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中國智能礦山之路還有多遠(yuǎn)?詳解智能礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2017-06-23 來源: 中國振動機(jī)械網(wǎng)
從人力礦山、機(jī)械礦山到現(xiàn)在的信息礦山、數(shù)字礦山,乃至未來的感知礦山、智能礦山、綠色礦山。礦業(yè)正在向著自動、智能和無人邁進(jìn)。 國內(nèi)外發(fā)展歷程 國外智能礦山發(fā)展 許多礦業(yè)發(fā)達(dá)..

從人力礦山、機(jī)械礦山到現(xiàn)在的信息礦山、數(shù)字礦山,乃至未來的感知礦山、智能礦山、綠色礦山。礦業(yè)正在向著自動、智能和無人邁進(jìn)。

國內(nèi)外發(fā)展歷程

國外智能礦山發(fā)展

許多礦業(yè)發(fā)達(dá)國家己制定了礦山信息化長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,礦山信息化和自動化程度越來越高。

加拿大國際鎳公司從20世紀(jì)90年代初開始研究自動采礦技術(shù),擬于2050年在某礦山實現(xiàn)無人采礦,通過衛(wèi)星操縱礦山的所有設(shè)備,實現(xiàn)機(jī)械自動采礦mo。

芬蘭于1992年開始了智能礦山技術(shù)計劃,開展自動采礦技術(shù)研究,涉及采礦實時過程控制、資源實時管理、高速通信網(wǎng)絡(luò)、新機(jī)械應(yīng)用和自動采礦與設(shè)備遙控等28個專題即2習(xí)。

美國1999年對地下煤礦的自動定位與導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行研究,獲得了商業(yè)化的研究成果。

隨著專家系統(tǒng)、模式識別等人工智能技術(shù),全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù),遙感技術(shù)等在礦山的應(yīng)用,國際上一些大型露天礦山己實現(xiàn)在辦公室生成礦床模型,制定礦山開采計劃,并與礦山開采設(shè)備相連,形成礦山動態(tài)管理與遙控指揮系統(tǒng)。

 

 



 

 

國內(nèi)智能礦山發(fā)展

受礦業(yè)發(fā)達(dá)國家礦山信息化影響,越來越多的中國礦業(yè)科研人員在思考如何推進(jìn)中國礦山信息化改造與發(fā)展智慧礦山技術(shù),政府和部門也對礦山信息化高度重視。

1999年,吳立新提出“數(shù)字礦山”的概念,2010年,中國礦業(yè)大學(xué)提出“感知礦山”的概念,隨后又有人提出“智能礦山”、“智慧礦山”等概念。

目前,EMS、ERP、智能卡車調(diào)度系統(tǒng)等部分技術(shù)在國內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用,但仍存在技術(shù)相對落后、人才缺失等諸多問題。

智能礦山關(guān)鍵技術(shù)

從技術(shù)的角度來看,智慧礦山就是礦山數(shù)據(jù)的實時獲取、數(shù)據(jù)通信和集成、智能化數(shù)據(jù)處理及而向需求的智能化服務(wù)。主要包括以下關(guān)鍵技術(shù):


 


 

空間信息技術(shù)

以測繪、遙感、全球定位導(dǎo)航技術(shù)、地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)將實現(xiàn)礦山信息采集和處理的實時化、自動化、智能化。

云網(wǎng)融合技術(shù)

云網(wǎng)融合是將物聯(lián)網(wǎng)和云計算相融合的全新理念。物聯(lián)網(wǎng)是將射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、三維激光掃描儀等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

礦山技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

目前的礦山而臨數(shù)據(jù)存儲格式不一致、通信接口技術(shù)不統(tǒng)一、安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一、生產(chǎn)管理技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一等問題。要建立一個真正的智慧礦山必須有一套完整、綜合、全而的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系,并逐步形成地方、行業(yè)甚至國家標(biāo)準(zhǔn),使其對智慧礦山有一個統(tǒng)一的度量。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

隨著智慧礦山各種類型海量數(shù)據(jù)的獲取和集成,從礦山數(shù)據(jù)庫中挖掘知識成為智能服務(wù)的一個瓶頸問題。從海量數(shù)據(jù)中提取有用的知識,基于此建立決策支持和智能服務(wù)的專家系統(tǒng),是實現(xiàn)智慧礦山的關(guān)鍵技術(shù)。

三維模擬和虛擬現(xiàn)實

借助虛擬現(xiàn)實、三維模擬和人工智能技術(shù)建立起來的礦床模型、采礦模擬、地下礦井仿真、井下圍巖力場仿真等,能夠?qū)崿F(xiàn)礦井上下三維實體及景觀的計算機(jī)動態(tài)顯示,幫助礦山企業(yè)了解礦體形態(tài)、構(gòu)造,模擬地下礦井火災(zāi)場、井下圍巖力場和地下礦井水災(zāi)場,實時跟蹤監(jiān)控礦井人員,為礦山?jīng)Q策和工程計算提供功能服務(wù)。

 



 

智能采礦和服務(wù)技術(shù)

智慧礦山需要智能采礦技術(shù)理論的支持,包括無人采礦技術(shù)、井下勘探與物探技術(shù)、井下快速定位與自動導(dǎo)航技術(shù)、地下礦井人員定位技術(shù)、自動化指揮調(diào)度系統(tǒng)等。智慧礦山需要實現(xiàn)從提供礦山數(shù)據(jù)到提供智能服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

安全保障體系

礦山生產(chǎn)(特別是地下開采)有許多難以探測和預(yù)計的危險,如瓦斯爆炸、塌方等事故隱患,嚴(yán)重威脅人身安全。智慧礦山以嚴(yán)格規(guī)范的管理、先進(jìn)的技術(shù)真正實現(xiàn)無人員失誤、無機(jī)器故障、無系統(tǒng)缺陷、無管理漏洞(“四無”)的人、機(jī)、礦山和管理高度融合的礦山安全目標(biāo)。

未來可期

智能礦山是基于數(shù)字礦山、物聯(lián)網(wǎng)和云計算而建立的現(xiàn)實礦山與數(shù)字礦山的融合,通過實現(xiàn)對礦山的感知、控制和智能服務(wù),從而實現(xiàn)礦山安全生產(chǎn),提高礦山企業(yè)生產(chǎn)效率,從而走向綠色礦山、無人礦山。


本文關(guān)鍵詞:

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責(zé)任編輯:曉麗
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