集成“芯”元素 礦山更聰明

□邱美 李文斌

同忻礦智能化調度中心

如果說單一的智能化綜放工作面操作系統、智能化安全監測系統、智能化微震監測系統是礦井安全開采、高效運行的“智慧翼、千里眼、把脈手”，那么晉能控股煤業集團同忻礦的智慧礦山平臺則是讓這些系統打通信息孤島、精準無誤聯動的核“芯”元素。

同忻礦智慧礦山平臺以萬兆工業環網+5G網絡為數據傳輸通道，以綜合自動化建設為基礎，采用物聯網、大數據、云計算、移動互聯網等技術手段，集成了GIS全息一張圖、生產執行系統、綜合自動化平臺、移動端APP平臺、三維透明化礦山、智能決策平臺等功能，將礦井管理帶入了一個互聯互通、智慧AI的新時代。

喊一聲“小礦”，隨時隨地獲取信息

“小礦、小礦，查看8207工作面當前人員信息、設備狀態……”煤業集團同忻礦調度指揮中心里，剛剛接班的調度員何海通過與智能語音助手“小礦”的幾句簡單對話，就清楚明晰了上一班的安全生產情況和當班調度工作需要注意的事項，一鍵啟動了采煤機、轉載機、皮帶運輸機等設備，開啟了他一天的“智慧開采”工作。

“小礦”是該礦建成的“同忻礦智慧管控平臺”其中移動端APP的一項功能，在智能語音技術的支持下，可以實現管理人員與智慧管控平臺的人機對話、互動交流。

及時、精準掌握安全生產，“一通三防”等各類作業人員的定位，、設備參數等實時動態信息，是每一位煤礦管理人員必須完成的工作。在以前，同忻礦綜采隊隊長梁月偉幾乎每天都“釘”在礦上或井下作業現場，保證隨時處理可能遇到的各種問題。

“現在有了這個移動端APP，我能隨時隨地查看井下的安全生產實時情況，并結合智能化工作面的視覺沉浸式視頻監控技術處理各種問題，變得分身有術了。”梁月偉說。

同忻礦智慧礦山平臺的手機移動端APP集安全巡檢、風險管控、預警報警、視頻監控、語音“小礦”等功能于一體，在方便管理人員查詢信息、發送指令的同時，也讓各部門的信息互通更高效、快捷。

“‘小礦’，查看8207工作面的微震情況。”過去，工作面微震要由專門負責礦壓管理的部門通報后才能知道，現在在井下工作面現場，梁月偉通過 5G智能防爆手機上的同忻礦智慧礦山平臺移動端APP，不僅能讓“小礦”幫助調取相關報告，根據報告科學調整工作面生產節奏、安全采過壓力區，而且還可以設置報警推送，確保預警信息第一時間知曉。

制一張云圖，礦井信息盡收眼底

“從這一張圖上就能看到礦井綜采工作面、掘進巷道、中央變電所等地方的人員定位、安全監測和設備運行參數等情況。”該礦信息中心員工孟國對同忻礦智慧礦山平臺的GIS全息一張圖項目進行了演示。

調度中心員工正在通過GIS一張圖查看礦井安全生產情況

綜采隊員工正在井下智能化工作面集控中心操作工作面設備

作為智慧礦山平臺的核心，GIS全息一張圖可以實時精準感知安全風險、地質地測、人員定位等24個智能化子系統的“心跳”和“脈搏”，礦井基礎數據、各專業業務數據、自動化數據、監測監控數據統一在這里打通融合、集中展示，使礦井的運行情況變得更直觀可視、清晰透明。

“我們借助5G通信技術的特點，實時收集、更新、應用這些數據，實現了‘一礦一圖、以圖管礦’的智慧礦山管理新模式。”該礦信息中心副主任宋春儒說。

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、經營管理中遇到的問題，將線下工作交流變為線上平臺協同辦公，打破了數據資料共享上的壁壘，實現了全礦井數據資料的資源共享，提高了工作效率。

同時，GIS全息一張圖與綜合自動化平臺、移動端APP平臺、三維透明化礦山、智能決策平臺等項目融合運用，可以對井上井下人員、設備、物資等快速統一調動，并根據系統采集到的信息，自動生成報警處理措施，一鍵啟動應急救援流程指導救援，實現了“以圖防災、以圖救災”的目標。

此外，該礦在獲得智能化技術帶來的高效、便利的同時，還收獲了管理上的“倒逼效應”，各生產單位、職能部門為更好的應用“一張圖”協同作戰，不斷優化工作流程、提高工作效率，使企業的管理效率得到了不斷提升。

建一間機房，消除信息化建設壁壘

“目前，我們在開采智能化工作面的進程中，經過多次升級的智能化操作系統因帶寬、延時、計算能力等問題出現了發展瓶頸。為了解決這些問題，我們將萬兆工業環網、5G無線通信系統、模塊化機房、云數據中心整合在一起建成了‘同忻礦模塊化機房及數據中心’，為礦山配備了一個更聰明、更智能的大腦。”該礦副總經理王冬波說。

該數據中心將井下千兆網絡升級為萬兆網絡，提高了數據傳輸速率，能夠按需為各類應用提供計算服務和彈性計算，形成統一的數據集成應用平臺，對每天產生的大量業務數據進行全量統一存儲，形成數據資產，從而實現信息化基礎架構的統一規劃、設計和管理，最大化地實現資源共享和利用。

“過去，我們的智能化綜采工作面、安全監控系統、人員及車輛精確定位系統等相對獨立，無法進行融合運用、集約管理。有了數據中心，同忻礦智慧礦山平臺將采煤、掘進、供電等各種工業應用場景全部融合，讓我們獲取的數據更為全面精準，管理更加高效。”該礦智能化工作室負責人陳軍說。

依托智慧礦山平臺，同忻礦自主研發的5G+自動化放煤系統將過去400米深的井下作業搬到了地面，根據安全生產實際數據建模、編程，確定最佳放煤程序，提高了放煤速度和工作面單日產量，頂煤回收率提高了3.5個百分點。

畫一張藍圖，5G賦能讓礦山更聰明

“同忻礦智慧礦山平臺建設完成后，將實現人工智能、工業物聯網、云計算 、大數據、機器人、5G通信、智能裝備等與現代煤炭開發利用體系的深度融合，建成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統，實現開拓、采煤、運輸、通風、安全保障、設備維護、經營管理等安全生產管理過程的智能化運行，建立減人提效、安全健康的智能礦山體系。”王冬波說。

該礦在5G賦能智慧礦山方面，引進了礦用本安型5G智能手機，通過5G通信專網，實現井上井下高清視頻、語音通話、高速數據傳輸，實時將井下現場情況通過語音、視頻等多種業務方式傳送到井上，為故障診斷、生產決策、應急救援等提供第一手信息。

同時，同忻礦還為員工配備了5G智能礦燈。該礦燈具備語音通信功能、拍照錄像功能、音視頻實時對講功能，是集照明、精準定位、報警、應急指揮于一體的礦燈，也是行走的監控平臺。

下一步，該礦將繼續秉持智能化技術與煤炭產業融合發展的理念，計劃完成礦山機器人系統、虛擬礦井培訓系統、辦公云桌面系統等14個子系統的建設、完善和升級改造，并通過數據收集、分析、整理、再應用的方式讓礦山“大腦”更聰明、更高效。

同忻礦信息中心員工正在模塊化機房及數據中心檢查設備運行情況