信息化背景下煤矿智能化建设路径探索
黄永
中煤平朔集团信息产业公司 山西朔州 036000
摘要:本文探讨了信息化背景下煤矿智能化建设的路径,分析了信息化与煤矿智能化的关系,指出信息化是实现煤矿智能化的基础。当前我国煤矿智能化技术取得显著进展,政策支持力度加大,但仍面临技术瓶颈、资金不足和人才短缺等挑战。为此,提出了加强顶层设计、推进技术创新和完善基础设施建设的智能化发展路径,并设计了综合管理平台、安全监控平台和VR学习平台,以促进煤矿智能化的全面发展。
关键词:信息化;煤矿智能化;顶层设计;技术创新;
引言
全球能源需求不断增加,煤炭作为重要的能源资源,在保障国家能源安全和经济发展中发挥着重要作用。然而,传统煤矿开采方式存在效率低、安全隐患大等问题,亟需通过信息化、智能化手段进行改进。本文将探讨在信息化背景下,如何推进煤矿智能化发展,以实现高效、安全、绿色的煤炭生产。
一、信息化与煤矿智能化的关系
1.信息化的定义及特征
信息化是指利用现代信息技术对各类信息资源进行采集、处理、存储、传输和应用的过程。它涵盖了互联网技术、大数据、云计算、物联网等多个领域。信息化具有高效性、实时性和全面性的特点,能够显著提升企业的管理水平和生产效率。
2.煤矿智能化的内涵
煤矿智能化是指通过应用先进的信息技术和自动化装备,实现煤矿生产全过程的智能化控制和管理。这包括矿井设计、采掘作业、机运通风、洗选加工等各个环节的智能化改造。 智能化煤矿不仅能够提高生产效率,降低人力成本,还能有效减少安全事故的发生,保护环境和资源。
3.信息化与煤矿智能化的关系
信息化是煤矿智能化的基础和前提。只有充分运用新一代信息技术,才能实现煤矿生产的智能化转型。通过信息化手段,可以实现对煤矿生产过程中的各种数据进行实时监测和分析,为决策提供科学依据;同时,还可以优化生产流程,提高设备利用率,降低能耗和排放。
二、当前我国煤矿智能化发展现状
1.技术水平不断提升
近年来,我国在煤矿智能化技术方面取得了显著进展。例如,智能采煤机、智能掘锚一体机、无人值守工作面、智能巡检机器人、远程智能监控系统等技术已经得到广泛应用。一些大型煤炭企业已经开始建设数字化矿山,实现了从井下到地面的全方位智能化生产和管理。
2.政策支持力度加大
国家高度重视煤矿智能化发展,出台了一系列政策措施予以支持。例如,《关于加快推进煤炭行业高质量发展的指导意见》就明确提出要加快推动煤炭行业数字化转型升级。地方政府也纷纷出台相关政策,鼓励和支持煤矿企业开展智能化改造。
3.面临的挑战
尽管取得了一定成绩,但我国煤矿智能化发展仍面临诸多挑战。首先是技术瓶颈问题,部分核心技术尚未完全掌握,依赖进口设备较多。其次是资金投入不足,智能化改造需要大量资金支持,而当前煤炭行业整体效益不佳,企业融资难度较大。最后是人才短缺问题,缺乏既懂煤炭业务又懂信息技术的复合型人才,制约了智能化进程的推进。
三、煤矿智能化发展路径
1.加强顶层设计
制定科学合理的发展规划:明确煤矿智能化的发展目标、重点任务和实施步骤,确保规划具有前瞻性和可操作性。建立健全相关标准体系:规范智能化系统或设备的选型、安装和使用,确保系统兼容性和安全性,推动行业标准化建设。强化政策引导和支持:加大财政补贴力度,减轻企业负担,激发市场活力,鼓励企业积极参与智能化改造。
2.推进技术创新
加大研发投入:突破关键技术难题,特别是针对复杂地质条件下的智能采掘装备和高精度定位导航系统等核心产品的研发。加强产学研合作:建立联合实验室或研发中心,促进科研成果快速转化应用,提升整体技术水平。引进国外先进技术和管理经验:消化吸收再创新,形成具有自主知识产权的技术体系,提高自主创新能力。
3.完善基础设施建设
加快5G等新一代网络建设覆盖:提高数据传输速度和稳定性,为远程操控和数据分析提供可靠保障,实现高效通信。建设数据中心和云平台:集中存储和管理海量数据资源,便于统一调度指挥,提升数据处理效率。优化电力供应系统:确保关键设备正常运行不受停电影响,保障生产连续性和稳定性。
4.培养专业人才
开设相关专业课程:培养更多具备跨学科知识的高素质人才,满足行业发展需求。举办培训班和技术交流活动:提升行业现有从业人员的专业技能水平,增强团队整体实力。建立激励机制:吸引优秀人才投身于煤矿智能化事业当中,营造良好的工作环境和发展平台。
5.构建安全保障体系
建立健全安全生产责任制:严格落实各项安全措施,确保生产过程中的安全可控。利用物联网技术和大数据分析方法:及时发现并排除潜在隐患,提高安全管理效能。定期组织应急演练:提高应对突发事件的能力,确保在紧急情况下能够迅速响应并妥善处理。
6.推动产业协同发展
鼓励上下游产业链企业加强合作:共同研发新产品新技术,形成合力,推动整个产业链的升级。支持中小企业参与市场竞争:形成多元化供给格局,促进公平竞争,避免垄断现象的发生。促进区域间资源共享互补:避免重复建设和恶性竞争,实现资源的最优配置,提升整体竞争力。
四、智能化管理平台的架构设计
在分析煤矿智能化系统中的数据层、网络层和应用层后,为了更好地应用该智能化系统,还需要对相关管理平台进行设计。具体需要对调度指挥中心、安全管控中心、综合集控中心、预警管控中心、经营管理中心、VR 培训中心进行对应平台设计。下面进行平台概述。
1.综合管理平台
综合管理平台具有综合集控、调度、经营等功能。1) 集控功能。可借助远程控制技术,实现对矿井排水、通风、采矿、运输等设备的控制 (一键启停、记忆截割等)。2) 调度功能。可应用物联网和 5G 等技术,对井下各数据进行综合分析,结合超限预警、安全隐患等数据,针对性发布应急救援、紧急处理等指令。3) 经营功能。可加深井下生产与经营管理的联系,不断对矿采信息进行共享应用,为发展决策提供数据参考。
2.安全监控平台
安全监控平台具有预警管控、安全管控等功能。1) 预警管控功能。可以借助大数据分析、云计算等技术,对设备运行参数进行合理设计,并对实时采集的数据进行对比,能及时对设备故障风险进行预警。同时,预警管控功能也能对瓦斯超限、人员被困等隐患进行预警。2) 安全管控功能。能对各类环境参数进行监测,在应急广播、人员定位 、井下通话等功能的支持下,进一步保障井下作业安全。
3.VR 学习平台
应用 VR 技术+5G 技术的组合,可以结合井下危险数据信息,构造煤矿设备应用、紧急脱险、日常工作等方面的安全训练及培训凭条。在让员工身临其境体验井下复杂作业环境后,能提高员工应对紧急情况的能力,进而冷静处理各项问题。同时也能提高员工的设备操控准确性,减少设备故障及安全隐患。
五、结语
综上所述,在信息化背景下推进煤矿智能化发展是一项系统工程,需要政府、企业和社会各界共同努力。通过加强顶层设计、推进技术创新、完善基础设施建设、培养专业人才以及构建安全保障体系等多方面措施,可以有效解决当前存在的问题,推动我国煤炭工业向更高层次迈进。未来,随着新一代信息技术的不断涌现和发展成熟,相信煤矿智能化将迎来更加广阔的发展空间。
参考文献:
[1]田志英.煤矿信息智能化网络技术在5G场景下的应用[J].矿业装备,2022(03):42-43.
[2]王辉.5G技术在煤矿智能化中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2022(23):145-147.
[3]王国法.孟令宇.煤矿智能化及其技术装备发展[J].中国煤炭,2023,49(7):1-13.
[4]王钰渊.信息化背景下煤矿智能化建设的探索与实践 [J].内蒙古煤炭经济,2023(11):172-174.作者简历:黄永(1974•1——),男,山西省右玉人,2019年1月毕业于中北大学电气工程及其自动化学专业,现就职于中煤平朔集团有限公司信息产业公司,从事井工矿信息化及智能化工作。