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煤矿大脑智能矿山巨系统驱动行业数字化 [复制链接]

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近年来,在人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用的深度融合下,煤炭行业发展态势良好并取得了一定的成效。“十四五”时期,煤炭行业加大了对煤矿智能化开采、智能化管理、数字化结构转型等方面的重视程度,这对煤炭行业的科技创新提出了更为迫切的要求。但是,从近几年煤矿智能化建设的实践来看,减员增效效果依旧不明显,主要表现为:

“重装备轻软件,缺乏全矿、全业务系统性的视角思考”

“重展现轻业务,缺乏联动控制和协同指挥”

“重采集轻分析,缺乏数据建模、缺感知、控制、决策模型”

导致“多数智能化系统建设落后,对业务运营需求的支撑不足……”

针对智能矿山现阶段的管理现状、管理需求、业务需求及行业痛点,精英数智科技股份有限公司基于“云、边、端”的架构体系,以业务战略为指引,从管控、业务、技术、应用、数据五大方面进行规划和设计,建设了“10+4”智能矿山巨系统,打造了完整的智能化业务场景解决方案,多方位、全面化助力煤矿智能化建设。

“10大业务系统”

从顶层应用场景出发

所覆盖的业务域可细化为三大业务域

“矿山综合运营调度指挥业务域”

“矿山安全智能管控业务域”

“综合保障业务域”

矿山综合运营调度指挥业务域

以智能化运营为核心,以稳定、可持续生产为目标,通过大数据、人工智能技术对生产过程中『人、机、料、法、环』全方位实时智能监测,资源、工序动态规划,实现企业生产经营各环节的科学管理、综合统筹。

→矿山综合运营调度指挥系统

以生产任务正常执行为核心,实现人机环视全方位可视化监测,各环节工序有序接替,异常事件和报警的高效科学处置。通过智能化调度指挥最终实现企业生产经营综合统筹、协调均衡、经效精益目标。

→智能综采协同管理系统

通过对采、支、放、运等各工序中人员作业、设备运行、环境监测进行智能感知、分析,实现采、支、放、运工序的智能联动及远程监视和控制,做好设备保障及安全保障,提升综采有效开机率。

→智能掘进协同管理系统

构建煤矿掘进作业过程中集数据感知、分析、决策、设备联动控制、人员调度指挥为一体的安全管控模式,通过综合数据分析,优化规程设计和生产组织,实现精益管理,提高掘进效率。

→智能煤流监控管理系统

基于机器视觉、人工智能算法模型,进行煤流分布、煤仓煤位、设备运行状态的智能感知,实现主煤流系统的协同控制、煤流平衡,实现大数据智能运营分析,达到精益管理、精准控制的目标。

矿山安全智能管控业务域基于矿山巨系统,以“人、机、环、管”为对象,以“安全知识库”为核心引擎,以切断事故发生的因果链,不断推动关口前移为目标,达到了“现场调度、业务管理、运营分析”三位一体应用,不断提升企业安全运营绩效的目的。

→矿山安全智能管控系统

安全管理以管控人、机、环、管各类安全基础要素为核心,以切断事故发生的因果链为手段,通过循环闭环管理,构建全面、系统、可持续改进的现代安全管理体系。

→智能探放水监测管理系统

对探放水作业的设计、计划、作业、验收、分析、台账全过程进行信息化管理;以AI计算机视觉技术识别作业数据;以智能化辅助设计工具保证设计合理性,提高防治水工作科技水平。

→智能瓦斯防治监测管理系统

采用AI识别技术对钻孔钻杆智能识别,通过对抽采数据智能分析,全面展示区域治理抽采成果,实现瓦斯防治的钻孔、抽采、巡检、测定、达标评判等作业的全流程智能防治。

综合保障业务域以分布式、协同化技术为纽带,以物联网、人工智能、大数据、数字孪生和GIS技术为支撑,实现矿山日常生产环境中的风、水、电、地质、设备等多源数据的汇聚融合、建模与分析、展示与控制,构建一体化的安全生产综合保障服务。

→地质保障系统产品

统一坐标系下的全要素数据服务,为地测、通风、机电、安全等科室提供专业协同制图工具,通过二三维一体化的动态建模工具为矿山安全生产提供高精度地质模型、井上下全三维场景的视觉体验。

→辅助运输系统产品

对重要节点进行人员AI三违识别,保障辅运系统安全稳定运行。通过物资管理及综合调度,对运输物资进行科学合理的管控,最大程度提高辅助运输能力,从而有效保障矿井的安全生产接替工作。

→设备管理系统产品

与物料管理相结合,实现设备全生命周期管控,通过人工智能技术实现设备故障诊断和预防性检修,使设备运行更可靠实,现从“计划性检修”到“状态性检修”,使设备运维成本更节约。

“四个平台”

“3C数据采集平台+数据治理+ACC应用平台+煤矿大脑”

以坚实的数据底座

为智能化多业务场景提供支撑

满足顶层应用的规划、设计、及拓展需求

3C数据采集平台

满足多种通信方式、数据协议、工控标准、各类智能终端设备数据接入,降低数据接入难度,解决“信息孤岛”、“信息烟囱”问题,实现智能矿山、智慧能源全域数据互联互通、融合共享信息化。

数据治理平台

采集物理世界人、机、环数据和数字世界行为、过程、结果数据,通过治理、分析、计算,向上层应用提供数据治理服务、数据挖掘服务、监控运维服务,实现数据资产的统一管理并发挥数据价值。

ACC应用平台

将生产过程的智能感知、自主控制、生产管理三大过程形成完整闭环。从人、机、料、法、环全面质量管理的多个方面,对煤矿生产的计划、任务、采、掘、运及相关工艺规程进行全环节的闭环管理。

煤矿大脑平台

煤矿大脑AI服务平台,覆盖采、掘、机、运、通五大业务场景,以“AI+视频”方式,实现不同应用场景下设备运行状态的智能感知及决策控制。该平台现有煤矿AI模型+,服务煤矿+。

在煤矿智能化建设“提档加码”、“转型发展”的今天,智能矿山需要进一步加强复杂巨系统建模技术的研究,只有建立了矿山的复杂巨系统模型,利用智能通信、智能控制和智能计算技术实现数字化矿山的计算、处理,才能实现采矿活动和环境的协同互动、实现采煤活动的精准控制,达到对煤矿安全、高效、绿色的生产调控,提升煤炭行业信息化、智能化水平,真正将“提质增安、无人少人、绿色高效”的智能矿山落到实处。

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