《報告》指出,初級智能化或高級自動化主要在礦山生產過程自動化,重點在遠程遙控和自動化操作方面。高度自動化、信息化的智能化礦山是未來礦山的終極目標。目前煤礦智能系統(tǒng)化存在短板,煤礦全系統(tǒng)缺少數(shù)字化融合,尤其缺少“3T”融合,即:礦業(yè)IT技術、采礦OT技術和礦山物聯(lián)網MIOT技術的融合。
《報告》指出,煤礦智能化需要重視人工智能、大數(shù)據、工業(yè)互聯(lián)網、5G、采礦機器人等新基建工程。其中,大數(shù)據是知識、人工智能是大腦,工業(yè)互聯(lián)網是骨骼,5G是通信神經,采礦機器人是手臂?!秷蟾妗诽岢隽?strong>煤礦數(shù)字化全面升級路徑,共分為四個方面:一是工藝升級。即以數(shù)據驅動、軟件定義、平臺支撐、智能管理等要素來改造采礦生產流程;二是設備升級。即基于人工智能和深度學習,使采掘裝備具有自主運行能力,實現(xiàn)無人化操作;三是功能升級。即對采礦業(yè)嵌入數(shù)字化功能,使采掘云流程持續(xù)保持連接和交互,提高生產效率;四是融合升級。即依托大數(shù)據管理,以數(shù)據、算例、算法為核心,建立部門跨業(yè)務智能運營條件。
目前,煤礦信息物理系統(tǒng)技術存在較大差距。一是數(shù)據技術(DT)薄弱,尤其是有效獲取在采礦過程重要節(jié)點和部位的有用數(shù)據技術;二是分析技術(AT)缺乏,尤其是缺乏數(shù)據挖掘和數(shù)據驅動建模;三是平臺技術(PT)空白,難以實現(xiàn)將采礦數(shù)據反饋實現(xiàn)敏捷性、復雜事件的智能處理;四是運營技術尚處于起步階段,數(shù)據驅動決策能力較弱,采礦自感知、自預測、自協(xié)調能力不足。
數(shù)字孿生搭建煤礦智能化新平臺
《報告》認為,煤礦智能化進入了新層次,已基本實現(xiàn)單機自動運行(點控),部分實現(xiàn)流程集中控制(集控),正在實現(xiàn)遠端自動監(jiān)控(遠控),將要實現(xiàn)數(shù)字孿生運維(智控)。
數(shù)字孿生是煤礦智能化的核心技術,通過數(shù)字孿生實現(xiàn)數(shù)字化人機交互,建立數(shù)字智采工作面。數(shù)字孿生智采工作面是一個數(shù)據可視化、人機強交互、工藝自優(yōu)化的高逼真采煤工作面三維鏡像場景,包括物理工作面、數(shù)字工作面和數(shù)據信息交互等三個部分。其架構包括10項關鍵技術:物理工作面、虛擬工作面、孿生數(shù)據、信息交互、模型驅動、邊緣計算、沉浸式體驗、云端服務、信息物理系統(tǒng)、智能終端。
《報告》提出了基于數(shù)字孿生煤礦智能化實施路線,主要分為四個步驟:一是實現(xiàn)離散數(shù)字孿生的連接和可見,目前煤礦多處于這個階段;二是實現(xiàn)復合數(shù)字孿生互聯(lián)與數(shù)據驅動,這是目前煤礦智能化建設主要的努力方向;三是實現(xiàn)礦山數(shù)字孿生的數(shù)據驅動與持續(xù)智能,即通過實時數(shù)據獲取與分析等手段實現(xiàn)決策與運營的一體化;四是實現(xiàn)數(shù)字孿生的生態(tài)服務與價值共生,即集合產業(yè)上下游數(shù)字孿生組織,成為以鏈主為核心的產業(yè)數(shù)字孿生?!秷蟾妗愤€提出了八大任務,分別為構建礦山數(shù)字孿生模型、構建CPS空間孿生數(shù)據平臺、構建數(shù)字孿生礦山一體化方案、構建物理空間智采數(shù)字孿生模型、構建數(shù)字孿生的礦山智能監(jiān)控、基于數(shù)字孿生的礦山設備故障預測、基于數(shù)字孿生的多模態(tài)人機交互和構建持續(xù)智能的數(shù)字孿生體。
來源:煤炭工業(yè)網