5G+AI賦能智能礦山新未來——看洛陽鉬業(yè)如何發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力
2025年12月08日 11:8 1051次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 科技創(chuàng)新 作者: 王海波
“經(jīng)過2年的運行,我們的第四代新能源無人車隊已經(jīng)完成車載無人駕駛系統(tǒng)與智能卡調(diào)系統(tǒng)升級,實現(xiàn)厘米級的實時定位與路徑規(guī)劃,確保礦卡在復雜礦區(qū)環(huán)境中精準運行。”在洛鉬中國區(qū)礦山分公司智能采礦控制中心,1個人操作15輛無人駕駛車的操作工杜曉東如是說。
智能裝備無人化
發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,科技創(chuàng)新是核心驅動力。作為我國礦山行業(yè)的領軍企業(yè),多年來,洛陽鉬業(yè)積極順應全球智能化趨勢,深入貫徹落實《國家智能制造標準體系建設指南》的總體要求,先后與國內(nèi)知名高校和企業(yè)深度合作,以數(shù)字化、信息化、智能化和無人化帶動傳統(tǒng)礦業(yè)轉型和升級,為促進企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅實的基礎。
西安建筑科技大學資源工程學院院長、博士生導師顧清華說:“智能礦山是傳統(tǒng)礦業(yè)與新一代信息技術、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等深度融合的產(chǎn)物,在數(shù)字技術日新月異的今天,傳統(tǒng)行業(yè)正經(jīng)歷著智能化變革,而礦業(yè)領域作為國民經(jīng)濟的重要支柱,該技術對于優(yōu)化開采過程、提高資源利用率、降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn)本質(zhì)安全有著極其重要的作用。”
據(jù)該公司副經(jīng)理王洛鋒介紹,三道莊礦區(qū)截至目前擁有穿孔、鏟裝、運輸、破碎全流程的智能采礦裝備,并建成以云服務為基礎的智能采礦一體化管控平臺。穿孔工序現(xiàn)有智能牙輪鉆機和潛孔鉆機,生產(chǎn)中只需將穿孔設計導入系統(tǒng)中,鉆機可自動尋孔、調(diào)平、穿孔和測量孔深,實現(xiàn)一鍵自主作業(yè),孔深誤差控制在10mm以內(nèi),全面提升了作業(yè)安全性和精準性。鏟裝工序利用5G網(wǎng)絡的超高速率、超低時延的特性,徹底解決了空區(qū)上部、高陡邊坡下部等危險區(qū)域鏟裝作業(yè)的安全難題。
杜曉東說,新能源無人礦卡利用礦區(qū)9個5G無線通信基站,通過北斗高精度定位技術,搭載激光雷達、毫米波雷達、攝像頭等多傳感器,構建360度無死角的環(huán)境感知能力,實時識別障礙物、人員及其他車輛,實現(xiàn)安全避障與緊急制動。車輛可在礦區(qū)精準、平穩(wěn)地完成自動裝載、運輸、停靠、卸載等任務,具有高效運載、持久續(xù)航、強勁動力等特點。與此同時,新能源車輛配備大容量、高能量密度的鋰離子電池組,確保礦卡在重載工況下仍具備長續(xù)航能力和快速充電能力,滿足連續(xù)作業(yè)需求。
破碎工序現(xiàn)有3座遠程控制破碎站,通過DCS系統(tǒng)、F5G 全光網(wǎng)絡和TYPE-C雙鏈路保護等技術實現(xiàn)了遠程操作,將原本分散的生產(chǎn)工藝和監(jiān)控點進行了整合,形成了一個集中統(tǒng)一的操作監(jiān)控平臺,實現(xiàn)從傳統(tǒng) “現(xiàn)場操作”模式向“遠程管控”模式的重大跨越,減少了操作人員在危險區(qū)域的停留時間,降低了人員的安全風險和職業(yè)危害。
管控平臺一體化
一體化智能管控平臺深度融合安全、環(huán)保、生產(chǎn)、設備、能源、安保等系統(tǒng)的實時運行數(shù)據(jù)、監(jiān)測信息、報警信號、視頻圖像,實現(xiàn)了多維度、可視化統(tǒng)一界面展示。
該公司副經(jīng)理張超說:“安全預警管理是智能化礦山安全管控的核心。系統(tǒng)融合在線監(jiān)測系統(tǒng)(GNSS與深部位移)、邊坡雷達、AI識別、人員設備定位、無人機場、設備作業(yè)距離感知、防超速和防疲勞駕駛等多元技術,構建立體化監(jiān)測矩陣,實現(xiàn)預警信息集中管控與多端同步,并通過高效的快速響應與閉環(huán)處置機制,全面防控地質(zhì)災害、設備越界、車輛傷害、資源流失等各類風險。”
智能開采系統(tǒng)通過遠程監(jiān)控與自動調(diào)度,根據(jù)實時地質(zhì)條件動態(tài)優(yōu)化作業(yè)計劃,實現(xiàn)資源的最優(yōu)化利用。系統(tǒng)對鏟裝、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的關鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備及環(huán)境安全、重大災害監(jiān)測等關鍵指標進行可視化分析,并與“人、地、物、事”多源數(shù)據(jù)智能關聯(lián),實現(xiàn)全局洞察。生產(chǎn)管控系統(tǒng)通過在重點區(qū)域劃定電子圍欄,有效禁止非授權設備或人員進入,異常情況實時觸發(fā)控制中心與終端同步預警。系統(tǒng)功能覆蓋爆堆高度超限識別、運輸車輛軌跡偏離監(jiān)控、電子圍欄狀態(tài)監(jiān)測及入礦粒度分析等多個維度,形成全方位的生產(chǎn)安全屏障。
智能調(diào)度多元化
礦山公司經(jīng)理何亞清,這位從事地質(zhì)工作30余年的正高級工程師,在談及配礦時說,三道莊礦區(qū)承擔4個鉬選廠、2個鎢選廠的供礦任務,配礦需綜合考慮鉬品位、鎢品位、銅品位、氧化率、巖性等多重因素,實現(xiàn)均衡供礦難度極高。通過與西安建筑科技大學合作,將無人機動態(tài)建模、多金屬多目標配礦、裝運卸智能調(diào)度與生產(chǎn)數(shù)據(jù)智能分析管理集成為一體,構建了一套全方位現(xiàn)代露天礦智能生產(chǎn)管控決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用3DGIS技術建立爆堆品位數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)爆堆數(shù)據(jù)的可視化管理;利用高精度組合定位技術實時動態(tài)獲取鏟裝位置出礦品位,結合挖掘機產(chǎn)能和碎礦站入礦量及品位要求,利用多金屬多目標智能配礦模型自動生成當班最優(yōu)配礦計劃,實現(xiàn)多目標小單元精細化配礦,最大限度利用低品位礦石資源,確保原礦品位均衡穩(wěn)定。
智能調(diào)度系統(tǒng)通過建立RTK參考站,為礦區(qū)作業(yè)設備提供厘米級精確定位,通過自動派單機制對運輸與鏟裝設備進行實時、科學調(diào)度,借助群智能優(yōu)化算法構建實時調(diào)度模型,實現(xiàn)最優(yōu)路徑選擇與全局或局部車流規(guī)劃,大幅縮減裝卸環(huán)節(jié)的排隊等待時間,進一步提升調(diào)度智能化水平。
礦巖運輸無人計量系統(tǒng)研發(fā)配礦—調(diào)度—稱重流程化智能管控技術,在卸載稱重環(huán)節(jié)智能識別卡車、出礦點、出礦品位、噸位等數(shù)據(jù),并實時上傳至云平臺中心數(shù)據(jù)庫,保證了配礦與調(diào)度執(zhí)行準確性。
無人機高精度動態(tài)3D建模采用無人機低空攝影技術,在智能航線模式下自動采集礦區(qū)地形數(shù)據(jù),構建礦區(qū)高精度3D模型,科學指導生產(chǎn)。
洛陽鉬業(yè)以5G和人工智能為雙翼,實現(xiàn)了由“高危生產(chǎn)”向“本質(zhì)安全”轉變,由“人工干預”向“無人值守”轉變,由“勞動密集”向“技術創(chuàng)新”轉變,由“傳統(tǒng)開采”向“智能開采”轉變,在礦山領域書寫出“中國智造”的新篇章。
責任編輯:任飛
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