术
数据传输与通信:通信技术确保了矿山内部各种传感器、监控设备和控制系统之间的数据传输,实现实时数据的快速、可靠通信。
远程监控与操作:通过高速通信网络,操作人员可以在控制中心远程监控矿井内的作业情况,实现远程操作和控制,提高作业的安全性和效率。
设备状态监测:通信技术使得设备状态信息能够实时回传至监控系统,便于实时监测设备的工作状态,及时发现并处理潜在的故障。
智能决策支持:通信技术结合大数据分析和人工智能,为矿山管理提供智能决策支持,优化资源配置和生产流程。
应急响应与安全管理:在紧急情况下,通信技术能够快速传递安全警报和应急指令,提高矿山的应急响应能力,保障人员安全。
物联网(IoT)应用:通信技术是实现矿山物联网的基础,通过连接各种智能设备,构建矿山的智能感知网络,实现设备的智能管理和控制。
自动化控制系统:通信技术在自动化控制系统中扮演着关键角色,确保控制指令能够准确、迅速地传达至执行设备。
环境监测与灾害预警:通信技术结合环境监测传感器,能够实时监测矿井内的环境状况,及时发出灾害预警,减少事故发生的风险。
信息共享与协同作业:通信技术促进了矿山内部不同部门和团队之间的信息共享,提高协同作业的效率。
智能矿山平台建设:通信技术是构建智能矿山平台的基础,通过集成各种应用和服务,实现矿山管理的数字化和智能化。
移动设备接入:通信技术允许移动设备如智能手机、平板电脑等接入矿山网络,实现移动办公和现场作业的便捷性。
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传感器技术
实时监测与数据采集:传感器技术能够实时监测矿井内的环境和设备状态,如温度、压力、风量等,通过这些数据的实时采集,可以对矿井通风系统进行实时监测、控制和分析。
智能控制与自动化运行:在井下综放采煤工作面上,通过安装压力传感器、温度传感器等设备,配合智能化控制系统,实现矿山的智能化监测与控制,提升矿井管理管控一体化能力 。
安全风险管理:利用传感器技术,可以对矿井内的安全风险进行可视化监测,如自动风门和风窗的控制,解决供风不稳定和通风管理困难的问题 。
设备状态监测与故障预防:在线监测系统通过传感器收集的数据,可用于实时诊断设备故障,预防设备故障的发生,减少因设备问题带来的停产损失。
智能装备与机器人研发:传感器技术是智能装备和机器人研发的关键,用于实现精准定位、导航、姿态控制等,提高作业的自动化和智能化水平 。
环境和灾害预警:通过科学布设的智能感知终端,如环境和视频图像传感器,实现对矿山环境的动态监控和灾害预警分析 。
数据治理与决策支持:传感器收集的数据对于数据管理和分析至关重要,有助于优化选矿流程,提升决策的科学性。
推动工业互联网发展:传感器技术是实现矿山工业互联网的基础,通过设备联网和数据共享,提高设备间的协同性,实现全面优化。
提升智能系统化水平:在矿山各子系统智能化的基础上,传感器技术有助于实现生产作业、辅助运行和安全监测监控等系统间的联动控制,推动矿山生产、安全、管理全流程智能化。
则以下是本次IOTE物联网展,在矿业领域有一定应用的参展商,所组成的图谱内容。图谱展示了参展企业的分布与各自的技术专长,为矿业领域行业智能化转型升级的加速。矿业企业可以深入了解最前沿的物联网技术如何赋能矿业管理,找到适合自己的智能化解决方案,实现效率与效益的双重提升。
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