一、方案背景
太极股份深耕矿山业务多年,与京能集团、焦煤集团、延长石油、华电集团、晋能控股集团等在矿山领域建立了长期合作关系。太极智能化矿山解决方案是以国家八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》为导向,结合国家能源局、国家矿山安全监察局《智能化矿山建设指南》、《智能化矿山验收管理办法》,以大量的项目实践,采用太极咨询规划方法论设计而成。方案将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能化平台,实现矿山开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选(选矿)、安全保障、经营管理等过程的智能化运行,对于提升矿山安全生产水平、保障能源稳定供应具有重要意义。
二、应用场景
智能化矿山解决方案的应用场景丰富多样。在采矿作业中,可实现自动化、智能化采掘、机电运输和通风排水等,提高开采效率。在矿物加工环节,智能控制系统精确调整工艺流程参数,提升产品质量。运输场景下,智能调度系统实现皮带无人值守、无人驾驶车辆有序运输,降低人力成本和事故率。其应用对象主要是各类矿山企业,包括金属矿山、非金属矿山、煤矿等。对于大型矿山企业而言,智能化解决方案有助于提升生产规模和管理效率,增强市场竞争力。对于中小型矿山企业,可通过智能化改造降低运营成本,提高安全生产水平,实现可持续发展。
三、方案概述
从顶层设计层面支撑企业智能化矿山建设,解决企业标准规范不统一、平台支撑作用不够等问题,消除“信息孤岛”、“信息烟囱”等现象,实现全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制等,打造智能、高效、安全的矿山综合生态,以太极数字化能力为底座,实现各专业协同设计、信息化管理、自动化运行和智能化分析;用数字化、信息化、自动化、智能化改造、提升产业,建设“监、测、管、控”一体的智能化矿山综合管控平台。平台构建矿山五中心。
1.安全生产中心
由传统监测走向全面智能感知,围绕安全生产计划,以采掘、机电、运输、通风、排水、选矿、地测、安监为主线,集成生产计划、作业工程、生产调度、安全、设备等各类工业APP,同时结合行业知识与应急管理体系,构建网络化调度指挥模式,为各部门的协同工作搭建平台。实时监测异常数据、报警数据,通过平台触发相关联动,跟踪处理反馈,保障矿山安全生产。
2.综合集控中心
由分控走向集控,实现对采掘、运输、通风、排水等主要生产场景的自动化和无人值守,集中远程监控,集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文一体,各级别和各专业的管理者可以实时远程了解生产现场,提升各专业管理的工作效率,促进各专业人员对现场异常情况的分析处理和快速响应,保障生产顺利进行。
3.智能巡检中心
由单一巡检走向集约巡检,进而走向服务化巡检,巡检中心是智能化矿山的基础保障部门,打破链式管理向区域运维转型,分片区实行远程提示和现场巡检采集的管理模式。主要工作包括,井上下设备、网络、软件系统等的全面巡查、运维及安全防护等工作。
4.经营管理中心
由粗放管理走向精细化管理,根据业务流程,集成生产相关的各项业务,提供统一的业务流管理,将规范的业务和操作流程融合到协同管理平台中,实现生产相关工单的提请、流转、审核、统计等全流程管理,实现企业的人力、财务、物资、设备、生产管理、安全管控、运销等业务的协同管理。
5.决策指挥中心
从传统上传下达走向智能决策指挥,将业务管理信息化系统、生产自动化控制系统和安全监测类系统数据进行有效融合,对数据进行分析和挖掘,实现矿山安全生产全流程的智能管控,为企业提供战略决策支撑。
四、方案价值
紧密围绕矿山安全生产过程关键环节,开展数字化技术与人工智能融合的集成创新和工程应用,紧扣关键工序智能化、生产过程自动化,依托网络高速工业以太网、5G无线通讯,将人机物环管等信息要素进行采集、分类、共享,并依托各类监测系统对矿山灾害进行预警与超前防治,实现全矿井生产、安全、经营的协同管控,打造高产高效的本质安全型矿井,最终实现生产管理的精细化、自动化、智能化和少人化,满足煤矿智能化建设要求。
五、典型应用及案例
(1)鄂尔多斯昊华红庆梁煤矿智能化矿山项目
(2)红墩子煤业管控一体化项目
(3)国家级安全预控与应急处置及智能化矿山系统一体化平台
(4)晋能控投集团综合管理驾驶舱项目