近日，在鄭州舉行的2023世界5G大會發(fā)布了“2023年度5G十大應(yīng)用案例”，“中國平煤神馬5G＋煤炭綠色安全開采”作為全國煤炭行業(yè)唯一應(yīng)用案例成功入選。中國平煤神馬集團(tuán)總經(jīng)理李延河應(yīng)邀出席大會，并在分論壇對集團(tuán)5G 智能礦山建設(shè)作了主題演講。

據(jù)悉，作為新中國第一個自行勘探設(shè)計興建的特大型煤炭基地，中國平煤神馬集團(tuán)近年來大力引進(jìn)5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，全面推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)，打造了全國首個千米5G 智慧煤礦項目，構(gòu)建了全國首套5G 智能選矸、河南全省首套5G 智能綜采、5G 輔助作業(yè)等應(yīng)用場景，實現(xiàn)危險作業(yè)區(qū)域設(shè)備遠(yuǎn)程控制，助力煤炭企業(yè)少人化、無人化。目前，該集團(tuán)已建成1對國家級、11對省級智能化示范煤礦，煤礦生產(chǎn)效率提高15%以上，采掘一線作業(yè)環(huán)境持續(xù)改善，職工勞動強(qiáng)度大幅降低，礦井安全保障能力顯著提升。

“一張圖”“一道墻”“一平臺”構(gòu)筑礦山“智慧大腦”

中國平煤神馬集團(tuán)平寶公司是河南省唯一獲評首屆煤炭行業(yè)“標(biāo)桿煤礦”。12月11日八點半，在平寶公司綜采一隊智能化集控室，當(dāng)班人員劉洋在遠(yuǎn)程桌面操控臺上按下啟動按鈕，井下的采煤機(jī)便開始自動運行?！巴ㄟ^這個監(jiān)控屏幕，我們不僅能實時觀察到井下液壓支架、采煤機(jī)等設(shè)備的性能及工作狀態(tài)，還能監(jiān)測到工作面瓦斯濃度、粉塵濃度等數(shù)據(jù)。工作人員過去每天都要下井巡檢，現(xiàn)在只需隔幾天下井一次便可?！?/p>

工作崗位的改變，背后是一個產(chǎn)業(yè)的蝶變。近年來，該集團(tuán)將5G與大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，著力構(gòu)筑煤礦集控“一張圖”“一道墻”“一平臺”，逐步實現(xiàn)采掘智能化、系統(tǒng)可控可視化、管理信息化。

該集團(tuán)成功搭建了集團(tuán)骨干環(huán)網(wǎng)，骨干鏈路帶寬200G以上，并攜手華為公司共建F5G承載網(wǎng)，在14對礦井建成萬兆“數(shù)字高速公路”，為智能化采掘、無人駕駛、視頻分析、遠(yuǎn)程運維等多場景應(yīng)用提供精準(zhǔn)信息“定位導(dǎo)航”。同時，建成了技術(shù)水平行業(yè)一流、國內(nèi)領(lǐng)先的云中心、算力中心和大數(shù)據(jù)中心，不僅讓集團(tuán)100多項核心業(yè)務(wù)實現(xiàn)“上云用云”，還為煤礦未來實現(xiàn)“云端”打通了多網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸“大動脈”。

“多網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸筑牢了高階智能礦山發(fā)展的‘底座’?！痹摷瘓F(tuán)數(shù)智化中心負(fù)責(zé)人說，目前，集團(tuán)在19對礦井建成智能化綜合管控平臺，各生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)融通、一體應(yīng)用，構(gòu)建了安全生產(chǎn)信息管理“一張圖”；11對礦井完成工業(yè)控制安全平臺建設(shè)，打造了橫向到邊、縱向到底的煤礦網(wǎng)絡(luò)安全保障體系，構(gòu)建了工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)防御“一道墻”；20對礦井建成工業(yè)視頻平臺，實現(xiàn)井下生產(chǎn)工況在線監(jiān)測、實時感知、超前研判，構(gòu)建了工業(yè)視頻監(jiān)控“一平臺”，為煤礦安全高效開采打造了“智慧大腦”。

智能化裝備實現(xiàn)安全高效智慧開采

12月12日，在該集團(tuán)五礦煤樓里，經(jīng)過初篩的矸石被X射線掃描后，“身上”僅存的一些煤被高壓風(fēng)吹進(jìn)了煤倉?！白訲DS智能干選系統(tǒng)投用后，我們礦矸石含煤率由原來的5%降為現(xiàn)在的1%?！痹摰V相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

如今，該集團(tuán)在井下實現(xiàn)了遠(yuǎn)程掘進(jìn)、無人綜采、智慧測控；在井上建設(shè)了5G智能選矸系統(tǒng)，實現(xiàn)無人化選矸，安全高效。5G融入煤炭開發(fā)，由深到廣，從采到選，賦能多業(yè)務(wù)場景，開啟該集團(tuán)智慧礦山新時代。

在“5G 采煤”方面，該集團(tuán)在煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重的礦井率先完成智能化建設(shè)，形成了薄、中、厚采煤工作面全覆蓋生產(chǎn)格局，智能化采煤工作面單班作業(yè)人數(shù)由22人減至6人，常態(tài)化運行率接近80%，智能化產(chǎn)能占比突破50%。同時，建成5G 規(guī)劃開采與數(shù)字孿生系統(tǒng)，做到井下裝備工藝數(shù)據(jù)信息在線顯示、同步采集、自動提取，開創(chuàng)了全國深部礦區(qū)綜采工作面透明開采技術(shù)應(yīng)用示范。

在“5G 掘進(jìn)”方面，該集團(tuán)新增成套智能化掘進(jìn)裝備51套，智能化開掘進(jìn)尺達(dá)到8.2萬米，并自主研發(fā)智能化掘進(jìn)自移皮帶機(jī)尾和工作面多功能巡檢機(jī)器人，構(gòu)建了具有中國平煤神馬特色的煤礦智能化快速掘進(jìn)體系，實現(xiàn)了“地面截割、井下支護(hù)，無人值守”，智能化掘進(jìn)工作面單班作業(yè)人數(shù)由12人減至8人，集團(tuán)首套全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)巖巷單進(jìn)突破623米，刷新全國同類型礦井進(jìn)尺紀(jì)錄。

在“5G 智能分選”方面，該集團(tuán)自主研發(fā)的5G 智能選矸系統(tǒng)成功投用，與中興通訊聯(lián)合搭建的“5G 智能分選數(shù)字星云平臺”，經(jīng)行業(yè)鑒定達(dá)到國際先進(jìn)水平，矸石選出率達(dá)到90%以上、效率提升60%，原煤灰分降低6-10個百分點，人工選矸徹底退出煤礦歷史舞臺。

此外，在實訓(xùn)領(lǐng)域，該集團(tuán)打造全國首個智慧礦山5G 數(shù)字孿生實訓(xùn)基地，大幅提升培訓(xùn)效率，解決了煤礦培訓(xùn)“三難”和高技能實操人才緊缺等問題。

目前，該集團(tuán)累計建成40個采煤、88個掘進(jìn)智能化工作面，智能化采煤工作面人均工效平均提高20%以上，智能化掘進(jìn)工作面人均工效平均提高30%以上。

AI下井助力生產(chǎn)輔助系統(tǒng)提檔升級

在該集團(tuán)十礦調(diào)度中心的大屏幕上，AI視頻分析模型可以準(zhǔn)確識別職工、各種設(shè)備，甚至是皮帶上的大塊異物。當(dāng)出現(xiàn)礦工不戴安全帽、安全操作不規(guī)范等異常點時，AI第一時間在視頻畫面上發(fā)出報警信號，并同步拍照錄像、自動保存。

自今年3月上旬“基于無源工業(yè)光網(wǎng)AI視頻分析云平臺系統(tǒng)”項目正式運行以來，十礦已建成17個AI視頻分析模型、100路視頻分析場景，實現(xiàn)井下全場景應(yīng)用。截至目前，該系統(tǒng)對識別的各類隱患均及時報警，漏報率為零。

在實現(xiàn)智能采掘選的基礎(chǔ)上，該集團(tuán)積極引入智能監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、AI分析、智能巡檢等先進(jìn)技術(shù)，大力推廣“5G ”設(shè)備應(yīng)用，助力煤礦生產(chǎn)輔助系統(tǒng)提檔升級。

據(jù)了解， 目前，該集團(tuán)實施供電、排水、壓風(fēng)、提升、運輸?shù)?54個子系統(tǒng)升級改造，自動化綜合遠(yuǎn)程控制率提升至73.7%，優(yōu)化用工4000余人。其中，積極探索5G與精準(zhǔn)定位技術(shù)融合模式，成功開發(fā)應(yīng)用井下智能無人駕駛系統(tǒng)，運輸效率提升41%；上馬投用20余臺5G 煤礦巡檢機(jī)器人，實現(xiàn)了井下變電所、泵房等關(guān)鍵地點實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程巡檢、無人值守，建成了河南省規(guī)模最大的礦用機(jī)器人集群；推廣應(yīng)用“云-邊-端”協(xié)同的煤礦AI視頻識別技術(shù)，建成17個AI視頻分析模型、300路視頻分析場景，實現(xiàn)人員、設(shè)備、環(huán)境智能監(jiān)控、精準(zhǔn)分析、超前預(yù)警，做到井上下固定場所、主要生產(chǎn)區(qū)域、重點作業(yè)地點全覆蓋。

李延河說，該集團(tuán)下一步將不斷深耕5G數(shù)字新藍(lán)海，乘“數(shù)”而上、聚“智”而為、賦“能”發(fā)展，力爭到2026年底，新建3-4對國家級智能化示范煤礦，初步實現(xiàn)采掘、裝運、儲存、洗選、銷售全流程智能聯(lián)動，推動煤礦生產(chǎn)更安全、運行更高效、決策更智慧，全力打造“智慧平煤神馬”，助力河南省傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。(張宏怡)