近日，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布《礦山智能機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，推動(dòng)礦山智能機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用。

在皖北煤電集團(tuán)招賢礦業(yè)公司，通過加快礦山智能機(jī)器人應(yīng)用，推動(dòng)險(xiǎn)累苦臟崗位由機(jī)器人替代，提升本質(zhì)安全水平的實(shí)踐正逐步深入。

全能“巡檢員”直面巡檢難題

“以前，每天都要下硐室，高壓柜、水泵、變壓器，一個(gè)個(gè)查過去，一趟就要半天?！睆氖戮聶C(jī)電巡檢工作30余年的高翀告訴筆者，“硐室里噪聲大、粉塵濃度高，還得時(shí)刻提防觸電風(fēng)險(xiǎn)。僅測(cè)量一遍電流電壓就要五六分鐘，更別說仔細(xì)看儀表、聽異響了?！?/span>

招賢礦業(yè)公司機(jī)電部部長(zhǎng)黃威坦言，傳統(tǒng)人工巡檢存在明顯短板，單次巡檢耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)90分鐘，覆蓋率不足60%，僅能關(guān)注關(guān)鍵參數(shù)；人員技能、責(zé)任心不同，易導(dǎo)致故障漏判；固定攝像頭存在視野盲區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與切換任務(wù)繁重，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警。

為此，2023年底，招賢礦業(yè)公司聯(lián)合相關(guān)研發(fā)單位，在井下一號(hào)變電所、中央變電所以及水泵房部署礦用智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。

據(jù)介紹，智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)采用本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)，集成十大核心功能模塊，實(shí)現(xiàn)“感知—傳輸—控制—充電”全鏈路保障。

筆者在招賢礦業(yè)公司集控中心大屏上看到，智能巡檢機(jī)器人正沿著軌道緩緩行進(jìn)。30倍變焦、1080P分辨率的可見光攝像儀傳回設(shè)備外觀、開關(guān)狀態(tài)等信息；10倍變焦、720P分辨率的紅外熱像儀同步生成熱視圖像，實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備溫度；4路全向聲學(xué)相機(jī)捕捉設(shè)備運(yùn)行噪聲，自動(dòng)識(shí)別軸承磨損、電弧放電等異響。

“它就像一位不知疲倦的全能巡檢員?！秉S威說，“可見光攝像儀相當(dāng)于眼睛，紅外熱像儀是體溫計(jì)，聲學(xué)傳感器是耳朵，氣體檢測(cè)模塊是鼻子，加上智能‘大腦’，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同感知?！?/span>

定制化方案破解安裝難題

井下環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備安裝面臨空間狹小、防爆防塵、信號(hào)傳輸?shù)榷嘀靥魬?zhàn)。

“3個(gè)硐室布置跨度分別為70米、90米和70米，結(jié)構(gòu)各異，必須量身定制軌道方案?！秉S威解釋說，一號(hào)變電所采用“直線+U型”軌道，總長(zhǎng)145米；中央變電所與水泵房采用200米直線軌道穿防火門連貫布置，實(shí)現(xiàn)單機(jī)器人跨區(qū)域巡檢。

為確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，巷道內(nèi)已實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)覆蓋。當(dāng)電量低于20%時(shí)，智能巡檢機(jī)器人會(huì)自動(dòng)尋找最近的充電點(diǎn)充電。

智能巡檢機(jī)器人并非孤立運(yùn)行，而是煤礦智能化綜合管控平臺(tái)的“前端感知節(jié)點(diǎn)”。

招賢礦業(yè)公司構(gòu)建了“感知層—傳輸層—平臺(tái)層—應(yīng)用層”四層架構(gòu)：機(jī)器人采集的數(shù)據(jù)通過5G信號(hào)傳輸至井下通信子站，再經(jīng)光纖上傳至地面集控中心；平臺(tái)集成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、算法分析、可視化展示功能，支持實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能預(yù)警和統(tǒng)計(jì)分析；并對(duì)接生產(chǎn)管理系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“巡檢數(shù)據(jù)—生產(chǎn)調(diào)度—安全管控”聯(lián)動(dòng)。

“例如，機(jī)器人發(fā)現(xiàn)水泵房水位異常，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)推送信號(hào)至生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)整排水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，避免發(fā)生溢水事故?！闭{(diào)度指揮中心技術(shù)人員介紹，“現(xiàn)在，我們坐在辦公室就能掌控井下設(shè)備狀態(tài)，故障處置效率較以往提升70%，設(shè)備平均無故障運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)30%?！?/span>

據(jù)悉，自煤礦智能化綜合管控平臺(tái)投運(yùn)以來，成效顯著。

巡檢效率大幅提升。機(jī)器人每日按“定時(shí)巡檢+隨機(jī)補(bǔ)檢”模式完成6次全范圍巡檢，單次時(shí)長(zhǎng)僅35分鐘，較人工巡檢縮短60%。覆蓋率從不足60%提升至設(shè)備表計(jì)100%、開關(guān)狀態(tài)100%、指示燈100%、外觀破損檢測(cè)率95%，基本實(shí)現(xiàn)“無死角”。

安全效益尤為突出?！白铌P(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)隔離。”黃威表示，“機(jī)器人將巡檢人員與10千伏高壓環(huán)境物理隔離，徹底消除觸電、灼傷等風(fēng)險(xiǎn)。2024年，機(jī)電硐室人員安全事故發(fā)生率為零?！蓖瑫r(shí)，故障預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)98%，避免了多起潛在事故。

經(jīng)濟(jì)效益可觀。2個(gè)機(jī)電硐室實(shí)現(xiàn)無人值守后，每年可減少崗位人員4人至5人，節(jié)約人工成本約25萬元；通過提前預(yù)警，2024年避免停產(chǎn)事故2起，減少經(jīng)濟(jì)損失約120萬元；機(jī)器人故障率低于0.5次/年，維護(hù)成本僅為人工巡檢的30%。

招賢礦業(yè)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來，該公司將進(jìn)一步優(yōu)化智能巡檢機(jī)器人AI（人工智能）算法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜故障精準(zhǔn)診斷；拓展移動(dòng)范圍，實(shí)現(xiàn)多硐室跨區(qū)域巡檢；與數(shù)字孿生技術(shù)融合，在管控平臺(tái)構(gòu)建機(jī)電硐室數(shù)字孿生模型，形成“虛擬巡檢+實(shí)體巡檢”模式。

作者：吳瓊 版面編輯：張翔

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來源：中國(guó)煤炭報(bào)

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