| 葛世榮院士：數(shù)字孿生讓采礦全流程“透明化” |
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智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，對(duì)于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。經(jīng)過(guò)前期有益探索，部分礦井已建成一批少人、無(wú)人開(kāi)采工作面，但目前技術(shù)體系參差不齊，尤其是集群智能化技術(shù)尚未跟上。例如，復(fù)雜的開(kāi)采環(huán)境對(duì)設(shè)備及其操作的要求嚴(yán)苛，井下有十幾種綜采設(shè)備，這些設(shè)備之間的互聯(lián)度不夠高、信息互通性不夠強(qiáng)、人機(jī)交互性不夠好，現(xiàn)有數(shù)字化手段難以動(dòng)態(tài)反映采煤流程變化，進(jìn)而影響對(duì)采煤工作面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
如何全面升級(jí)？中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）校長(zhǎng)葛世榮提出“數(shù)字孿生智采工作面”的新理念。
目前側(cè)重礦山生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化
“我國(guó)現(xiàn)有煤礦4200余處，其中在產(chǎn)約3500處。自2018年全面推行煤礦智能化以來(lái)，目前已建成680余個(gè)初級(jí)智能化采掘工作面，其中包括采煤工作面430余個(gè)、掘進(jìn)工作面250余個(gè)，2022年有望建成1千個(gè)智能化采掘工作面�！敝悄芑夹g(shù)對(duì)煤礦安全高效開(kāi)采發(fā)揮了重要提升作用，葛世榮舉例，截至2020年底，全國(guó)建成安全高效煤礦901處，其煤炭產(chǎn)量、利潤(rùn)總額分別占到全行業(yè)的56%和78%，采煤機(jī)械化程度達(dá)到99.9%，智能化采煤工作面有285個(gè)�！斑@些礦井的百萬(wàn)噸死亡率約0.0015，遠(yuǎn)低于0.02的國(guó)際先進(jìn)水平，其中898處礦井為零死亡。實(shí)踐證明，通過(guò)智能化改造，煤礦可以實(shí)現(xiàn)高程度、高效率的安全生產(chǎn)。”
在葛世榮看來(lái)，“智能化”是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的采礦設(shè)備自動(dòng)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、開(kāi)采過(guò)程透明化、采掘現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化、礦山環(huán)境低損化，能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效、無(wú)人操作的自協(xié)作礦山系統(tǒng)�！凹纫龅讲擅簷C(jī)、掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備單機(jī)自主運(yùn)行，也要實(shí)現(xiàn)工作面的機(jī)群平行協(xié)作和系統(tǒng)數(shù)字孿生。從聚焦個(gè)體智能，到基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的群體智能，這是智能化煤礦的轉(zhuǎn)型特征之一。”
按照上述標(biāo)準(zhǔn)，煤礦智能化進(jìn)展如何？葛世榮坦言，處于初級(jí)智能化的礦山，建設(shè)重點(diǎn)多放在礦山生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化�！案叨茸灾骰�、信息化的智能礦山是未來(lái)目標(biāo)，而目前的智能煤礦還缺少全系統(tǒng)的數(shù)字化融合。邊緣計(jì)算、時(shí)延網(wǎng)絡(luò)等礦業(yè)IT技術(shù)，與操作相關(guān)的采礦OT技術(shù)，以及智能安全監(jiān)控、煤礦機(jī)器人等礦山物聯(lián)網(wǎng)MIOT技術(shù)均是各自在做，智能系統(tǒng)化方面仍是短板。”
反過(guò)來(lái)，“各自獨(dú)立”也影響著智能化的整體效果。比如，設(shè)備單元獨(dú)立運(yùn)行，造成數(shù)據(jù)采集量不夠、信息共享不暢、數(shù)據(jù)交互困難、無(wú)法構(gòu)建數(shù)字線程，礦井難以實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同管控。“需要實(shí)現(xiàn)采煤狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用仿生傳感技術(shù)，使智采工作面具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等類腦感知能力�！备鹗罉s稱。[1] [2] [3] 下一頁(yè) |
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