4月20日，在中國平煤神馬集團平寶公司調度室，工作人員正在用5G電話(huà)詢(xún)問(wèn)綜采二隊跟班干部綜采工作面的生產(chǎn)情況。該公司5G網(wǎng)絡(luò )開(kāi)通后，地面和井下可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)視頻，綜采工作面的各種設備傳感器通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )將數據信息即時(shí)傳輸到地面，不僅速度更快，而且畫(huà)面更清晰。
平寶公司調度室
“我們將加速5G網(wǎng)絡(luò )與礦井實(shí)際應用的深度融合，依托5G技術(shù)，全力打造智能礦山新樣板，實(shí)現礦井安全可靠化、管理高效化、效益最大化?！痹摴靖笨偨?jīng)理、總工程師王海濤說(shuō)。
據了解，平寶公司由中國平煤神馬集團與寶武集團共同出資組建，于2010年投產(chǎn)，2019年建成河南省首個(gè)6.5米采高智能化采煤工作面和1個(gè)智能化掘進(jìn)工作面，智能化水平邁上新臺階。
作為礦井智能化建設全過(guò)程的見(jiàn)證人之一，該公司副總經(jīng)理李民中提及智能化建設感觸頗深。
“我們以'設施標準化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理信息化、辦公移動(dòng)化、決策智能化’為方向，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和裝備，開(kāi)展智能化建設，構建了監測、控制、管理一體化信息集成系統，實(shí)現了全礦井生產(chǎn)各環(huán)節的過(guò)程控制自動(dòng)化、業(yè)務(wù)運轉流程化、信息管理智能化?！崩蠲裰姓f(shuō)。
據悉，平寶公司已連續多年被評為中國平煤神馬集團“信息化建設先進(jìn)單位”“兩化融合示范單位”，2016年又榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )“兩化融合示范煤礦”稱(chēng)號，2019年3月被確定為河南省智能煤礦建設試點(diǎn)培育對象，并于2020年5月通過(guò)河南省一級智能礦山建設驗收。
李民中介紹，早在建礦初期，平寶公司就將綜合自動(dòng)化系統建設納入設計規劃，重點(diǎn)建設井上下千兆光纖工業(yè)環(huán)網(wǎng)、調度大屏顯示系統、地面辦公網(wǎng)絡(luò )、井上下通信系統等基礎設施，同時(shí)在礦井安全監測、瓦斯抽放、主井裝載及提升、副井提升、主扇通風(fēng)等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節建設可靠、高效的自動(dòng)化控制系統，為后續智能礦山建設和發(fā)展提供基本保障。
目前，該公司所有皮帶運輸系統、井下局部通風(fēng)機均實(shí)現了地面一鍵啟動(dòng)和井下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控；主井提升系統、壓風(fēng)機、采區變電所、水泵房排水系統實(shí)現了遠程控制、無(wú)人值守；主扇實(shí)現了“動(dòng)葉可調、不停風(fēng)一鍵倒臺”和雙電源快速切換；無(wú)線(xiàn)精確人員定位精度達到5米之內；“燈卡合一”的信息礦燈可以準確了解人員位置信息，有效杜絕了“一人多卡”入井現象。
智能化掘進(jìn)機地面操作平臺
該公司在不斷完善和應用好18個(gè)自動(dòng)化控制子系統的基礎上，于2019年積極探索實(shí)施了采掘工作面的智能化改造，在己15—17—12100工作面建成河南省首個(gè)6.5米大采高智能化綜采工作面，在己15—17—12110機巷建成中國平煤神馬集團首個(gè)智能化掘進(jìn)工作面并投運。
“目前，掘進(jìn)工作面作業(yè)人員由每班13人減至6人，綜采工作面作業(yè)人員每班由16人減至6人到8人，綜采隊三班生產(chǎn)人員由126人減至58人。”該公司信息化中心主任李東坡說(shuō)。
據李東坡介紹，在引進(jìn)新裝備的時(shí)候，還需優(yōu)先考慮配置自動(dòng)化接口，便于子系統能夠接入綜合管控平臺，減少因基礎設備缺陷更新改造和重復投入。該公司將通過(guò)應用井上下無(wú)線(xiàn)終端平臺，完善井上下工業(yè)環(huán)網(wǎng)，實(shí)現對各自動(dòng)化、智能化子系統集中操作、集中監控和統一調度。
“必須改變原有的管理思維慣性，緊跟煤礦智能化建設發(fā)展趨勢，以安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管控等重點(diǎn)領(lǐng)域為切入點(diǎn)，大力推進(jìn)信息化綜合應用?！崩顤|坡說(shuō)。
張工廠(chǎng)是該公司綜采二隊智能化方面的技術(shù)負責人。據他介紹，在智能化礦山建設過(guò)程中，他們也遇到過(guò)許多艱難坎坷。
“在公司首個(gè)智能化采煤工作面調試過(guò)程中，現有的自動(dòng)割三角煤程序大多是依據及時(shí)支護方式編程出來(lái)的，給超前支護方式下自動(dòng)化割三角煤帶來(lái)了極大的困難?！睆埞S(chǎng)說(shuō)。
據張工廠(chǎng)介紹，為了讓自動(dòng)跟機拉架、割三角煤程序適用于該公司，他和調試人員現場(chǎng)跟班，實(shí)時(shí)記錄液壓支架的動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作區間、動(dòng)作順序等參數，同時(shí)繪制出工作面生產(chǎn)工藝流程圖，給廠(chǎng)家程序調試提供依據。他們還邀請德國工程師到現場(chǎng)，面對面探討自動(dòng)割三角煤的移架和推溜方式。經(jīng)過(guò)多次反復調試和修改，最終形成了適合超前支護的自動(dòng)化割三角煤程序。
“為解決變頻器干擾井下語(yǔ)音通信問(wèn)題，我們單位的調試人員與設備廠(chǎng)家工程師一起，盯在現場(chǎng)查找原因，優(yōu)化線(xiàn)路布置，現場(chǎng)修改程序代碼，添加抗干擾模塊，最終解決了干擾問(wèn)題，保證了井上下語(yǔ)音通信正常?！睆埞S(chǎng)說(shuō)。
作為中國平煤神馬集團工業(yè)化、信息化“兩化融合”建設示范礦井，平寶公司在加快采煤智能化建設的同時(shí)，積極推進(jìn)掘進(jìn)智能化建設、煤礦主要生產(chǎn)系統智能化改造以及煤礦信息系統智慧化建設。
目前，該公司已完成己15—17—12110智能化采煤工作面、己15—17—12120機巷智能化掘進(jìn)工作面以及包含瓦斯含量、通風(fēng)情況等多種生產(chǎn)信息的“一張圖”安全生產(chǎn)信息共享平臺等智能化建設工作，構建了涵蓋通風(fēng)、提升、運輸、瓦斯抽采等各專(zhuān)業(yè)的綜合自動(dòng)化生產(chǎn)輔助系統，實(shí)現了全礦井生產(chǎn)各環(huán)節的過(guò)程控制自動(dòng)化、業(yè)務(wù)運轉流程化、信息管理智能化。
“智能化礦山建設是一項復雜的系統工程。思想認識、組織保障、資金支持、調研論證、過(guò)程控制、考核追責等方面都要到位，構建智能化建設的長(cháng)效機制，才能使智能化建設工作順利推進(jìn)?！崩蠲裰姓f(shuō)，“總體規劃、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破、持續改進(jìn)”是他們的總原則。
“我們參觀(guān)了很多礦井，周?chē)牡V井都跑遍了?！崩顤|坡說(shuō)。一開(kāi)始建設智能化礦井，沒(méi)有模板，只有不斷地學(xué)習才能“打開(kāi)思路”。他們調研考察了國內先進(jìn)煤礦的建設情況和成功經(jīng)驗，同時(shí)梳理了當前各大煤礦在智能化建設上存在的問(wèn)題和“卡脖子”難題，立足平寶公司實(shí)際條件和需求，探索構建5G智慧礦山建設新模式。
據李東坡介紹，今年，該公司將持續加大軟硬件等基礎建設的投入力度，科學(xué)合理布局、統籌智能礦山項目建設規劃，不斷完善現有系統規模、功能，全力推進(jìn)智慧能源建設，對各類(lèi)信息系統收集的海量數據進(jìn)行挖掘利用，以大數據為基礎、人工智能為切入口不斷提升智能礦山建設水平。
改進(jìn)雙臂鉆車(chē)搖臂
值得一提的是，平寶公司井下的5G網(wǎng)絡(luò )為目前國內井下最深處的5G網(wǎng)絡(luò )，既展現了5G通信技術(shù)在煤礦智能化建設中的廣闊前景，又創(chuàng )造了5G通信技術(shù)在煤礦井下應用的“河南第一”，標志著(zhù)中國平煤神馬集團智能化煤礦建設“平寶方案”取得了初步成果。
“井下智能采煤系統通過(guò)人工智能實(shí)現人機態(tài)勢全感知，具備趨勢性的預判功能，而不是檢測到問(wèn)題才進(jìn)行信息反饋，極大地提高了生產(chǎn)的安全系數?！闭f(shuō)到智能化煤礦的先進(jìn)之處，李東坡說(shuō)，未來(lái)，平寶公司井下作業(yè)人員將減少20%以上，設備運行效率平均提高30%，年成本下降10%以上，人員工效提升1倍以上。
此外，智能化礦井也將打破傳統煤礦的職能分工?！爸悄芑V井必然改變煤礦傳統思維和管理模式。我們積極探索5G智能化煤礦管理的新模式，最終確定了5個(gè)業(yè)務(wù)中心，即生產(chǎn)管理功能中心、生產(chǎn)控制功能中心、礦山安全功能中心、運維保障功能中心與運營(yíng)管理功能中心?！痹摴径麻L(cháng)、總經(jīng)理張國川說(shuō)。
未來(lái)，平寶公司將利用這5個(gè)業(yè)務(wù)中心對煤礦進(jìn)行全部管理。生產(chǎn)管理功能中心包含生產(chǎn)調度、物資供應、工程管理等；礦山安全功能中心包含安全環(huán)保部、監察部以及地測部等；傳統生產(chǎn)中的一線(xiàn)人員調整到生產(chǎn)控制功能中心及運維保障功能中心；運維保障功能中心包括智能運營(yíng)中心和智能化運維隊，涉及的專(zhuān)業(yè)包括網(wǎng)絡(luò )、5G、通信、視頻、大數據、軟件、BIM、自動(dòng)控制、人工智能、傳感器、大屏幕顯示系統、智慧園區等專(zhuān)業(yè)和系統；經(jīng)營(yíng)管理中心包括黨建、財務(wù)、人力資源、工會(huì )等機關(guān)部門(mén)。
據了解，隨著(zhù)自動(dòng)化控制、5G、人工智能、機器人等先進(jìn)技術(shù)陸續引入平寶公司，未來(lái)3年，該公司智能化煤礦管控平臺將擁有不少于50個(gè)子系統，礦井數據的實(shí)際利用率將提升至50%以上；系統平臺接入點(diǎn)增加到5萬(wàn)個(gè)以上；實(shí)現端到端數據延時(shí)小于5毫秒，全面實(shí)現礦山多專(zhuān)業(yè)、多部門(mén)系統作業(yè)和信息化管理，打造“統一平臺框架、多級業(yè)務(wù)融合、流程閉環(huán)反饋、分時(shí)協(xié)同管控”的煤礦智能化運行平臺，打破信息孤島，實(shí)現信息共享。
“下一步，我們將全力打造5G智慧礦山，重點(diǎn)完善綜合自動(dòng)化、基礎平臺以及應用系統，加快實(shí)現5G井下5G手機應用、5G井上無(wú)人機、5G+VR安全培訓、煤礦巡檢機器人、AI+5G煤礦鐵路集運站智慧管理系統的應用，建成統一完備的5G信息傳輸網(wǎng)絡(luò )、數據管理平臺、系統平臺、智能分析平臺，打造更加安全智能高效的新型礦山?！睆垏ㄕf(shuō)。
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