目前,我國的礦山企業(yè)已有數(shù)百家,由于礦山開采的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,且隨著開采深度的不斷增加,井下作業(yè)環(huán)境惡劣,煤礦安全事故頻發(fā),造成嚴(yán)重的社會經(jīng)濟(jì)損失。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,一些新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運而生和廣泛應(yīng)用:利用計算機(jī)、傳感器、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高新技術(shù)對煤礦生產(chǎn)過程中人、環(huán)境之間存在的相互作用關(guān)系進(jìn)行分析和監(jiān)控并實現(xiàn)智能化、可視化管理和決策。同時,隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、5 G技術(shù)等高新技術(shù)在煤礦領(lǐng)域快速發(fā)展應(yīng)用,在智慧礦山建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用和推廣。智慧礦山建設(shè)可分為智慧礦山建設(shè)總體規(guī)劃和建設(shè)重點實施階段;智慧礦山建設(shè)主要包括四個方面:人員定位、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺。
一、人員定位
人員定位系統(tǒng)是一種基于基站、衛(wèi)星、激光、紅外、微波等多種傳感手段的實時定位裝置以及其他定位方式的集成,其功能強(qiáng)大且能夠有效防止人與人之間發(fā)生誤報或漏報等行為,實現(xiàn)人與設(shè)備之間的有效管理及監(jiān)控。該系統(tǒng)可對井下不同作業(yè)地點的在崗人員進(jìn)行實時定位,并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至礦上安全指揮中心及采掘指揮中心。當(dāng)工作人員離開指定位置后,系統(tǒng)將自動將該區(qū)域?qū)崟r狀態(tài)上傳至監(jiān)管中心。
二、物聯(lián)網(wǎng)
利用傳感器、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)等綜合應(yīng)用,構(gòu)建智慧礦山智能管理平臺和信息系統(tǒng)。為礦區(qū)提供可視化操作,如人員定位及安全監(jiān)控,對重要生產(chǎn)區(qū)域安全狀況、人員分布及活動進(jìn)行跟蹤等管控和服務(wù)。針對井下作業(yè)環(huán)境,可以通過物聯(lián)網(wǎng)對井下作業(yè)的人員實時定位,幫助提高工人工作效率、減少勞動傷亡比例和勞動強(qiáng)度、有效地保證了生產(chǎn)安全。同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù),通過對井下實時監(jiān)控、及時反饋和遠(yuǎn)程報警的功能,實現(xiàn)對井下信息的集中管理,有效提高了企業(yè)的工作效率。
三、大數(shù)據(jù)
智慧礦山建設(shè)中大數(shù)據(jù)是指與礦山業(yè)務(wù)相關(guān)的各類信息,包括地理信息數(shù)據(jù)、企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、外部環(huán)境數(shù)據(jù)等。通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、挖掘與分析并將分析結(jié)果存儲于云平臺上,從而提高管理效率,節(jié)省成本并提升企業(yè)競爭力。在礦山企業(yè)如何提高生產(chǎn)效率?主要有兩個方面:一是將煤礦生產(chǎn)工作中消耗物資和生產(chǎn)人員大量勞動生產(chǎn)出來的物質(zhì)在生產(chǎn)過程中不斷循環(huán)流動,不斷優(yōu)化資源配置和提高能源利用效率;二是加大對井下設(shè)備設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)力度,降低設(shè)備事故發(fā)生率并提升工作效能。
四、云平臺
礦山系統(tǒng)各環(huán)節(jié)在平臺上的建設(shè)已基本完成,而各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通是智慧礦山建設(shè)最關(guān)鍵、最重要的一步。智慧礦山系統(tǒng)除了要實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的控制之外,還需要構(gòu)建統(tǒng)一規(guī)范、完整標(biāo)準(zhǔn)、安全可靠的平臺數(shù)據(jù)信息體系。基于北斗定位系統(tǒng)建設(shè)的“智能煤礦”平臺可對多點定位環(huán)境進(jìn)行信息采集、通信傳輸和監(jiān)控管理,構(gòu)建整個智慧礦山的通信網(wǎng)絡(luò)體系,將數(shù)據(jù)資源整合共享后形成動態(tài)決策支持系統(tǒng)及多維感知預(yù)警、智能輔助調(diào)度預(yù)警系統(tǒng)。
五、人工智能技術(shù)應(yīng)用場景
礦井智慧巡檢系統(tǒng)采用人工智能算法,可實現(xiàn)井下人員位置、軌跡監(jiān)控,提高人員的工作效率。井下各作業(yè)地點可通過人員定位系統(tǒng)實時了解各區(qū)域和采掘工作面的施工情況,實現(xiàn)智慧巡檢場景。為礦井生產(chǎn)安全保駕護(hù)航,確保礦井正常有序高效運轉(zhuǎn)。