上午8点,陕西榆林的陕西煤业化工集团小保当煤矿400米的深井下,一号煤矿综采一队副队长王晓鹏刚刚下完夜班,脱下厚重的矿服,他拿起手机,点击进入煤矿的智慧控制中心平台,在运输控制中心,按下了车辆呼叫键......
十一年前,当王晓鹏刚刚成为一名煤矿工人时,做梦都不会想到,能在400米深的矿井下通过手机呼叫接送车辆,那个时候,矿工们下班后,需要集中在一起,等待矿上统一安排车辆来接送他们,漫长地等待时间让已经劳累了一天的矿工更加疲惫不堪,而现在,在云上智慧系统的帮助下,仅仅不到五分钟,接送车辆就开到了自己身边,回家时间节省了一半以上。
(小保当一号煤矿综采一队副队长王晓鹏)
这只是小保当智慧煤矿的一个缩影,去年和华为云合作之后,小保当煤矿通过智慧化系统的深度应用,将矿工从繁重的工作中彻底解脱,同时提升了煤矿生产的安全等级,而且同时大幅提高了开采效率。去年,小保当矿业有限公司入选国家首批智慧化示范煤矿建设名单,在全国乃至全球的煤矿领域里,其智慧化应用成果已经首屈一指。
小保当矿工:从体力劳动者转变为脑力劳动者
1月7日,榆林以北70公里,天空湛蓝,寒冷异常。记者一行来到陕西煤业化工集团小保当矿业有限公司,走进矿区内,静谧的环境,精致的建筑、整洁的道路,丝毫感受不到传统煤矿的繁乱和嘈杂,整体氛围更像是一个科技园区。
(陕西小保当矿业有限公司矿区)
“小保当煤矿是一个新型的智慧化矿业公司,它大的特色就是智慧化系统的深度应用,矿区目前全部实现智慧化管理服务和生产调度。”小保当一号矿副矿长李杰自豪地告诉记者。
(小保当智慧调度中心,实现了园区的智慧化监控、巡检和调度)
智慧煤矿究竟有多厉害?记者带着这个疑问走入了小保当矿区内实地了解。对于这个问题,一线矿工最有发言权。
对此,小保当一号煤矿综采一队副队长王晓鹏的回答,颠覆了大多数人对煤矿的认知。他告诉记者,从业十一年来,从机械化劳作到现在的智慧化开采,科技的日新月异给他的工作带来了翻天覆地的变化,现在,智慧化生产已经将矿工从繁重的生产解脱出来,整个开采团队正在从体力劳动者变为脑力劳动者。
确实,如今的小保当煤矿工人,三分之一的工作时间都在智慧化设备打交道。借助云计算、5G、人工智能等技术,小保当已经建设成了一个统一的矿区智慧化支撑平台,通过多个应用系统的构建和融合,解决了一系列矿工生产生活中的实际问题。
据王晓鹏介绍,由于智慧化系统和设备的广泛应用,矿工的生产时间已经减少了三分之一,生产组人员由原先的15人降低到了现在的6人,通过5G技术的应用,智慧化程度地提高让开采也实现了远程可视化操控,大幅度降低了煤矿开采的难度,提高了开采的效率。
小保当矿区:智慧应用全面服务生产生活
目前,随着地面和井下4G网络的全覆盖,小保当矿区的科技含量大幅提高,从刷脸支付到虹膜识别,从无人驾驶到智慧指挥调度,在一线城市的大企业中都很难见到的智慧化应用,已经进入小保当煤矿生产和生活的每一个环节。
大家可能不知道的是,煤矿工人下井作业如同乘飞机一样,也要过“安检”,在传统的矿区,下井进矿这个环节的管理通常较为混乱,但在智慧系统应用的辅助下,小保当矿井的安检过程高效紧凑快捷。
在小保当一号矿井入口,记者见到了一名矿工入井的整个过程,首先,他要在智慧安检设备前进行身份识别,由于系统已经对矿区员工的人眼虹膜进行绑定,因此不到一秒钟,矿工就能识别通过,同时设备还要对工人进行酒精测试,测试完成后,矿工走到智慧检测机上,通过无人值守系统,矿工随身携带的物品都能通过无人值守检测出来,只有符合安全生产标准,才能通过进入矿井作业。整个“安检”过程在15秒内即可完成,比传统的入井作业时间缩短了三分之一。
(矿工下井前,通过智慧系统进行检测)
(无人值守系统对矿工进行检测)
小保当矿区还有一个值得称道的智慧化应用就是本文开头提到的井下叫车服务,这对于矿工而言是非常实用的一个功能,同时也解决了矿区管理的难题。
记者在小保当智慧调度中心的一号井智慧化控制中心看到,这个中心可以实现叫车、派车、用车、评价体系全流程闭环管理,利用4G、物联网、GIS、UWB、IFID技术实现对地面与井下人、车、物一体化调度和物资管理。
据王晓鹏表示,早先没有这个系统时,矿区给工人派车时,数据统计繁琐、调度派车混乱等问题严重降低了工作效率。现在通过承载于华为云之上的辅助运输控制中心的智慧化调度,矿区派车时间由原来的20分钟缩短为5分钟,车辆使用费用下降了13%。而且,在这个系统上,矿工也可以自己实现如滴滴网约车一般的叫车服务。
(小保当一号井智慧化控制中心)
科技以人为本,除了提升工作的效率,智慧化系统在员工的生活中也发挥出了重要作用,记者在园区餐厅看到,餐厅的支付系统已经实现了人脸识别支付,简化了支付流程,员工取餐之后,通过人脸识别就可完成支付,既卫生又快捷。同时,园区开设的无人超市等生活服务设施也大幅缩短了矿区员工排队点餐及购物时间,极大地提高了员工生活幸福感。
(小保当员工可以在餐厅实现人脸支付就餐)
华为云助力小保当智慧煤矿领跑全球
一个重大科技应用的创新,离不开一个强大战斗力的团队,他们的默默付出和超强的工作作风给这些应用成果的落地提供了坚实的保障。
此次小保当矿业公司与华为的高效合作造就了小保当智慧煤矿的大获成功。李杰表示,通过华为云提供的智慧园区解决方案,小保当园区管理服务、生产经营已经从传统的单一、被动和低效的方式逐步转变为统一、主动和高效的智慧管理模式,从而实现了从传统园区到智慧园区的转型。
同时,依托华为云ROMA集成平台,小保当将矿业物联网、大数据、视频、统一通信、GIS等基础平台及各个应用的服务、消息、数据实现统一集成适配以及编排,提供服务、消息、数据集成使能服务。小保当智能运营中心构建了“一屏览矿区”的便捷管理模式,对楼控系统、设备与设施运维、矿区安全事件等进行统一、可视化的多维管控。
未来,小保当矿业公司将在智慧化煤矿方面探索更加高效科学的管理和生产模式,李杰表示,随着5G网络的加速完善,未来小保当将联手华为,搭建了一个井上、井下5G网络,构建一个新一代智能矿山关键基础设施,融合多种网络接入方式,实现数据融合高效传输;并基于5G、云计算技术开展地面与井下无人驾驶、智慧工作面远程操控等科研项目研究,实现智慧矿业的全球领先水平。
此外,5G将使无人驾驶技术走进煤矿,小保当推出的5G智能化无人驾驶运输系统可以解决矿区地面人员运输、井下辅助运输面临的难题。通过矿区地面无人公交和井下辅助运输系统有效减少地面和矿井下面运输司机和操作人员的数量。
今年,小保当将继续与各合作伙伴一道将5G技术与煤矿应用结合落地,共同推进5G智能矿区发展。
小保当一号煤矿副矿长谈煤矿安全生产:
信息安全平台运营一年多 全面消除煤矿安全隐患
在煤矿生产中,安全是头等大事。如何通过云计算、物联网等信息化的技术确保煤矿的安全生产呢?记者在采访中发现,小保当煤矿通过安全信息平台的监控和预警,可将安全隐患及时预警并排除,全面消除事故发生的概率。
云计算强化安全信息共享平台功能 实现风险提前预判
负责小保当智慧煤矿建设的一号矿副矿长李杰给记者向记者详尽介绍了如何通过信息化平台杜绝煤矿生产的安全隐患。
他表示,目前,小保当联合华为已经完成了一号煤矿“三大平台、两大中心、56个子系统建设”。其中,三大平台之一的安全信息共享平台已经使用了382天,结合各个子系统数据接入和集成,建立了一个安全信息共享平台的数据仓储中心。
(智能巡检机器人)
基于华为云,小保当煤矿的的数据基础更加完善,小保当一号矿实现了“全业务流程的风险辨识”,通过把“人、机、环、管”数据与矿井安全管理规程相结合,建立风险辨识库,通过全业务流程风险辨识,实现风险管理的智能化。
例如,根据安规要求,瓦斯传感器要15天内调校一次,通过共享平台数据筛选瓦斯传感器状态15天内是否出现调校状态,进行黄色提示报警。通过AI算法,学习历史监测监控数据,对监测监控数据的趋势进行预警,当出现峰值时将进行提示,当趋势处于一直上升趋势时,则管理人员需要对该区域进行高度重视。
可视化平台模拟风险 应急救灾心中有数
煤矿生产中有两个非常大的风险,一是火灾,二是透水。因此,基于 安全信息共享平台,小保当开发了出了三维可视化平台,对这两大风险进行模拟预判。
李杰表示,三维可视化平台主要有两大特色,一是火灾烟雾模拟,二是透水模拟。火灾烟雾模拟可及时了解井下烟雾蔓延情况,为应急救灾提供辅助支持。透水模拟可及时了解水流穿过各巷道交叉点位置的时间,为矿井水灾救灾提供辅助支持。
目前,小保当一号煤矿部分区域已经实现无人值守,在特定时间和危险区域是不准有人出现的,通过工业视频的智能识别技术,实现行为入侵报警。
(小保当煤矿一号矿入口实现无人值守)
另外,记者看到,在小保当一号井控制中心还有一个安全保障分控制中心,该中心可实现4G通信、IP应急广播、人员定位、调度通信的系统融合,发生问题时系统将联动处理,第一时间多渠道对所在区域人员进行指挥安全撤离。
小保当矿业公司董事长兼总经理杨征:
打造世界第一座真正意义上的智慧化矿井
在记者一天的探访中发现,小保当已经成为一个名副其实的高科技煤矿,对此,小保当矿业公司董事长兼总经理杨征在接受华商报记者采访时表示,小保当在建立之初,就是打造世界第一座真正意义上的智慧化矿井。从智慧煤矿的顶层设计到各平台的建设和执行,小保当一步步稳扎稳打,如今一个充满科技含量的智慧化矿井已经在榆北落成,从整个世界范围来看,小保当智慧矿井都是独一无二的。
(小保当矿业公司董事长兼总经理杨征)
小保当定位为世界一流矿井
从2017年到现在,小保当煤矿从一片荒漠到一个现代化矿井的呈现,从建矿之初的100人到目前的1400人,杨征觉得这个煤矿的建成,就像自己孩子一样,看着一步步长大。
小保当煤矿从一诞生,我们就将它定位在世界一流,这个世界一流有两层含义,一是真正意义上的智慧化矿井,另外则是一流的绿色高效智慧能源企业。因此,在顶层设计方面,采取产学研结合,邀请院士专家团队,联合华为、西科大、中煤科工、中国电信,中国矿大,西煤机合作伙伴,从理论方案到落地见效能等进行整体规划。比如,5G+智慧应用,在5G基站建设的时候就考虑了三个应用场景,已在陕西省工信厅立项。
另外针对信息化建设过程中突出的信息孤岛问题,小保当在系统融合上下足了功夫,首先是打通各子系统的数据传输,实现数据共享。其次建设数据湖,将所有数据收集到数据湖,并进行数据治理和过滤,使其于管理体系融合,以此支撑矿井日常经营管理的高效运转及运营的全面管控。
加强创新 每年科技经费投入超2亿
通过信息技术的加持,小保当煤矿在减员增效方面取得非常大的成就,首先是智能综采,小保当矿业公司目前已经建设完成一号井112203、112207两个智能化综采工作面,使生产班岗位人数由15人缩减到现在的8人,从经济效益来看,大采高智能化综采装备创造出了单井日产8.32万吨、月产168万吨的历史新纪录。另外是智能快掘,小保当研制的国内首套智能护盾式掘机器人,目前掘进每班成员由20余人缩减到7人。在12月工业性试验阶段,当月完成高日进尺53米,月高进尺816米的好成绩。
未来,小保当煤矿还将在科技创新方面继续加强投入,杨征表示,2020年投入研发费为1.7亿元。十四五期间,每年的研发经费将不低于2亿元,全面促进公司安全管理和生产效能的提升。同时每一个科研项目见效能还要进行数次的迭代和改进,直至完善。比如,机器人在组装过程中完成了20余项改进,井下完成了80项改造。
陕煤集团副总经理王世斌:
明年陕煤集团将全面实现智能化开采
煤炭行业信息化是一项任重而道远的长期战略,陕煤集团作为煤炭领域国有特大型能源企业,一直以来在煤矿智能化发展的方向不断探索,并取得了突出成绩。1月8日,华商报记者来到陕煤集团,就陕煤集团在信息化建设方面的经验和规划,采访了陕煤集团副总经理、陕西煤业总经理王世斌。
(陕煤集团副总经理、陕西煤业总经理王世斌)
联手合作伙伴 打造国家级智能化煤矿示范企业
“煤炭行业早已不是大家印象中的落后和危险的印象了,信息化已经让煤矿彻底改头换面。”王世斌在接受记者采访时表示。
陕西省是国家的产煤大户,陕煤集团发挥着至关重要的作用,而煤矿的信息化建设正是陕煤高质量发展的中流砥柱和长期战略。
王世斌告诉记者,陕煤长期以来,大力推进煤炭行业智能化建设,以煤矿智能化建设为主线,推动企业从系统智能化到智能系统化的进阶。
在智能化建设中,陕煤交出了一份靓丽的成绩单,截至2020年底,集团公司所属36对矿井,已建成智能化采煤工作面36个,其中黄陵、陕北、榆北和彬长矿区全部完成,集团智能化产能达到1.55亿吨,占总产能的83%,红柳林等7处煤矿入选国家首批智能化示范煤矿建设名单,是全国入选最多的企业。
在煤矿开采中,智能快掘机器人的应用,不仅可以提高煤矿开采效率,同时也能大限度地提升安全生产,降低事故伤亡率。对此,王世斌表示,目前,陕煤集团已成功研发了首套智能快掘机器人系统,快掘效率提高了5倍以上,人员也由原来的18人减少到8人。同时,集团所属矿井的792个生产辅助系统,已全部实现了智能化集中控制。
目前,陕煤旗下的煤矿井下固定场所基本实现“有人巡检,无人值守”,累计建成应用了5大类97个矿用机器人,逐步实现危险关键岗位由机器人替代作业。
在信息化建设方面,陕煤并不是一个人在战斗,王世斌表示,目前,陕煤与西科大、中国电信、华为合作,完成了《智能矿井建设标准》等相关规范制度,共同推动“5G+智慧矿区”和智能化人才队伍建设工作,真正让智能化建设成为“改变陕煤形象、奠定陕煤地位、保持陕煤领先”的核心支撑。
全面实现智能化开采指日可待
今年冬天,全国部分地区遭遇严重电荒,煤炭作为发电的重要来源,在国民经济中发挥着不可低估的作用。陕煤在未来的发展也将全部实现智能化开采,高效地推动煤炭服务国民经济。
王世斌表示,未来,陕煤将按照系统智能化和智能系统化的思路,开展5G、物联网、云计算、人工智能等技术研究,积极推广应用煤矿专用智能装备,加快构建煤矿智能感知、智能决策、自动执行的“智能体系”,并系统推进智能矿井和智慧矿区建设工作,全面实现煤炭开采智能化、现场作业自动化、固定设施无人化和运营管理信息化工作目标。
预计到2021年底,陕煤集团的智能化采煤工作面将达到46个,快掘系统累计装备38套以上,井下机器人应用达到142个以上,集团智能化产能达到1.66亿吨,占总产能的95%;完成榆北、彬长“5G+智慧矿区”示范建设。
从更远的时间点展望,王世斌提到了一个令人振奋的目标,他说,预计到2022年底,陕煤所有采煤工作面将实现智能化开采,50%以上的煤矿建成“智能矿井”,50%以上的掘进工作面实现智能化高效快掘。同时,榆北、陕北、黄陵、彬长、蒲白新区全部建成“智慧矿区”,力争在全国建立智能矿井和智慧矿区的示范标杆。
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