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葛世榮院士：數字孿生讓采礦全流程“透明化”

http://www.atozguy.com 時間：2022/11/29 16:21:44 來源：本站原創點擊次數:1251

智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。經過前期有益探索，部分礦井已建成一批少人、無人開采工作面，但目前技術體系參差不齊，尤其是集群智能化技術尚未跟上。例如，復雜的開采環境對設備及其操作的要求嚴苛，井下有十幾種綜采設備，這些設備之間的互聯度不夠高、信息互通性不夠強、人機交互性不夠好，現有數字化手段難以動態反映采煤流程變化，進而影響對采煤工作面的實時監控。
　　如何全面升級？中國工程院院士、中國礦業大學（北京）校長葛世榮提出“數字孿生智采工作面”的新理念。
　　目前側重礦山生產過程的自動化
　　“我國現有煤礦4200余處，其中在產約3500處。自2018年全面推行煤礦智能化以來，目前已建成680余個初級智能化采掘工作面，其中包括采煤工作面430余個、掘進工作面250余個，2022年有望建成1千個智能化采掘工作面�！敝悄芑夹g對煤礦安全高效開采發揮了重要提升作用，葛世榮舉例，截至2020年底，全國建成安全高效煤礦901處，其煤炭產量、利潤總額分別占到全行業的56%和78%，采煤機械化程度達到99.9%，智能化采煤工作面有285個�！斑@些礦井的百萬噸死亡率約0.0015，遠低于0.02的國際先進水平，其中898處礦井為零死亡。實踐證明，通過智能化改造，煤礦可以實現高程度、高效率的安全生產�！�
　　在葛世榮看來，“智能化”是基于數據驅動的采礦設備自動化、生產數據可視化、開采過程透明化、采掘現場無人化、礦山環境低損化，能夠實現安全高效、無人操作的自協作礦山系統�！凹纫龅讲擅簷C、掘進機等設備單機自主運行，也要實現工作面的機群平行協作和系統數字孿生。從聚焦個體智能，到基于互聯網和大數據的群體智能，這是智能化煤礦的轉型特征之一�！�
　　按照上述標準，煤礦智能化進展如何？葛世榮坦言，處于初級智能化的礦山，建設重點多放在礦山生產過程的自動化�！案叨茸灾骰�、信息化的智能礦山是未來目標，而目前的智能煤礦還缺少全系統的數字化融合。邊緣計算、時延網絡等礦業IT技術，與操作相關的采礦OT技術，以及智能安全監控、煤礦機器人等礦山物聯網MIOT技術均是各自在做，智能系統化方面仍是短板�！�
　　反過來，“各自獨立”也影響著智能化的整體效果。比如，設備單元獨立運行，造成數據采集量不夠、信息共享不暢、數據交互困難、無法構建數字線程，礦井難以實現高效協同管控�！靶枰獙崿F采煤狀態實時監控，采用仿生傳感技術，使智采工作面具有視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、動覺等類腦感知能力�！备鹗罉s稱。

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關鍵詞：采礦

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