新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速融合,助力采礦業(yè)提質(zhì)增效
井上操控更省心 井下作業(yè)更安全(賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)·聚焦“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”④)
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開采更精確,檢測(cè)更高效,數(shù)據(jù)共享更便捷……近年來,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”加速與傳統(tǒng)采礦業(yè)深度融合,在遠(yuǎn)程設(shè)備操控、無人智能巡檢、設(shè)備協(xié)同作業(yè)等方面形成了有效實(shí)踐,促進(jìn)行業(yè)提質(zhì)增效,保障生產(chǎn)安全有序,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入了新動(dòng)能。
在山西省大同市晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山煤礦有限公司200米的井下,伴隨著一陣“嗡”的響聲,掘進(jìn)機(jī)滾輪飛速旋轉(zhuǎn),滾輪旁噴射出的水霧緊緊籠罩住煤層的飛屑,大塊煤輕松地被“割”下,掉落在前方的皮帶上。皮帶“馬不停蹄”,急速往通道上方行去,經(jīng)過了數(shù)道“水簾洞”(采煤機(jī)噴霧除塵裝置)沖刷和“跳跳機(jī)”(煤礦皮帶清掃器)篩選,黑得發(fā)亮的煤塊落入了在外等候多時(shí)的集裝箱內(nèi)。
令人驚訝的是,礦井下這一套行云流水般的作業(yè),是由操作員在井上電腦前遠(yuǎn)程操控完成的。如今的采礦業(yè),通過“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的賦能,降本提質(zhì)增效明顯,安全生產(chǎn)也得到了進(jìn)一步保障。
遠(yuǎn)程操作,安全又精準(zhǔn),技能要求高
塔山煤礦礦井下進(jìn)行的操作,其實(shí)都是在“上方”電腦指令下做出的動(dòng)作。在地面的指揮大廳里,工作人員注視著電腦大屏幕,井下各個(gè)通道、各機(jī)器卡口的實(shí)時(shí)視頻及指標(biāo)數(shù)據(jù)一一清晰呈現(xiàn),井下打來的電話鈴聲也不時(shí)響起!跋旅娴钠扑闄C(jī)、運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備,由上方發(fā)出指令運(yùn)行!彼矫旱V監(jiān)控中心主任張慧說。
張慧介紹:“以塔山礦一個(gè)工作面為例,以前放頂煤開采時(shí),需要多個(gè)工人操作一個(gè)工作面。在一個(gè)工作面上,需要設(shè)置50到100個(gè)放頂煤液壓支架,每個(gè)工人按照經(jīng)驗(yàn)判斷時(shí)間,一個(gè)一個(gè)設(shè)置液壓支架參數(shù),勞動(dòng)強(qiáng)度高,工作環(huán)境也不好。有了可實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)的全自動(dòng)化放煤系統(tǒng)和5G網(wǎng)絡(luò),只需一人操作便可定時(shí)同時(shí)放下100個(gè)液壓支架,安全又高效!
在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的支持下,遠(yuǎn)程操控機(jī)器不但更高效,也更加精準(zhǔn)。河南焦煤集團(tuán)千業(yè)水泥公司員工郭彥鬧如今就成了一名遠(yuǎn)程操作員。只見他雙眼緊盯屏幕,雙手不時(shí)撥弄操縱桿,屏幕里的挖機(jī)跟隨他的動(dòng)作同步作業(yè)。“作為一名無人挖機(jī)遠(yuǎn)程操作員,我的工作就是坐在這里遠(yuǎn)程操控挖機(jī)往運(yùn)輸車?yán)锏沟V石!惫鶑[介紹,雖然如今的工作方式不同了,但新技術(shù)對(duì)操作技能提出了更高要求,無人駕駛運(yùn)輸車與挖機(jī)的位置必須精準(zhǔn)匹配,誤差不能超過30厘米。
華為與晉能控股集團(tuán)合作成立了礦山實(shí)驗(yàn)室,專門進(jìn)行研究!5G應(yīng)用于生活,更多滿足的是普通消費(fèi)者的下行需求。對(duì)于井下,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳量大、指令下傳量小。”華為公司全球5G市場(chǎng)部部長(zhǎng)趙志鵬說,為此企業(yè)做了相應(yīng)調(diào)整,滿足了工業(yè)上傳下控的應(yīng)用需求。
智能巡檢,成本在下降,效率在提升
賀軍盈是陜西彬縣煤炭有限責(zé)任公司蔣家河煤礦機(jī)電科的一名工作人員。前段時(shí)間,他接到了“彬煤云”大數(shù)據(jù)平臺(tái)的智能預(yù)警,提示井下的采煤機(jī)懸臂有異常振動(dòng),趕忙聯(lián)系了與平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接的上海煤科數(shù)字技術(shù)中心。通過遠(yuǎn)程分析會(huì)診系統(tǒng),上海的行業(yè)專家實(shí)時(shí)向他反饋了診斷結(jié)果和維護(hù)建議。
除了在井下,井上的智能檢測(cè)也變得更高效。在陜西聲威建材集團(tuán)生產(chǎn)水泥的工廠內(nèi),巡檢員尚耀軍來到一臺(tái)篦冷機(jī)前,將一個(gè)小黑盒放在機(jī)器上。這個(gè)半只手掌大小的黑盒是智能測(cè)振測(cè)溫儀,僅僅過了1分鐘,溫度、震動(dòng)頻次等信息就通過藍(lán)牙傳到了尚耀軍的手持移動(dòng)終端機(jī)上,并直接上傳同步到企業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
以前巡檢需要兩個(gè)人,帶著聽音棒、測(cè)溫儀、測(cè)振儀、記錄本,一天最多巡查40個(gè)點(diǎn),巡查數(shù)據(jù)還要手動(dòng)輸入到電腦上。“那時(shí)巡檢主要靠巡檢員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’改造后,我們只用帶著手持終端機(jī)、巡檢卡和小黑盒就行,巡檢結(jié)果又準(zhǔn)又快,一個(gè)人一天就能巡檢200個(gè)點(diǎn)以上!鄙幸娬f,“我們還安裝了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的手機(jī)應(yīng)用,出現(xiàn)異常狀態(tài)會(huì)立即報(bào)警,處理問題也更及時(shí)了!
去年年底,聲威建材集團(tuán)打造了智能專家自診斷系統(tǒng),在人員無法到達(dá)的位置放置檢測(cè)傳感器,每隔5分鐘就對(duì)設(shè)備進(jìn)行“體檢”。企業(yè)總經(jīng)理王永說:“‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’改造的成效立竿見影,項(xiàng)目建成后,工廠的設(shè)備意外停機(jī)率降低了70%,設(shè)備維護(hù)成本下降30%!
“以前采煤,井下有若干個(gè)綜采小組,前期小組負(fù)責(zé)勘探瓦斯?jié)舛,有小組專門監(jiān)測(cè)進(jìn)水量,還有小組負(fù)責(zé)操作液壓支架、掘進(jìn)設(shè)備、傳輸設(shè)備;5G的技術(shù)融合,集合視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)、檢查電路設(shè)備等功能于一身的機(jī)器人,有望替代傳統(tǒng)的瓦檢員、安檢員、電工檢修等工種小組。目前出于安全性考慮,特殊作業(yè)工種的工作人員不能輕易取消,但對(duì)于減輕工作負(fù)擔(dān)、少人化作業(yè)來說有較大幫助!睍x能控股集團(tuán)信息化處處長(zhǎng)匡鐵軍介紹。
“支撐智能巡檢的關(guān)鍵,在于‘實(shí)時(shí)’二字!敝袊(guó)移動(dòng)山西分公司能源行業(yè)5G技術(shù)總監(jiān)呂樂說,公司專門研發(fā)了井下5G基站網(wǎng)絡(luò)同步授時(shí)技術(shù),精度為100納秒以下!斑@項(xiàng)技術(shù)以地面作為衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站,可以幫助井上井下同步授時(shí)。”
協(xié)同作業(yè),全流程共享,智能化提效
“哐當(dāng)”,一顆大石頭從無人駕駛運(yùn)輸車上掉落,“咔嚓”一聲,在運(yùn)輸車輪胎上撕開一道口子。正常運(yùn)行的設(shè)備遭遇突發(fā)情況,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)立刻下達(dá)指令,高3.5米、長(zhǎng)9米、載重40多噸的無人駕駛運(yùn)輸車便“乖乖”駛?cè)霗z修區(qū)待檢!白蠛蠓捷喬ケ粍濋_一道10厘米長(zhǎng)的口子!”千業(yè)水泥公司的無人駕駛車輛調(diào)度員李明鑫上手一摸,“還好砸的只是輪胎。”
更多時(shí)候,李明鑫的工作地點(diǎn)是礦區(qū)信息中心大樓。他輕點(diǎn)鼠標(biāo),礦區(qū)里的20多輛無人駕駛運(yùn)輸車就同步開動(dòng)起來。“信息中心的計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)規(guī)劃運(yùn)輸路線,通過5G信號(hào)對(duì)無人駕駛運(yùn)輸車遠(yuǎn)程遙控、智能編隊(duì),管理科學(xué)、效率高!崩蠲黯握f,“我當(dāng)了好些年礦山運(yùn)輸車司機(jī),冬天冷、夏天熱,吃了不少苦,現(xiàn)在坐在辦公室的電腦前,一人就能同時(shí)管理20多輛無人駕駛運(yùn)輸車,得勁得很!”
近幾年,千業(yè)水泥和中國(guó)移動(dòng)河南分公司、河南躍薪智能機(jī)械有限公司合作,運(yùn)用5G、物聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航等技術(shù),推進(jìn)智能礦山建設(shè)!拔覀兘鉀Q了由于信號(hào)傳輸不及時(shí)導(dǎo)致的人與裝備、裝備與裝備之間的協(xié)同作業(yè)問題,實(shí)現(xiàn)了挖裝、運(yùn)輸、監(jiān)測(cè)等礦山開采全流程的無人化、遠(yuǎn)程操作,既提高了作業(yè)安全性、舒適性,又同步減員提效。”千業(yè)水泥總經(jīng)理肖戰(zhàn)定說。
從自動(dòng)運(yùn)行到自動(dòng)監(jiān)測(cè),自動(dòng)化設(shè)備的耦合度越來越高、協(xié)同程度越來越高。陜西聯(lián)通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總監(jiān)李守卿解釋:“主要是做到了共享。比如,在蔣家河煤礦,原有的18個(gè)子系統(tǒng)現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全流程共享,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和井下環(huán)境數(shù)據(jù),對(duì)異常數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,分析結(jié)果及時(shí)推送到調(diào)度指揮中心,進(jìn)一步提升了礦井生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急救援、決策指揮能力!
“‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’將幫助廣大企業(yè)從數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變,應(yīng)當(dāng)著力圍繞企業(yè)需求,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用科技創(chuàng)新支撐,培養(yǎng)復(fù)合型及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人才,助力中國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)!标兾魇」I(yè)和信息化廳工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專家任志剛說。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2021年11月15日 第 11 版)
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