走進(jìn)中煤三建集團(tuán)朝源煤礦智能化調(diào)度中心，巨大的電子屏幕上，各類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。18個(gè)生產(chǎn)子系統(tǒng)、36個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的1200多個(gè)傳感器匯聚的數(shù)據(jù)，在云端“大腦”中高速運(yùn)算。 “主通風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)異常，預(yù)測可能會(huì)有故障?！蓖蝗?，屏幕上彈出一條預(yù)警信息。朝源煤礦值班安全副總工程師杜長華立即接通井下電話：“楊帥，收到預(yù)警信息，請迅速確認(rèn)2號主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)備調(diào)換1號通風(fēng)機(jī)。” “收到，馬上處置?！睏顜洿鸬?。 這是中煤三建集團(tuán)利用數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置的一個(gè)場景。 近年來，中煤三建集團(tuán)將大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)營深度融合，構(gòu)建起數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)經(jīng)營與智能決策機(jī)制，讓數(shù)據(jù)要素不斷發(fā)揮乘數(shù)效應(yīng)。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智慧決策

中煤三建集團(tuán)下屬托管煤礦多，每天會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)信息。對此，該集團(tuán)統(tǒng)籌推進(jìn)萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)和云端數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)采掘、運(yùn)輸、通風(fēng)等核心環(huán)節(jié)的智慧決策。

在朝源煤礦井下巷道，技術(shù)員寧浩正在安裝智能傳感器?！拔覀冊诰?4個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署了328個(gè)智能傳感器，實(shí)時(shí)采集設(shè)備振動(dòng)、溫度、壓力、電流等128類數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸至云端數(shù)據(jù)處理中心。該中心每秒能處理50萬條數(shù)據(jù)。”寧浩說。

在朝源煤礦控制中心大屏幕上，數(shù)字孿生三維模型與井下設(shè)備實(shí)現(xiàn)虛實(shí)聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)映射設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。

“有了數(shù)字孿生技術(shù)的加持，即使是一顆螺絲松動(dòng)都能被準(zhǔn)確識別。去年，數(shù)字孿生系統(tǒng)成功預(yù)警17起設(shè)備故障，減少停機(jī)時(shí)間320小時(shí)，直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超過500萬元?！背疵旱V相關(guān)負(fù)責(zé)人陳勝野說。

陰灣煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層厚度變化大，采用傳統(tǒng)方式采煤資源回收率低。陰灣煤礦智能開采項(xiàng)目組開發(fā)出由地質(zhì)探測傳感器、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和智能控制模塊構(gòu)成的智能開采系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)算法驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)開采。

陰灣煤礦總工程師、智能開采項(xiàng)目組組長劉大偉介紹，地質(zhì)探測傳感器可實(shí)時(shí)采集煤層厚度、硬度、傾角等參數(shù)，大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建煤層賦存模型，自主調(diào)整采煤機(jī)的截割速度、臥底量等關(guān)鍵參數(shù)，為生產(chǎn)提供決策參考。

“去年，礦井資源回收率同比提升5.7%，多回收煤炭5.2萬噸，噸煤電耗同比下降13%，設(shè)備損耗率同比降低18%?！标帪趁旱V生產(chǎn)副礦長高廣說。

把現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為算法規(guī)則

在朝源煤礦培訓(xùn)教室，154名平均年齡45歲、工齡20年以上的老礦工正在進(jìn)行數(shù)據(jù)場景培訓(xùn)。他們將作為老師，把寶貴的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為算法規(guī)則，幫助智能系統(tǒng)識別各種復(fù)雜工況。

采煤機(jī)司機(jī)周紹華現(xiàn)在有一個(gè)新身份——智能開采系統(tǒng)訓(xùn)練師?！拔液筒擅簷C(jī)打了一輩子交道，現(xiàn)在要教會(huì)AI（人工智能）系統(tǒng)如何采煤。我們整理了20多年來積累的采煤工藝數(shù)據(jù)，為智能開采系統(tǒng)提供了豐富的訓(xùn)練樣本?！敝芙B華說。

為解決各礦區(qū)在智能化進(jìn)程中面臨的共性技術(shù)難題、避免重復(fù)投入研發(fā)資源，中煤三建集團(tuán)組建了跨礦區(qū)的數(shù)據(jù)算法共享團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)專注于開發(fā)通用算法模型，并將經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的算法推廣應(yīng)用至各礦。例如，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“設(shè)備健康預(yù)測性維護(hù)算法”在多個(gè)煤礦部署后，平均故障預(yù)警準(zhǔn)確率提升至90%以上，有效減少了非計(jì)劃停機(jī)。

在人才培養(yǎng)方面，中煤三建集團(tuán)在朝源煤礦、天瑞煤礦和陰灣煤礦構(gòu)建了數(shù)字礦工培養(yǎng)體系，為煤礦培養(yǎng)出78名既懂管理又善用數(shù)據(jù)的復(fù)合型人才。

“經(jīng)營管理駕駛艙顯示，3號工作面能耗指標(biāo)異常，建議立即調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。”天瑞煤礦生產(chǎn)科科長張軍說。

天瑞煤礦安全副礦長王綠彬接著說：“人員定位系統(tǒng)顯示，昨天下井人數(shù)比計(jì)劃多5人，請各隊(duì)核實(shí)具體情況。”

這是近日發(fā)生在天瑞煤礦晨會(huì)上的一幕。各部門負(fù)責(zé)人參加晨會(huì)不再拿紙質(zhì)報(bào)告匯報(bào)工作，而是依托數(shù)據(jù)看板分析問題、作出決策。

“經(jīng)營管理駕駛艙集生產(chǎn)、安全、經(jīng)營等28個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)于一體，通過集成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)并利用可視化技術(shù)進(jìn)行集中展示與分析，實(shí)現(xiàn)了全礦生產(chǎn)運(yùn)營情況實(shí)時(shí)可視、可控、可優(yōu)化。”天瑞煤礦總工程師李俊說。

目前，天瑞煤礦生產(chǎn)計(jì)劃制訂已由過去的經(jīng)驗(yàn)估算轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖髷?shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)預(yù)測，生產(chǎn)計(jì)劃準(zhǔn)確率從75%提升到92%。

“通過對人員定位、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測等多維數(shù)據(jù)的融合分析，安全風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警平臺(tái)能夠提前識別安全隱患，助力我們及時(shí)處置。今年前8個(gè)月，我們通過提前預(yù)警整改安全隱患47條，輕傷事故率同比下降68%。”王綠彬說。

者：魏清 李繼峰 版面編輯：盧慧穎

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來源：中國煤炭報(bào)

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