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| 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(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)雜的開采環(huán)境對設(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、人機交互性不夠好，現(xiàn)有數(shù)字化手段難以動態(tài)反映采煤流程變化，進(jìn)而影響對采煤工作面的實時監(jiān)控。 如何全面升級？中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）校長葛世榮提出“數(shù)字孿生智采工作面”的新理念。 目前側(cè)重礦山生產(chǎn)過程的自動化 “我國現(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，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(jìn)工作面250余個，2022年有望建成1千個智能化采掘工作面。”智能化技術(shù)對煤礦安全高效開采發(fā)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(chǎn)量、利潤總額分別占到全行業(yè)的56%和78%，采煤機械化程度達(dá)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(yuǎn)低于0.02的國際先進(jìn)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(xiàn)高程度、高效率的安全生產(chǎn)�！� 在葛世榮看來，“智能化”是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的采礦設(shè)備自動化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、開采過程透明化、采掘現(xiàn)場無人化、礦山環(huán)境低損化，能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效、無人操作的自協(xié)作礦山系統(tǒng)�！凹纫龅讲擅簷C、掘進(jìn)機等設(shè)備單機自主運行，也要實現(xiàn)工作面的機群平行協(xié)作和系統(tǒng)數(shù)字孿生。從聚焦個體智能，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，處于初級智能化的礦山，建設(shè)重點多放在礦山生產(chǎn)過程的自動化�！案叨茸灾骰�、信息化的智能礦山是未來目標(biāo)，而目前的智能煤礦還缺少全系統(tǒng)的數(shù)字化融合。邊緣計算、時延網(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�！� 反過來，“各自獨立”也影響著智能化的整體效果。比如，設(shè)備單元獨立運行，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、無法構(gòu)建數(shù)字線程，礦井難以實現(xiàn)高效協(xié)同管控。“需要實現(xiàn)采煤狀態(tài)實時監(jiān)控，采用仿生傳感技術(shù)，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。”葛世榮稱。 |
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