采礦業(yè)從古代到人工采礦階段取得了顯著進(jìn)步，人們借助簡(jiǎn)單的挖掘和繪圖工具手動(dòng)進(jìn)行采礦活動(dòng)，再到考慮采礦時(shí)設(shè)想的當(dāng)前炸藥。這部分是由于科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)采礦地點(diǎn)的危險(xiǎn)性和新挖掘的礦石化學(xué)成分的認(rèn)識(shí)。

大多數(shù)行業(yè)追隨者和內(nèi)部人士可能都非常清楚采礦過(guò)程現(xiàn)代化的 4 個(gè)階段和自動(dòng)化方向。這4個(gè)階段包括古老的人工采礦、機(jī)械化采礦、自動(dòng)化采礦到絕對(duì)無(wú)人的“智慧采礦”。

什么是智慧礦井

智慧礦井是從數(shù)字礦井的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其概念及內(nèi)涵仍然在不斷發(fā)展和完善，目前較為認(rèn)可的定義是：以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、5G等技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各類傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理礦井?dāng)?shù)字化、模型化、可視化和智能化管理，即將礦井的采掘、運(yùn)輸、生產(chǎn)、環(huán)境、安全等要素實(shí)現(xiàn)全面綜合的智能化管理，將智能采礦技術(shù)與傳感器技術(shù)、可視化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等緊密結(jié)合，構(gòu)成人與人、人與礦井、礦井與礦井相互聯(lián)動(dòng)的礦井網(wǎng)絡(luò)，管理者能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)控制礦井安全生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程，保證礦井的生態(tài)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)。

智慧礦井管理系統(tǒng)

智慧礦井3D三維可視化數(shù)字綜合管控系統(tǒng)基于Sovit3D可視化平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，基于礦山安監(jiān)生產(chǎn)、綜合集控、智能巡檢、決策指揮等典型場(chǎng)景，覆蓋安監(jiān)生產(chǎn)、綜合集控、智能巡檢、智能掘進(jìn)、智能開(kāi)采、智能運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域，深度挖掘井下數(shù)據(jù)價(jià)值，打造智能化生產(chǎn)、透徹化感知、可視化管理、數(shù)字化決策的智慧礦井。

智慧礦井系統(tǒng)作為一種創(chuàng)新的解決方案，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、設(shè)備控制和信息共享等手段，提高了礦井生產(chǎn)的效率、安全性和可持續(xù)發(fā)展水平。隨著科技的不斷進(jìn)步，智慧礦井系統(tǒng)將在礦業(yè)行業(yè)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，推動(dòng)礦業(yè)向更加智能化、綠色化的方向發(fā)展。

智慧礦井的特點(diǎn)

透徹感知

透徹感知是智慧礦井的基礎(chǔ)。通過(guò)井里的攝像機(jī)、傳感器、可穿戴設(shè)備等，對(duì)人員、設(shè)備、環(huán)境和災(zāi)害的透徹感知，確保煤礦企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

深度互聯(lián)

深度互聯(lián)是智能處理的基礎(chǔ)?；诘V企自身環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，智慧礦井會(huì)建設(shè)各類綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、管理信息化系統(tǒng)和工程數(shù)字化系統(tǒng)。為了更好的為智能處理服務(wù)，通過(guò)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)以及三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將傳感器、電腦、手持設(shè)備、移動(dòng)終端等相連交互，實(shí)現(xiàn)深度互聯(lián)。

高度共享

利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)，采取標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等手段，將礦井所有的信息進(jìn)行匯聚、存儲(chǔ)以及整合，使得來(lái)自于各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息的高度共享，為礦企業(yè)各部門之間的協(xié)同工作提供支持。

智能服務(wù)

智慧礦井與礦井綜合自動(dòng)化、數(shù)字礦井和感知礦井最大的不同在于智能化的服務(wù)，這也是智慧礦井的核心所在。面對(duì)透徹感知采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和深度互聯(lián)產(chǎn)生的關(guān)系型數(shù)據(jù)，智慧礦井企業(yè)需要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述方法和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，再采用專家模型、數(shù)據(jù)挖掘等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和挖掘，為煤礦企業(yè)員工提供其需要的服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)面向智慧礦井的智能化服務(wù)。

可視化展現(xiàn)

智慧礦井注重用戶體驗(yàn)和認(rèn)知效率，在礦井建設(shè)過(guò)程中著重運(yùn)用可視化技術(shù)和數(shù)字孿生理念對(duì)真實(shí)的礦井進(jìn)行三維場(chǎng)景還原，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工智能系統(tǒng)挖掘各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、隱形內(nèi)涵等，并依托圖形渲染、組態(tài)等技術(shù)對(duì)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理類信息及時(shí)、直觀、高效的展現(xiàn)，引導(dǎo)用戶在最短的時(shí)間內(nèi)獲取最有價(jià)值的信息，增強(qiáng)智慧礦井信息的準(zhǔn)確性和易理解程度。

智慧礦井的好處

消除不必要維護(hù)成本

借助智能傳感器和探測(cè)器，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解設(shè)備狀況，可以預(yù)測(cè)即將發(fā)生的設(shè)備故障。因此，采礦業(yè)企業(yè)主將能夠相應(yīng)地確定維護(hù)實(shí)踐的優(yōu)先級(jí)，而不至于終端作業(yè)。這種先進(jìn)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)策略在傳感器的幫助下，減少了采礦現(xiàn)場(chǎng)低效維修和更換造成的停機(jī)時(shí)間和不必要的成本。

削減能源和運(yùn)營(yíng)成本

在地質(zhì)數(shù)據(jù)集成的幫助下，智慧礦井通過(guò)算法和高級(jí)數(shù)據(jù)分析利用人工智能來(lái)獲得有關(guān)可能礦體的見(jiàn)解和可視化。這種通過(guò)評(píng)估進(jìn)行的礦產(chǎn)勘探節(jié)省了人工搜索和非生產(chǎn)性采礦作業(yè)的巨大成本。同樣，這些特定位置的采礦作業(yè)可以通過(guò)智能采礦設(shè)備完全自動(dòng)化遠(yuǎn)程執(zhí)行。

通過(guò)全自動(dòng)機(jī)械化流程，智能采礦提高了效率，所有這些信息都可以遠(yuǎn)程在儀表板上可視化顯示，同時(shí)減少了企業(yè)主的運(yùn)營(yíng)壓力和挑戰(zhàn)。

優(yōu)化工作場(chǎng)所的安全

考慮到礦井地點(diǎn)位于最危險(xiǎn)的區(qū)域，勞動(dòng)力安全是采礦業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。由于智能設(shè)備以及具有先進(jìn)技術(shù)和傳感器的自主網(wǎng)絡(luò)的連接，采礦現(xiàn)場(chǎng)工人和管理人員現(xiàn)在將能夠在儀表板上舒適地監(jiān)控設(shè)備狀況，檢測(cè)危險(xiǎn)和安全漏洞，并采取相應(yīng)的措施。

具有數(shù)字化轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)之間的這種協(xié)調(diào)減少了在這些難以接近的礦場(chǎng)進(jìn)行單調(diào)手動(dòng)檢查和工作流程跟蹤的現(xiàn)場(chǎng)人員暴露。這完全消除了安全漏洞。他們還能夠控制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，作為采礦設(shè)備自動(dòng)化的效果，因?yàn)椴傻V現(xiàn)場(chǎng)工人甚至不再需要在場(chǎng)操作這些全自動(dòng)車輛或機(jī)器。

總結(jié)

隨著工業(yè) 4.0 等技術(shù)革命，在人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 算法的幫助下，積極催化其物理世界與自主數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的連接，各個(gè)行業(yè)和企業(yè)的未來(lái)工作發(fā)生了迅速變化。

智慧礦井不再是遙遠(yuǎn)的未來(lái)，它是采礦業(yè)的下一步。礦業(yè)企業(yè)主應(yīng)該緊跟時(shí)代腳步，并通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型獲得其好處。這是企業(yè)主考慮和提高其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的下一步。

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