科技创新
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数字化为智慧矿山建设赋能

来源:本站原创  作者:张振宇   时间:2022-02-18 【字体:

随着信息化水平得提升,矿山作为传统基建行业,也搭上了互联网飞速发展的快车,实现信息化和工业化深度融合。矿山智能化管理系统如何引领传统矿山实现智慧矿山之路?中铁十九局集团矿业公司正在大力推进科技创新,推动数字化、信息化、智能化和自动化矿山建设,将“互联网+”延伸到矿业领域。

中铁十九局集团矿业公司是中国铁建系统唯一一家以矿山施工为主业的工程公司,国内露天矿山施工的龙头企业和行业“小巨人”。该公司拥有总价值24亿元的世界先进矿山施工大型机械设备2000余台套,日采剥能力100万立方米,年采剥能力3亿立方米,业务覆盖矿山建设全领域。

近年来,该公司荣获“全国优秀施工企业”“中国矿山建设十强企业”“中国黄金行业最佳服务商”全国设备管理优秀单位、北京市高新技术企业、中国铁建工程公司专业化十强等数十项荣誉称号。

内蒙古乌努格土山铜钼矿

看得见多远的过去,就能走向多远的未来。面对机遇与挑战,中铁十九局集团矿业人并未止步不前,而是毅然决然深入另一片“蓝海”。

矿山数字化、智能化步伐加快

数据与科技的结合,让机器有了思想,也让员工有了梦想。当前,新一代信息技术革命方兴未艾,大数据、人工智能、5G等技术正在与矿山行业深度融合,这给矿山智能化发展带来契机。

科技创新的加快推进,大数据、互联网、遥感探测等新技术与矿业交叉融合,数字化、智能化技术和装备研发应用,使矿业发展新动能日益强劲,为矿业转型升级,实现创新发展开辟了新的领域——矿山开采的数字化、智能化。

2019年,在北京西三环六里桥的中铁十九局集团矿业公司总部旁,悄然立起了一块牌子,中铁十九局矿业公司北京信息技术分公司,未来这里将如同矿业公司的“智慧大脑”,统筹矿业公司国内外矿山施工,同时将打造矿业公司新的利润增长点。

在北京信息技术分公司的中控操作室内,分公司经理范春晖点击鼠标,各大矿山的生产运行情况便清晰地显示在高清LED电子屏上,另一排电脑屏幕上显示着生产区各采矿点设备实时运行的画面。

“穿着西装打着领带便把矿采了”已经成为现实,这一转变正是源自该公司近年来大力推行“智能化矿山”建设。视频监控、网络通讯、生产管理、安全管控等系统宛如一张智能大网,延伸到矿山的每一个节点,开启了绿色智慧矿山新时代。

北京信息技术分公司主要致力于物联网相关技术研发应用及软、硬件设计开发,以信息化推动产业化建设,将信息技术作为服务矿山专业化发展的全新板块。一方面促使信息技术与公司矿山主业的深度融合,充分发挥科技创新引领作用;另一方面,加大市场化应用力度,深入参与市场竞争,将其塑造成矿业市场竞争的新亮点和矿业板块利润贡献点。

稳步推进信息化建设

中铁十九局矿业公司各项目分布面广,多数距离公司总部上千公里,为了提高生产效率、降本增效,早在十年前,矿业公司在总部和各个大型矿山项目建立了基于GPS的卡车智能调度远程数字化管理系统。总部和项目建立中心控制室,安装GPS终端450套,其中运输设备354套、挖装设备86套,实现对矿山生产的集中管控,并通过视频系统和管理信息系统实时采集数据和信息,对整个公司的运营实施面对面的管理,GPS矿车调度系统就像千里眼一样随时随地都可以实时监控项目的生产情况,有效解决传统人力监管难以到边到位的问题。据了解,公司推广使用GPS系统后,优化了车铲配比,达到车不等铲、铲不等车、车辆运距最短的生产效果,“物资流、能源流、信息流”三流合一,电铲和自卸式运输效率提高了10%,油耗降低5%,实现了数字化、科学化的矿山管理。

在位于巴基斯坦信德省东南部塔尔沙漠地区的世界第七大、亚洲第一大褐煤矿——塔尔煤矿。2020年5月15日,该项目的矿用新系统——4G通信及卡车GPS调度系统顺利建成并投入试运行,开了中铁十九局矿业公司在巴基斯坦设备管理先河,这也是巴基斯坦首套矿山GPS自动调度系统。

据塔尔煤矿二采区项目经理张晓军介绍,4G通信及卡车GPS调度系统具有可操作性强、实用性强、衔接性强的特点,能自动采集生产设备信息、识别设备状态,从而实现实时跟踪,可有效减少因人力统计可能产生的纰漏,提高信息准确度,降低开采成本,也为今后“数字矿山”建设奠定了基础。

确保4G通信及卡车GPS调度系统顺利应用,项目部在地势较高的排土场附近建了5座信号基站,可24小时不间断接发4G信号,实现矿山地理信息能以动态示意图方式呈现,并可对图形显示范围进行放大、缩小、平移等操作,方便管理人员实时掌握现场情况。目前,该矿区已有13台挖掘机、74台自卸车及12台相关附属设备安装了GPS并顺利汇入调度系统,开采效率大幅提高。

智能矿山项目中的GPS卡车智能调度管理系统能够实现对运输车辆、装载机等设备的高效、准确监控管理,还提升大型设备的使用效率、降低了能耗,同时也为矿车无人驾驶运输车辆提供了管控平台。2021年6月末,中铁十九局矿业公司太钢袁家村铁矿将成为国内首家实现矿车运输5G的企业。

近一年来,矿业公司立足数字化、智能化技术和装备研发在矿山开采中的应用,以信息化推动全产业链升级发展,助力打造智慧矿山、智慧工地、智慧城市,取得显著成效。签订了夏日哈木镍钴矿、白石湖露天煤矿、兴盛露天煤矿GPS智能矿用卡车调度系统(防碰撞)销售、安装、调试及技术服务合同。2020年下半年组建沈阳研发中心。产学研方面,他们与清华大学苏州汽车研究学院进行智慧矿山无人驾驶深度合作,并将自主研发的无人驾驶车辆运用于冀东水泥电动车改造中;与河北工业大学、北京工业大学、中国矿业大学进行智慧矿山、智慧工地、智慧城市等方向深度合作,并共同申请省部级、国家级奖项;与中国汽车研究检测中心有限公司共同制定矿山行业无人驾驶标准。

全产业链布局成绩显著

在智慧化矿山建设上,中铁十九局矿业公司与徐工、北方重汽等知名设备厂商和高级智能化、信息化技术服务公司形成战略合作关系,共同攻关无人驾驶、选矿自动化等关键技术,为智慧矿山开辟一条创新型道路。该公司将乌山项目和太钢项目作为试点,无人驾驶项目取得重大突破,成为国内首家实现矿用卡车无人驾驶的纯无人化、安全员下车运行、国内首家实现100吨级以上无人矿卡纯无人状态满载行驶最高速度达到30km/h的矿山企业。太钢项目的露天矿山智采管理一体化系统正在稳步推进,以自主研发的卡车智能调度系统进行迭代升级,将成为国内露天矿山智采管理样板。

同时,他们已具备为同行业、各企业单位提供研发、管理等信息化服务的能力,并计划在未来三年内布局完成设备自动化生产、矿用卡车无人驾驶、物联网智慧工地、系统集成办公领域的攻关,为打造“品质铁建”提供技术服务和支撑。预计2023年在数字化、智能化、信息化、大数据开发上,达到行业领先水平,实现矿山全产业链协调发展。

智能化矿山是建立在矿山数字化基础之上,能够完成矿山企业所有信息的精准适时采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作和智能化服务的数字化智慧体。

远程挖掘

智慧矿山是矿业发展必由之路,是推动我国矿山建设向安全、高效、经济、绿色与可持续发展方向迈进,提升产业层次、创新能力、质量效益的基础。中铁十九局矿业公司正在从多维度提高企业智能化能力,切实帮助企业降本增效、优化人员、提升核心竞争力。未来将致力于为国内外矿山行业提供生产数字化、自动化、信息化、智能化和无人化解决方案。他们司瞄准世界前沿科技,以人工智能、智能制造为主攻方向,紧紧围绕矿山发展实际需要,以自主研发和联合开发的露天矿车辆智能调度系统、无人驾驶系统、智能管控系统等为核心,为客户提供智能矿山整体规划、系统设计、建设实施等服务,打造高水平的智能矿山,助力矿山行业实现高质量发展。

“机械化换人、自动化减人、智能化无人”,让智能化采矿变成一项安全体面工作,建设智慧矿山之路虽艰巨但前景可盼。中铁十九局矿业公司将引领传统矿山行业实现智慧矿山之路!