AI賦能千行百業(yè)一線故事 | “一張圖”管控 露天采場變成智慧礦山
“一張圖”管控 露天采場變成智慧礦山
——AI賦能千行百業(yè)一線故事（二十二）
近日，河鋼礦業(yè)研山鐵礦智能調(diào)度集控中心，工作人員正在查看選礦設(shè)備運行情況。河北日報記者 馬彥銘 攝
研山鐵礦采場南北長1.6公里、東西長1.5公里，最深達(dá)350余米。從高處俯瞰，在露天采場里作業(yè)的運輸?shù)V車、鉤機等采礦設(shè)備如同玩具車一般。
3月26日，記者來到河鋼礦業(yè)研山鐵礦（以下簡稱“研山鐵礦”），站在觀禮臺上放眼望去，這座超大型深凹露天礦山給人強烈震撼。
在大多數(shù)人印象中，礦山企業(yè)往往與“粗放”“傳統(tǒng)”等標(biāo)簽掛鉤。研山鐵礦開采模式為露天采礦，其工藝流程為穿孔-爆破-鏟裝-運輸-破碎-磨選。在這樣一座超大型露天采場里采礦，安全、環(huán)保、調(diào)度、設(shè)備管理、計量等流程都耗費大量人力物力。
近年來，研山鐵礦把智能云平臺、虛擬化技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)等深度融入礦山生產(chǎn)全流程，把生產(chǎn)指揮、安全監(jiān)控、采場管理、計量、質(zhì)量、物流、成本、資源、生產(chǎn)監(jiān)測、決策分析等關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息集成到智能調(diào)度集控中心平臺。通過遠(yuǎn)程控制與集中值守，基于“一張圖”實現(xiàn)智能調(diào)度，露天采場變成了智慧礦山。
“以前采場調(diào)度全靠對講機喊話，信息傳遞慢還容易出錯?，F(xiàn)在打開智能調(diào)度系統(tǒng)，每臺卡車的實時位置、每臺挖掘機的作業(yè)狀態(tài)，甚至礦石的品位數(shù)據(jù)，都能在屏幕上看得一清二楚?！毖猩借F礦機動供應(yīng)科科長宋曉西站在智能調(diào)度集控中心大屏幕前，指著屏幕上跳動的光點，語氣里滿是自豪。
露天采場是智能化改造的前沿陣地。研山鐵礦在原有露天采場5G通信基礎(chǔ)上，增建5G信號通信基站，部署MEC（邊緣計算）、SPN（切片分組網(wǎng)）設(shè)備，建設(shè)研山鐵礦5G專網(wǎng)，實現(xiàn)對露天采場作業(yè)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集和智能調(diào)度?！巴ㄟ^5G專網(wǎng)，車輛位置、派單情況、礦石質(zhì)量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)會實時傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，系統(tǒng)結(jié)合生產(chǎn)任務(wù)自動生成最優(yōu)調(diào)度方案，再通過控制臺下發(fā)指令到車載終端，運輸效率提高了20%以上?！彼螘晕髡f。
礦山安全管理是重中之重，過去依賴人工巡檢，存在效率低、覆蓋不全、風(fēng)險高的問題。研山鐵礦構(gòu)建了由視頻監(jiān)控、安全雙控、尾礦庫在線監(jiān)測、采場邊坡在線監(jiān)測及安全AI分析預(yù)警等多個專業(yè)分系統(tǒng)構(gòu)成的安全監(jiān)測體系，最大限度減少危險場所作業(yè)人員數(shù)量，提升本質(zhì)安全水平。
露天礦的開采，是把礦巖劃成一定厚度的水平層，自上而下逐層開采，在露天采場的周邊形成階梯狀的臺階，多個臺階組成的斜坡就是露天礦邊坡。隨著礦山開采深度逐漸增加，邊坡的穩(wěn)定性越來越成為礦山防災(zāi)的重點。
研山鐵礦邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)依托3D建模技術(shù)，構(gòu)建出高度逼真的邊坡三維模型。在該模型中，管理人員能夠快速準(zhǔn)確定位每一個監(jiān)測點的具體位置，實時掌握監(jiān)測點的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。
“一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值，系統(tǒng)將立即觸發(fā)預(yù)警機制。”宋曉西說，通過APP推送、電話、短信及系統(tǒng)大屏推送等多種方式，將預(yù)警信息精準(zhǔn)傳遞給各級安全管理人員，可以使隱患得到及時處理。
對廠區(qū)人、物及設(shè)備狀態(tài)等的預(yù)警提示，研山鐵礦也實現(xiàn)高效智能監(jiān)控?！拔覀冊O(shè)置視覺識別算力服務(wù)器，基于AI智能視頻分析技術(shù)，采集全方位視頻圖像信息，通過傳統(tǒng)圖像學(xué)算法加深度學(xué)習(xí)，建立各種行為模式并進行目標(biāo)識別?！彼螘晕髡f，這套系統(tǒng)實現(xiàn)對“人員未戴安全帽”“違規(guī)跨越護欄”“設(shè)備漏油”“違規(guī)操作”等10余種風(fēng)險的自動識別和預(yù)警。
“AI識別+機器人巡檢”，讓安全管控和設(shè)備管理效能進一步提升。打開重點設(shè)備在線監(jiān)測頁面，查看球磨機選項，各臺球磨機的運行參數(shù)、設(shè)備外觀狀態(tài)清晰可見。
“以前球磨平臺的巡檢全靠人工，每天要爬幾十米高的平臺，逐個檢查設(shè)備溫度、油量，不僅累，還可能漏掉隱患。有了掛軌式巡檢機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時不間斷巡查，數(shù)據(jù)實時上傳，省心多了。”電氣設(shè)備智能監(jiān)控技術(shù)員王楚說。
王楚介紹，掛軌式巡檢機器人搭載高清攝像機和紅外熱成像儀，能沿著預(yù)設(shè)軌道移動，對球磨機的軸承溫度、齒輪嚙合狀態(tài)、油箱油量等關(guān)鍵指標(biāo)進行實時監(jiān)測，還能發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的溫度異常，提前預(yù)警故障，使安全管理從“被動應(yīng)對”轉(zhuǎn)向“主動預(yù)警”。通過AI智能分析和機器人巡檢，重點設(shè)備安全隱患發(fā)現(xiàn)率提升50%，處理效率提高30%。
“管理人員還可以通過智能調(diào)度集控中心平臺，快速了解設(shè)備的整體運行情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題?！彼螘晕鹘忉?，以皮帶系統(tǒng)為例，打開設(shè)備管理模塊，在中控室可遠(yuǎn)程對百余條皮帶機實現(xiàn)拉繩、跑偏、打滑、撕裂、堵料等問題的準(zhǔn)確檢測。皮帶機取樣檢測，由原有人工操作變?yōu)楝F(xiàn)在的巡檢，大大降低了崗位人員的勞動強度，設(shè)備運行穩(wěn)定性提高30%以上，平均故障處理時間縮短50%。
現(xiàn)在，研山鐵礦智能調(diào)度集控中心的大屏幕如同一幅“礦山全景圖”。借助這“一張圖”，研山鐵礦實現(xiàn)了全流程的智能感知和決策支持。
當(dāng)采場礦石產(chǎn)量波動時，系統(tǒng)會自動分析原因，結(jié)合選礦廠的處理能力，調(diào)整運輸車輛的調(diào)度方案。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會快速定位問題，自動推送維修工單給技術(shù)人員，縮短故障處理時間。“通過智能調(diào)度優(yōu)化后，生產(chǎn)效率提升了18%，年創(chuàng)效約210萬元。以前調(diào)度靠經(jīng)驗，現(xiàn)在靠數(shù)據(jù)說話，不僅生產(chǎn)更穩(wěn)定，成本也降了不少?！彼螘晕髡f。（河北日報記者馬彥銘 王峻峰）
來源：河北日報
編輯：王俏
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