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聚焦5G+工业互联网 井上操控更省心 井下作业更安全

2021-11-18 13:59| 发布者: admin| 查看: 116| 评论: 0

摘要: 【聚焦“5G+工业互联网”④】井上操控更省心 井下作业更安全

新技术与传统产业加速融合,助力采矿业提质增效,井上操控更省心 井下作业更安全(赋能传统产业转型升级·聚焦“5G+工业互联网”④)


开采更精确,检测更高效,数据共享更便捷……近年来,“5G+工业互联网”加速与传统采矿业深度融合,在远程设备操控、无人智能巡检、设备协同作业等方面形成了有效实践,促进行业提质增效,保障生产安全有序,为行业高质量发展注入了新动能。


在山西省大同市晋能控股煤业集团塔山煤矿有限公司200米的井下,伴随着一阵“嗡”的响声,掘进机滚轮飞速旋转,滚轮旁喷射出的水雾紧紧笼罩住煤层的飞屑,大块煤轻松地被“割”下,掉落在前方的皮带上。皮带“马不停蹄”,急速往通道上方行去,经过了数道“水帘洞”(采煤机喷雾除尘装置)冲刷和“跳跳机”(煤矿皮带清扫器)筛选,黑得发亮的煤块落入了在外等候多时的集装箱内。

  

令人惊讶的是,矿井下这一套行云流水般的作业,是由操作员在井上电脑前远程操控完成的。如今的采矿业,通过“5G+工业互联网”的赋能,降本提质增效明显,安全生产也得到了进一步保障。

  

远程操作,安全又精准,技能要




 

塔山煤矿矿井下进行的操作,其实都是在“上方”电脑指令下做出的动作。在地面的指挥大厅里,工作人员注视着电脑大屏幕,井下各个通道、各机器卡口的实时视频及指标数据一一清晰呈现,井下打来的电话铃声也不时响起。“下面的破碎机、运输机等设备,由上方发出指令运行。”塔山煤矿监控中心主任张慧说。

  

张慧介绍:“以塔山矿一个工作面为例,以前放顶煤开采时,需要多个工人操作一个工作面。在一个工作面上,需要设置50到100个放顶煤液压支架,每个工人按照经验判断时间,一个一个设置液压支架参数,劳动强度高,工作环境也不好。有了可实时调整参数的全自动化放煤系统和5G网络,只需一人操作便可定时同时放下100个液压支架,安全又高效。”

  

在“5G+工业互联网”的支持下,远程操控机器不但更高效,也更加精准。河南焦煤集团千业水泥公司员工郭彦闹如今就成了一名远程操作员。只见他双眼紧盯屏幕,双手不时拨弄操纵杆,屏幕里的挖机跟随他的动作同步作业。“作为一名无人挖机远程操作员,我的工作就是坐在这里远程操控挖机往运输车里倒矿石。”郭彦闹介绍,虽然如今的工作方式不同了,但新技术对操作技能提出了更高要求,无人驾驶运输车与挖机的位置必须精准匹配,误差不能超过30厘米。

  

华为与晋能控股集团合作成立了矿山实验室,专门进行研究。“5G应用于生活,更多满足的是普通消费者的下行需求。对于井下,监测数据上传量大、指令下传量小。”华为公司全球5G市场部部长赵志鹏说,为此企业做了相应调整,满足了工业上传下控的应用需求。


智能巡检,成本在下降,效率在提升




  

贺军盈是陕西彬县煤炭有限责任公司蒋家河煤矿机电科的一名工作人员。前段时间,他接到了“彬煤云”大数据平台的智能预警,提示井下的采煤机悬臂有异常振动,赶忙联系了与平台进行数据对接的上海煤科数字技术中心。通过远程分析会诊系统,上海的行业专家实时向他反馈了诊断结果和维护建议。

  

除了在井下,井上的智能检测也变得更高效。在陕西声威建材集团生产水泥的工厂内,巡检员尚耀军来到一台篦冷机前,将一个小黑盒放在机器上。这个半只手掌大小的黑盒是智能测振测温仪,仅仅过了1分钟,温度、震动频次等信息就通过蓝牙传到了尚耀军的手持移动终端机上,并直接上传同步到企业的大数据平台。

  

以前巡检需要两个人,带着听音棒、测温仪、测振仪、记录本,一天最多巡查40个点,巡查数据还要手动输入到电脑上。“那时巡检主要靠巡检员的个人经验。经过‘5G+工业互联网’改造后,我们只用带着手持终端机、巡检卡和小黑盒就行,巡检结果又准又快,一个人一天就能巡检200个点以上。”尚耀军说,“我们还安装了实时监测的手机应用,出现异常状态会立即报警,处理问题也更及时了。”

  

去年年底,声威建材集团打造了智能专家自诊断系统,在人员无法到达的位置放置检测传感器,每隔5分钟就对设备进行“体检”。企业总经理王永说:“‘5G+工业互联网’改造的成效立竿见影,项目建成后,工厂的设备意外停机率降低了70%,设备维护成本下降30%。”

  

“以前采煤,井下有若干个综采小组,前期小组负责勘探瓦斯浓度,有小组专门监测进水量,还有小组负责操作液压支架、掘进设备、传输设备。基于5G的技术融合,集合视频、环境监测、检查电路设备等功能于一身的机器人,有望替代传统的瓦检员、安检员、电工检修等工种小组。目前出于安全性考虑,特殊作业工种的工作人员不能轻易取消,但对于减轻工作负担、少人化作业来说有较大帮助。”晋能控股集团信息化处处长匡铁军介绍。

  

“支撑智能巡检的关键,在于‘实时’二字。”中国移动山西分公司能源行业5G技术总监吕乐说,公司专门研发了井下5G基站网络同步授时技术,精度为100纳秒以下。“这项技术以地面作为卫星中转站,可以帮助井上井下同步授时。”


协同作业,全流程共享,智能化提效




 

“哐当”,一颗大石头从无人驾驶运输车上掉落,“咔嚓”一声,在运输车轮胎上撕开一道口子。正常运行的设备遭遇突发情况,自动驾驶系统立刻下达指令,高3.5米、长9米、载重40多吨的无人驾驶运输车便“乖乖”驶入检修区待检。“左后方轮胎被划开一道10厘米长的口子!”千业水泥公司的无人驾驶车辆调度员李明鑫上手一摸,“还好砸的只是轮胎。”

  

更多时候,李明鑫的工作地点是矿区信息中心大楼。他轻点鼠标,矿区里的20多辆无人驾驶运输车就同步开动起来。“信息中心的计算机可以自动规划运输路线,通过5G信号对无人驾驶运输车远程遥控、智能编队,管理科学、效率高。”李明鑫说,“我当了好些年矿山运输车司机,冬天冷、夏天热,吃了不少苦,现在坐在办公室的电脑前,一人就能同时管理20多辆无人驾驶运输车,得劲得很!”

  

近几年,千业水泥和中国移动河南分公司、河南跃薪智能机械有限公司合作,运用5G、物联网、北斗导航等技术,推进智能矿山建设。“我们解决了由于信号传输不及时导致的人与装备、装备与装备之间的协同作业问题,实现了挖装、运输、监测等矿山开采全流程的无人化、远程操作,既提高了作业安全性、舒适性,又同步减员提效。”千业水泥总经理肖战定说。

  

从自动运行到自动监测,自动化设备的耦合度越来越高、协同程度越来越高。陕西联通工业互联网事业部总监李守卿解释:“主要是做到了共享。比如,在蒋家河煤矿,原有的18个子系统现在实现数据全流程共享,实时监测各系统运行状态和井下环境数据,对异常数据、报警数据进行智能分析,分析结果及时推送到调度指挥中心,进一步提升了矿井生产调度、应急救援、决策指挥能力。”

  

“‘5G+工业互联网’将帮助广大企业从数字化向智能化转变,应当着力围绕企业需求,加强产学研用科技创新支撑,培养复合型及系统规划设计人才,助力中国由制造大国向制造强国迈进。”陕西省工业和信息化厅工业互联网专家任志刚说。


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