集成“芯”元素，礦山更聰明

——晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同忻礦智慧礦山平臺(tái)建設(shè)紀(jì)實(shí)

同忻礦信息中心工作人員正在檢查模塊化機(jī)房設(shè)備運(yùn)行情況。王宇甜 攝

如果說(shuō)單一的智能化綜放工作面操作系統(tǒng)、智能化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能化微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是礦井安全開(kāi)采、高效運(yùn)行的智慧翼、千里眼、把脈手，那么晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同忻礦的智慧礦山平臺(tái)則是讓這些系統(tǒng)打通信息孤島、精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)的核“芯”元素。

同忻礦智慧礦山平臺(tái)以萬(wàn)兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)+5G網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)傳輸通道，以綜合自動(dòng)化建設(shè)為基礎(chǔ)，采用了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)手段，集成了GIS全息一張圖、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化平臺(tái)、移動(dòng)端APP平臺(tái)、三維透明化礦山、智能決策平臺(tái)等功能，將礦井管理帶入了一個(gè)互聯(lián)互通、智慧AI的新時(shí)代。

喊一聲“小礦”

隨時(shí)隨地獲取信息

及時(shí)、精準(zhǔn)掌握安全生產(chǎn)、“一通三防”等各類(lèi)作業(yè)人員的定位、設(shè)備參數(shù)等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，是每一位煤礦管理人員必須完成的工作。同忻礦綜采隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)梁月偉幾乎每天都“釘”在礦上或井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，保證隨時(shí)處理可能遇到的各種問(wèn)題。

“現(xiàn)在有了這個(gè)移動(dòng)端APP，我能隨時(shí)隨地查看井下的安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)情況，并結(jié)合智能化工作面的視覺(jué)沉浸式視頻監(jiān)控技術(shù)處理問(wèn)題，變得分身有術(shù)了。”梁月偉說(shuō)。

同忻礦智慧礦山平臺(tái)的手機(jī)移動(dòng)端APP集安全巡檢、風(fēng)險(xiǎn)管控、預(yù)警報(bào)警、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音“小礦”等功能于一體，在方便管理人員查詢信息、發(fā)送指令的同時(shí)，也讓各部門(mén)的信息互通更高效、快捷。

“‘小礦’，查看8102工作面的微震?！边^(guò)去，工作面微震要由專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)礦壓管理的單位通報(bào)后才能知道，現(xiàn)在井下工作面現(xiàn)場(chǎng)，梁月偉通過(guò)5G智能防爆手機(jī)上的同忻礦智慧礦山平臺(tái)移動(dòng)端APP，不僅能讓“小礦”幫助調(diào)取相關(guān)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告科學(xué)調(diào)整工作面生產(chǎn)節(jié)奏、安全采過(guò)壓力區(qū)，而且還可以設(shè)置報(bào)警推送，確保預(yù)警信息第一時(shí)間知曉。

制一張?jiān)茍D

礦井信息盡收眼底

“從這一張圖上就能看到礦井的綜采工作面、掘進(jìn)巷道、中央變電所等的人員定位、安全監(jiān)測(cè)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等情況?！痹摰V信息中心員工孟國(guó)對(duì)同忻礦智慧礦山平臺(tái)的GIS全息一張圖項(xiàng)目進(jìn)行了演示。

作為智慧礦山平臺(tái)的核心，GIS全息一張圖可以實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知安全風(fēng)險(xiǎn)、地質(zhì)地測(cè)、人員定位等24個(gè)智能化子系統(tǒng)的“心跳”和“脈搏”，通過(guò)將礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、各專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、自動(dòng)化數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)打通融合，在一張圖上集中展示，使同忻礦的運(yùn)行情況變得更直觀可視。

“我們借助5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)收集、更新、應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了‘一礦一圖、以圖管礦’的智慧礦山管理新模式?！痹摰V信息中心副主任宋春儒說(shuō)。

GIS全息一張圖讓同忻礦管理人員站在全局高度上分析、解決安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理中遇到的問(wèn)題，將線下工作交流變?yōu)榫€上平臺(tái)協(xié)同辦公，打破了數(shù)據(jù)資料共享上的壁壘，實(shí)現(xiàn)了全礦井?dāng)?shù)據(jù)資料的資源共享，提高了工作效率。

同時(shí)，GIS全息一張圖與綜合自動(dòng)化平臺(tái)、移動(dòng)端APP平臺(tái)、三維透明化礦山、智能決策平臺(tái)等項(xiàng)目融合運(yùn)用，可以對(duì)井上井下人員、設(shè)備、物資等快速統(tǒng)一調(diào)動(dòng)，并根據(jù)系統(tǒng)采集到的信息，自動(dòng)生成報(bào)警處理措施，一鍵啟動(dòng)應(yīng)急救援流程指導(dǎo)救援，實(shí)現(xiàn)了“以圖防災(zāi)、以圖救災(zāi)”的目標(biāo)。

建一間機(jī)房

消除信息化建設(shè)壁壘

“目前，我們已開(kāi)采智能化工作面6個(gè)，但經(jīng)過(guò)8次升級(jí)的智能化操作系統(tǒng)因帶寬、延時(shí)、計(jì)算能力等問(wèn)題出現(xiàn)了發(fā)展瓶頸。為了解決這些問(wèn)題，我們將萬(wàn)兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)、5G無(wú)線通信系統(tǒng)、模塊化機(jī)房、云數(shù)據(jù)中心整合在一起建成了‘同忻礦模塊化機(jī)房及數(shù)據(jù)中心’，為礦山配備了一個(gè)更聰明、更智能的大腦。”該礦副總經(jīng)理王冬波說(shuō)。

該數(shù)據(jù)中心將井下千兆網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠按需為各類(lèi)應(yīng)用提供計(jì)算服務(wù)和彈性計(jì)算，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)每天產(chǎn)生的大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全量統(tǒng)一存儲(chǔ)，形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理，最大化地實(shí)現(xiàn)資源共享和利用。

“過(guò)去，我們的智能化綜采工作面、安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員及車(chē)輛精確定位系統(tǒng)等相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法融合運(yùn)用，進(jìn)行集約管理。有了數(shù)據(jù)中心，同忻礦智慧礦山平臺(tái)將采煤、掘進(jìn)、供電等各種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景融合運(yùn)用，讓我們獲取的數(shù)據(jù)更為全面精準(zhǔn)，管理更加高效?！痹摰V智能化工作室負(fù)責(zé)人陳軍說(shuō)。

依托智慧礦山平臺(tái)，同忻礦自主研發(fā)的5G+自動(dòng)化放煤系統(tǒng)將過(guò)去400米深的井下作業(yè)搬到了地面，根據(jù)安全生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)建模、編程，確定最佳放煤程序，提高了放煤速度和工作面單日產(chǎn)量，頂煤回收率提高了3.5個(gè)百分點(diǎn)。

畫(huà)一張藍(lán)圖

5G賦能讓礦山更聰明

“同忻礦智慧礦山平臺(tái)建設(shè)完成后，將實(shí)現(xiàn)人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、5G通信、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)利用體系的深度融合，建成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)拓、采煤、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全保障、設(shè)備維護(hù)、經(jīng)營(yíng)管理等安全生產(chǎn)管理過(guò)程的智能化運(yùn)行，建立減人提效、安全健康的智能礦山體系。”王冬波說(shuō)。

該礦在5G賦能智慧礦山方面，引進(jìn)了礦用本安型5G智能手機(jī)，通過(guò)5G通信專(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)井上井下高清視頻、語(yǔ)音通話、高速數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)將井下現(xiàn)場(chǎng)情況通過(guò)語(yǔ)音、視頻等多種業(yè)務(wù)方式傳送到井上，為故障診斷、生產(chǎn)決策應(yīng)急救援等提供第一手信息。

同時(shí)，同忻礦還為員工配備了5G智能礦燈。該礦燈具備語(yǔ)音通信功能、拍照錄像功能、音視頻實(shí)時(shí)對(duì)講功能，是集照明、精準(zhǔn)定位、報(bào)警、應(yīng)急指揮于一體的礦燈，是行走的監(jiān)控平臺(tái)。

下一步，該礦計(jì)劃完成礦山機(jī)器人系統(tǒng)、虛擬礦井培訓(xùn)系統(tǒng)、辦公云桌面系統(tǒng)等14個(gè)子系統(tǒng)的建設(shè)、完善和升級(jí)改造，并通過(guò)數(shù)據(jù)收集、分析、整理、再應(yīng)用的方式讓礦山“大腦”更聰明、更高效。