關(guān)于智慧化礦山建設(shè)的思考

摘要：隨著工業(yè)5.0時代的到來，高度的自動化和人工智能已經(jīng)對礦山建設(shè)產(chǎn)生深遠的影響，它對礦山的安全、經(jīng)濟、綠色等各項指標(biāo)都會產(chǎn)生深遠的影響。本文結(jié)合信息化建設(shè)實踐經(jīng)驗，淺談智慧化礦山建設(shè)的幾點經(jīng)驗，對今后煤礦信息化建設(shè)提供相關(guān)思路。

關(guān)鍵詞：煤礦;智能化;建設(shè)

當(dāng)前，智慧化礦山建設(shè)已經(jīng)出現(xiàn)了相應(yīng)的科技成果并產(chǎn)生了不錯的經(jīng)濟效益。通過煤礦智能化建設(shè)，實施采掘裝備智能升級、固定場所智能巡檢、信息集成智能控制等工程，達到了以設(shè)備裝備智能化、信息高度集成化、崗位巡守?zé)o人化、推進煤礦的“智慧”程度，逐步實現(xiàn)綠色、高產(chǎn)、高效的煤礦建設(shè)初衷。智慧化建設(shè)主要基于智慧化礦山的系統(tǒng)架構(gòu)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、云數(shù)據(jù)中心、集成的基礎(chǔ)類系統(tǒng)、“一礦一圖”、大數(shù)據(jù)分析平臺等信息系統(tǒng)通用技術(shù)組成。

在具體建設(shè)過程中可縷析以下思路：

一、構(gòu)建智慧化礦山的建設(shè)構(gòu)架

智慧化礦山是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，集成各類傳感器、自動控制器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、組件式軟件等，形成一套智慧體系，能夠主動感知、自動分析，依據(jù)深度學(xué)習(xí)的知識庫，形成最優(yōu)決策模型并對各環(huán)節(jié)實施自動調(diào)控，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、運營管理等環(huán)節(jié)安全、高效、智能、綠色的礦山。

硬件基礎(chǔ)平臺建設(shè)：主要從建設(shè)礦區(qū)統(tǒng)一的管理辦公網(wǎng)絡(luò)、礦井生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)（千兆通信網(wǎng)絡(luò)、萬兆視頻網(wǎng)絡(luò)）、數(shù)據(jù)中心、調(diào)度指揮中心、礦井六大系統(tǒng)與生產(chǎn)配套系統(tǒng)的建設(shè);中心機房：根據(jù)現(xiàn)代化礦井建設(shè)需要，一個模塊化、智能化的先進機房已建設(shè)完成，通過智能的動力環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)實時對機房的環(huán)境、動力、安全進行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)一旦超出既定參數(shù)立即預(yù)警并根據(jù)設(shè)定的參數(shù)智能的（通過調(diào)整環(huán)境設(shè)備運行）調(diào)整環(huán)境，從而保證適合設(shè)備長期運行的安全可靠的創(chuàng)所。生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)：為滿足現(xiàn)代化礦井信息的傳輸需要，園子溝煤礦采用工業(yè)級別的赫茲曼交換機構(gòu)建井上下千兆控制環(huán)網(wǎng)和萬兆視頻環(huán)網(wǎng)，為礦井的數(shù)據(jù)傳輸提供穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)通路。

智能化控制建設(shè)：主要對礦區(qū)的供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等崗位實現(xiàn)無人值守，少人巡視，通過智慧化礦山綜合平臺可對無人崗點實現(xiàn)遠程操作和實時監(jiān)控;調(diào)度指揮中心：根據(jù)礦井建設(shè)需要，在生產(chǎn)的重要場所安裝最新的高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可通過調(diào)度室的大屏系統(tǒng)實時了解整個礦井最新的生產(chǎn)情況，同時區(qū)隊值班室可通過分控大屏實時了解職責(zé)范圍內(nèi)的生產(chǎn)情況;方便以最快的速度協(xié)調(diào)現(xiàn)場生產(chǎn)情況。

智能決策層建設(shè)：通過平臺的數(shù)據(jù)收集和專業(yè)模型與關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)智能決策的分析結(jié)果，從而做到災(zāi)害的預(yù)測與預(yù)防。管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：現(xiàn)已完成場區(qū)內(nèi)（設(shè)計的聯(lián)建樓以北的所有場區(qū)）的無線覆蓋，和各單體建筑的有線網(wǎng)絡(luò)（除消防救護樓外）和無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，滿足職工上班時間辦公方式多元化。

二、智慧化礦山的建設(shè)困難

當(dāng)前，智慧化礦山建設(shè)缺乏系統(tǒng)集成的成熟技術(shù)，雖然國家已經(jīng)已發(fā)了相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，但實踐中還存在硬件和軟件兩方面問題。

（一）硬件方面

當(dāng)前的井下視頻系統(tǒng)多采用?？低暤溶浖S著技術(shù)的不斷革新和井下的自然災(zāi)害帶來的不確定性，存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時，視頻設(shè)備自帶配件與人工智能研判系統(tǒng)不能很好地融合，重復(fù)建設(shè)會出現(xiàn)很多浪費和過大投入，建設(shè)過程中存在很多矛盾。另外，現(xiàn)在的信息化建設(shè)、智慧化礦山建設(shè)，沒有統(tǒng)一的建設(shè)指引和框架，各廠家說各家的好，各廠家執(zhí)行各家的標(biāo)準(zhǔn)，造成礦井的子系統(tǒng)建設(shè)各姿百態(tài)，集控建設(shè)實施困難。

（二）軟件方面

智慧礦山最重要的就是技術(shù)水平這個難點，所有的運用都取決于技術(shù)的高低。在整個建設(shè)過程中，會涉及多個專業(yè)的融合，打破了現(xiàn)有煤礦專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)置，會出現(xiàn)內(nèi)部協(xié)調(diào)不同意的情況。在智慧化生產(chǎn)管理過程中對人員，設(shè)備，信息，材料等都要進行智能管理和控制，礦山人員的培訓(xùn)和在學(xué)習(xí)也是一大困難。

三、智慧化建設(shè)的經(jīng)驗

煤礦智慧化建設(shè)要從保護歷史投資，支撐未來發(fā)展的角度出發(fā)，整體調(diào)研整體規(guī)劃，設(shè)計能夠滿足煤炭企業(yè)信息化長期需求的體系架構(gòu)，解決現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)不一、架構(gòu)各異問題。要明確將構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系作為其重點任務(wù)。

煤礦智能化建設(shè)必須把礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的一個子集，既具有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特征，又具有其自身的特點。它是面向礦山生產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化需求，構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系，支撐生產(chǎn)要素泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。其本質(zhì)是通過構(gòu)建精準(zhǔn)、實時、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系，建立面向礦山大數(shù)據(jù)存儲、集成、訪問、分析、管理的開發(fā) 環(huán)境，實現(xiàn)開采技術(shù)、經(jīng)驗、知識的模型化、標(biāo)準(zhǔn)化、軟件化、復(fù)用化，不斷優(yōu)化開采設(shè)計、生產(chǎn)過程、運營管理等資源配置效率，形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進的行業(yè)新生態(tài)。

要充分借鑒多樣化人機交互方式，除PC端應(yīng)用系統(tǒng)界面將充分考慮目前行業(yè)主流人機交互方式以外，還根據(jù)不同的應(yīng)用場景，融合大屏幕顯示系統(tǒng)、移動終端等多樣化交互終端方案，來滿足各層級、各崗位不同用戶的實際需求，提高用戶使用黏性，增加系統(tǒng)應(yīng)用深度，使系統(tǒng)實施建設(shè)成功落地。

通過以上的思考，能夠為煤礦智能化建設(shè)帶來一些新思路和經(jīng)驗，為煤礦企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展提供強大的動力。

作者簡介：

郭金龍，陜西能源投資股份有限公司。