爭當(dāng)智慧煤礦高質(zhì)量發(fā)展領(lǐng)頭雁

朱定華 李瀟洋

坐在地面分控中心輕點(diǎn)按鍵，采煤工作面各系統(tǒng)“聞”令而動(dòng)，烏金滾滾;調(diào)度室大屏幕上，井下人員定位信息精準(zhǔn)顯示;井下膠帶機(jī)智能巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)360°實(shí)時(shí)監(jiān)測……在陜北礦業(yè)張家峁公司，智能化應(yīng)用越來越普及，工作環(huán)境越來越安全，勞動(dòng)強(qiáng)度越來越減弱，日常管理越來越省心，幸福指數(shù)越變越提升……公司實(shí)現(xiàn)了“五越”發(fā)展。

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)的快速發(fā)展，新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命加速演進(jìn)，為煤礦智能化建設(shè)鋪平了道路。張家峁礦業(yè)公司全面踐行習(xí)近平總書記“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略和來陜考察重要講話精神，根據(jù)國家《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》、陜煤集團(tuán)“智能礦井、智能礦區(qū)、一流企業(yè)”的戰(zhàn)略布局及陜北礦業(yè)“二優(yōu)三商三打造”的建設(shè)目標(biāo)，靶盯“構(gòu)建具備人、機(jī)、 環(huán)、管多系統(tǒng)信息感知融合、動(dòng)態(tài)辨識(shí)、有效預(yù)警、智能決策、協(xié)同控制的智能煤礦綜合系統(tǒng)，打造世界一流智能化示范礦井”目標(biāo)，立足煤炭行業(yè)全面對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)，多方調(diào)研考察，全面研討論證，大力開展全方位、多單位智能煤礦建設(shè)項(xiàng)目合作研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化完善智能煤礦建設(shè)總體方案，經(jīng)過了一年多的探索和實(shí)踐，已初步建成智能通風(fēng)、快速掘進(jìn)、智慧中心、融合通訊、智能運(yùn)輸系統(tǒng)智慧煤礦建設(shè)28個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全系統(tǒng)一鍵啟動(dòng)、一鍵智能測風(fēng)、多系統(tǒng)信息融合感知，極大地推動(dòng)了“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無人”的落地，有效降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善提高了井下安全生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，智能化建設(shè)的強(qiáng)勢起步，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新鮮活力。

“一鍵啟動(dòng)”實(shí)現(xiàn)智能工廠化作業(yè)

“現(xiàn)在準(zhǔn)備全生產(chǎn)系統(tǒng)一鍵啟動(dòng)，請各分控中心進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)前設(shè)備自檢及安全確認(rèn)?！薄皥?bào)告總控中心，供電供排水自檢完畢，系統(tǒng)完好正常，具備開機(jī)條件……”在公司調(diào)度指揮中心，“一鍵啟動(dòng)”的智能化操控實(shí)力讓記著者為之震撼和興奮。

目前，公司依托“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭”的管理模式，建成了張家峁智能煤礦生態(tài)鏈開采系統(tǒng)，該項(xiàng)目深度融合了多個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、多個(gè)廠家建設(shè)下的眾多采、機(jī)、運(yùn)、通、洗、銷方面的自動(dòng)化子系統(tǒng)，涵蓋了井下供電供排水、全礦井通風(fēng)系統(tǒng)、井下綜采工作面、主運(yùn)輸系統(tǒng)一段、井下煤倉轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)、主運(yùn)輸系統(tǒng)二段、地面原煤倉轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)、洗選加工、地面產(chǎn)品煤倉轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)、裝車發(fā)運(yùn)等全生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)，共涉及供電供排水系統(tǒng)各設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)各設(shè)備及常見的采煤機(jī)、刮板機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)、給煤機(jī)、煤倉、淺槽分選機(jī)、板框壓濾機(jī)等831臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了沿線生產(chǎn)環(huán)節(jié)的全過程自動(dòng)化，同時(shí)，系統(tǒng)融合了安全環(huán)境監(jiān)測信息，為生產(chǎn)調(diào)度指揮提供了創(chuàng)新的管控模式?！耙绘I啟?！?，徹底解決了原煤主運(yùn)輸系統(tǒng)啟車運(yùn)行費(fèi)時(shí)的制約，使得黑色“長龍”隨時(shí)能夠在煤海中奔騰前涌。

經(jīng)了解，該系統(tǒng)將常態(tài)化沿線生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每班生產(chǎn)人員由69人減至26人，并且通過井下煤流的順煤流啟動(dòng)，每年可節(jié)約電費(fèi)160萬元，實(shí)現(xiàn)了智慧煤礦減人安全節(jié)能的目標(biāo)。

智能開采“硬核”來襲

“終于一鍵可以出煤了！”從“指望經(jīng)驗(yàn)”到“依靠數(shù)據(jù)”，這種采煤方式的改變，給張家峁人帶來了不一樣的體驗(yàn)。他們的心情是激動(dòng)的，是自豪的！在談到這些新技術(shù)的運(yùn)行效果時(shí)，公司黨委書記、董事長張建安說：“我們基于‘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術(shù)，深度融合了‘云+智慧礦山的物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)管理平臺(tái)，管理者隨時(shí)隨地都能在PC端、網(wǎng)頁、手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備對(duì)礦井生產(chǎn)、各系統(tǒng)設(shè)備的工況實(shí)時(shí)監(jiān)測，并進(jìn)行高效調(diào)度管理和決策指揮?！?/p>

在公司14301智能化綜采工作面，現(xiàn)在僅需5人就能完成以前14人的工作量，通過地面分控中心就可以操控采煤機(jī)和支架，智能化設(shè)備的應(yīng)用已成為公司采掘作業(yè)的常態(tài)。但是，以前14301薄煤層智能化工作面傾向長度235米，不利于掘進(jìn)的推進(jìn)，工作面技術(shù)人員通過3項(xiàng)研發(fā)創(chuàng)新，9個(gè)技術(shù)方面的突破，滿足了巷道與工作面1.4米以上大落差的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了1.1-1.3米堅(jiān)硬薄煤層的安全高效開采新技術(shù)模式突破。同時(shí)，通過采煤機(jī)記憶割煤、自動(dòng)跟機(jī)拉架找直、工作面全要素監(jiān)控、地面一鍵啟?？刂?、電纜自動(dòng)張緊、地質(zhì)系統(tǒng)構(gòu)建等功能，使工作面自動(dòng)化開機(jī)率達(dá)到了91.7%，工作面智能化的應(yīng)用大幅度降低了工作面作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了安全保障并提升了產(chǎn)出效益。其中，位于工作面設(shè)備列車“太空艙”中的“綜采自動(dòng)化系統(tǒng)”，經(jīng)由薄煤層高效記憶截割和慣導(dǎo)技術(shù);薄煤層人員識(shí)別系統(tǒng)、智能煤流負(fù)荷控制技術(shù)、有線和無線雙網(wǎng)通信技術(shù);薄煤層精小化設(shè)備應(yīng)用技術(shù);遠(yuǎn)程故障診斷、全生命周期管理、全新薄煤層專用井下智能控制系統(tǒng);采煤機(jī)電纜自動(dòng)張緊系統(tǒng)這六大關(guān)鍵技術(shù)的支持，再加上貫穿綜采工作面的千兆工業(yè)以太網(wǎng)及百兆無線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了通過井下“太空艙”對(duì)綜采設(shè)備的一鍵啟停和遠(yuǎn)程控制，達(dá)到了“無人跟機(jī)作業(yè)，有人安全巡檢”的智能化控制新水平。

5G網(wǎng)絡(luò)井下全覆蓋

2019年12月，公司攜手中國聯(lián)通在廠區(qū)率先開通了5G網(wǎng)絡(luò)，并完成了井下安裝測試，獲得了下載速率712兆，上傳速率130兆，延時(shí)小于21毫秒的良好數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的建成很好地推動(dòng)了張家峁智能化礦山建設(shè)，具有重要的里程碑意義。

5G網(wǎng)絡(luò)具有的高速率、低延時(shí)、廣連接三大特性與煤礦智能化建設(shè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求高度契合。依托該特性，可以傳輸4K高清圖像，每臺(tái)基站可接入15-20路視頻，在工作面低照度環(huán)境下也可以傳輸逼真的畫面，高清晰度的圖像在后期可用于智能視頻分析，如人員行為分析、煤巖識(shí)別，皮帶損傷檢測等。目前，公司已實(shí)現(xiàn)井下掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)5G遠(yuǎn)程控制，通過5G的大寬帶、低延時(shí)的特點(diǎn)，利用無線高清攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，然后通過新型礦用5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，將原來的有線控制改為無線控制，實(shí)現(xiàn)5G遠(yuǎn)程控制局扇的啟停。此外，在井下部署了甲烷、一氧化碳、二氧化碳、溫度等環(huán)境類傳感器，這些傳感器部署簡單、功耗低，有效解決了有線傳感器數(shù)據(jù)組網(wǎng)復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸容易丟失等問題。

“黑科技”讓安檢更智慧

下午四時(shí)，機(jī)電隊(duì)副隊(duì)長賀建軍來到井口信息站，輕輕彎下腰，智能安檢系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行虹膜識(shí)別、信息錄入、智能檢身，這一系列檢測前后不到五秒鐘，就可以實(shí)現(xiàn)智慧“無感”入井。

經(jīng)安檢員惠航介紹，知道這是公司井口智能安檢系統(tǒng)，它們包括遠(yuǎn)距離虹膜識(shí)別測溫一體機(jī)、遠(yuǎn)程控制移動(dòng)式安檢互動(dòng)機(jī)器人、多功能智能閘機(jī)、多區(qū)金屬檢測門、數(shù)字廣播系統(tǒng)及集成、管理分析系統(tǒng)等，涵蓋裝規(guī)范識(shí)別、酒精檢測、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、金屬探測、違禁品檢測、機(jī)器人互動(dòng)、數(shù)據(jù)分析等多種“黑科技”功能，可自動(dòng)記錄井下人數(shù)、出入井時(shí)間、工作時(shí)長、井下超時(shí)、事故報(bào)警等入井人員信息。

智能運(yùn)輸讓礦井“經(jīng)絡(luò)”更通暢

為了讓智能運(yùn)輸?shù)V井各路“經(jīng)絡(luò)”更通暢，張家峁礦業(yè)公司以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以“萬兆環(huán)網(wǎng)核心骨干、千兆分支智能接入”為架構(gòu)，建成了立體化智能調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)車輛精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)測速、紅綠燈控制、區(qū)間閉鎖、井口道閘控制、到站提醒、彎道預(yù)警等功能。同時(shí)，結(jié)合智能車載、手機(jī)APP等終端，可完成車輛的申請、派車、行車調(diào)度、行車記錄與監(jiān)控、車輛任務(wù)管理、行駛里程與維護(hù)保養(yǎng)、市場化運(yùn)行管理、分析等智能化管理功能，可全方位提升無軌膠輪車的運(yùn)輸安全與效率。

通過智能化技術(shù)提升，公司車輛調(diào)度可實(shí)現(xiàn)用車申請、審核管理、車輛檢驗(yàn)、派車管理、還車管理，對(duì)車輛從申請到歸還形成完整的閉環(huán)管理，提高了派車效率，實(shí)現(xiàn)了車輛調(diào)度管理的智能化。軌跡回放功能可根據(jù)時(shí)間區(qū)間、車輛編號(hào)對(duì)車輛入井軌跡進(jìn)行查詢回放，并且可根據(jù)需要選擇軌跡回放時(shí)的速度，快速查詢所需信息，實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行備忘錄功能;設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)功能可以對(duì)井下傳輸分站、紅綠燈控制器、定位分站的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢;綜合調(diào)度功能可以對(duì)井下的LED顯示屏、紅綠燈、行車路線、區(qū)間閉鎖的規(guī)則進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如：給井下的LED顯示屏臨時(shí)下發(fā)顯示內(nèi)容，遠(yuǎn)程控制井下紅綠燈的顏色狀態(tài)，對(duì)特殊車輛的行車路線進(jìn)行設(shè)定并下發(fā)一路綠燈的指令等。

智能巡檢機(jī)器人“減人提效”

“2-2煤皮帶巷溫度25℃、皮帶運(yùn)行溫度正常，無超載……”近日，井下智能巡檢機(jī)器人清晰地播報(bào)聲在2-2煤大巷膠帶輸送機(jī)機(jī)頭硐室一亮相變開始了“認(rèn)真工作”，第一時(shí)間就全面掌握了井下巷道環(huán)境及皮帶運(yùn)行情況，并實(shí)現(xiàn)同步傳送巡查信息。

“智慧啟停不是夢，巡檢機(jī)器人來助力?！睋?jù)了解，智能巡檢機(jī)器人利用先進(jìn)的無線移動(dòng)通訊技術(shù)，多傳感器實(shí)時(shí)傳輸，自動(dòng)充電、多級(jí)分析預(yù)警、高清晰拾音器及送話麥克，雙向?qū)χv，遠(yuǎn)程控制、360°云臺(tái)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，一鍵快速定向巡檢，可以實(shí)時(shí)采集巡檢現(xiàn)場的圖像、聲音、紅外熱像及溫度數(shù)據(jù)、煙霧、多種氣體濃度參數(shù)等信息，不僅模擬實(shí)現(xiàn)巡檢工巡檢作業(yè)時(shí)的“望、聞、問、切”，而且將傳統(tǒng)的無法復(fù)現(xiàn)記錄和不能準(zhǔn)確量化對(duì)比的人工感官現(xiàn)象，以數(shù)字化的圖像、聲音和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)歸類存儲(chǔ)，便于故障問題的查詢復(fù)現(xiàn)。對(duì)于現(xiàn)在這樣好環(huán)境，機(jī)運(yùn)隊(duì)皮帶巡檢工張震玉有深切體會(huì)，他高興地對(duì)記者說：“以前到2-2煤皮帶安全巡檢是我每天必作的‘功課。巷道又黑又濕，工作難度大，巡視一趟要走1個(gè)小時(shí)，汗水能把工作服打透，而且光線不好，有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在有了機(jī)器人，真是既輕松又安全?！?/p>

智能“小礦燈”發(fā)揮“大作用”

“時(shí)景濤，請繼續(xù)前進(jìn)50米，查看巷道有無積水，注意好安全?！比涨?，在公司調(diào)度指揮中心內(nèi)，調(diào)度員李玉龍通過智能穿戴系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)工作面的技術(shù)員時(shí)景濤，并利用無線通信系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度指揮。

經(jīng)了解，這種智能化礦燈具有定位芯片、視頻、無線通信、環(huán)境監(jiān)測等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)井下人員精確定位，自動(dòng)、準(zhǔn)確掌握井下作業(yè)人員區(qū)域分布和實(shí)時(shí)活動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)定位精度小于1米。通過移動(dòng)通信技術(shù)，連接井下的智能穿戴與井上的遠(yuǎn)程指揮人員，地面人員可直接查看井下視頻、環(huán)境參數(shù)、位置信息，真正做到井下的一切人員由電腦全自動(dòng)記錄，把多種功能匯集于礦燈上，減少作業(yè)人員攜帶多種設(shè)備的工作強(qiáng)度，極大提高工人的工作效率。通過該系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確查詢到井下作業(yè)人員當(dāng)前所處的區(qū)域和活動(dòng)軌跡，在工作中遇到緊急事件時(shí)，可以按下緊急求救按鈕，調(diào)度指揮中心立即會(huì)收到求救人員的信息，在第一時(shí)間組織人員進(jìn)行精準(zhǔn)救護(hù)，最大限度降低安全生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。在采訪機(jī)電隊(duì)礦燈管理員孫艷麗時(shí)，她介紹說：“我們在系統(tǒng)平臺(tái)中接入智能礦燈管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)中每個(gè)礦燈都與佩帶員工的資料信息相對(duì)應(yīng)，如姓名，工號(hào)，職務(wù)，崗位等，結(jié)合人員定位系統(tǒng)，做出更為精確的考勤信息，并可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)了礦燈“智能化、超市化、無人化”管理。職工再也不用擔(dān)心，鑰匙丟了打不開燈柜，可以直接刷虹膜開燈柜?！?/p>

“黨建云”打造黨建工作“妙錦囊”

寬敞明亮的黨員活動(dòng)室內(nèi)，既沒有資料柜，也沒有文件盒，取而代之的是四面墻壁上設(shè)計(jì)新穎、圖文并茂的簡約展板，內(nèi)容豐富、擺放整齊的學(xué)習(xí)書籍，外表萌蠢、“內(nèi)心”強(qiáng)大的黨建機(jī)器人“小萌”。這是記者走進(jìn)公司黨員活動(dòng)室看到的一幕。

近年來，張家峁礦業(yè)公司緊跟新技術(shù)趨勢，打造更智能、更完善、定制化的“黨建云”——智慧黨建大數(shù)據(jù)平臺(tái)。該平臺(tái)分手機(jī)應(yīng)用端、PC管理端、APP端3個(gè)端口，可以支持隨時(shí)隨地開展黨建工作，徹底改變了以往考核工作僅通過聽取匯報(bào)、查閱資料進(jìn)行評(píng)價(jià)工作的傳統(tǒng)手段，使考核工作更加科學(xué)準(zhǔn)確。

提及智慧黨建工作，公司黨委工作部負(fù)責(zé)人介紹說：“別看咱們這個(gè)黨員活動(dòng)室空間有限，但卻為我們黨員教育開辟了一條信息化、智能化、便捷化的新路子?！边^去，公司半年一次的政工檢查需要政工部門全體人員深入基層單位近一周時(shí)間才能完成?，F(xiàn)在，通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)只需要相關(guān)業(yè)務(wù)人員、一天的時(shí)間就可以完成。目前，張家峁礦業(yè)公司黨委已將28個(gè)黨支部、345名在職黨員全部納入平臺(tái)管理。通過智慧黨建大數(shù)據(jù)平臺(tái)建立了黨組織和黨員數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用線上+線下雙管齊下模式，使黨建工作精細(xì)化管理、流程化管控、全過程紀(jì)實(shí)，遠(yuǎn)程“面對(duì)面”的管理溝通，著力實(shí)現(xiàn)了“信息多跑路、黨群少跑腿”，助力企業(yè)黨建工作與生產(chǎn)經(jīng)營同頻共振、同向而行，從“有機(jī)結(jié)合”轉(zhuǎn)為“深度融合”。

此外，公司利用全球最先進(jìn)的AR互動(dòng)展示軟件系統(tǒng)，創(chuàng)新開發(fā)了“智慧黨建AR/VR項(xiàng)目”。目前“智慧黨建VR項(xiàng)目”加載了虛擬黨史體驗(yàn)館、習(xí)近平總書記重要講話館、建黨100周年館、歷史情景體驗(yàn)等多個(gè)模塊。除了VR技術(shù)外，還實(shí)施引進(jìn)AR技術(shù)，通過實(shí)時(shí)將數(shù)字信息、三維虛擬模型精確地疊加顯示到實(shí)景，以高互動(dòng)性的學(xué)習(xí)方式讓黨員們學(xué)習(xí)黨建內(nèi)容。記者在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，只需佩戴AR眼鏡注視3秒，即可將宣傳展板、圖書頁面的內(nèi)容實(shí)時(shí)拓展，增加模型、3D動(dòng)畫、音視頻等豐富內(nèi)容，使傳統(tǒng)平面內(nèi)容立體化，大大提高了黨建學(xué)習(xí)的趣味性。

時(shí)光荏苒，歲月更替。2020年，面對(duì)突如其來的新冠肺炎疫情，公司堅(jiān)持疫情防控和生產(chǎn)保供兩手抓，全力保障電煤需求和能源供應(yīng);這一年，礦井安全生產(chǎn)周期超過4200天，實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越;這一年，15212快速掘進(jìn)工作面創(chuàng)出日進(jìn)尺120米、月進(jìn)尺2702米的歷史紀(jì)錄，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平;這一年，智慧煤礦建設(shè)全面鋪開、如火如荼，智能化綜采工作面“太空艙”、巡檢機(jī)器人、5G+VR全景直播、全生產(chǎn)鏈“一鍵啟動(dòng)”等眾多智能化項(xiàng)目驚艷亮相2020煤炭行業(yè)兩化深度融合推進(jìn)現(xiàn)場會(huì);在這一年，公司抓安全、強(qiáng)管理、增效益、謀創(chuàng)新，不斷跑出公司智慧煤礦高質(zhì)量發(fā)展“加速度”……