智能矿山 未来已来|智能化系统推动煤炭产业革命

 

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2020年3月,国家发展改革委、能源局、应急管理部、煤监局、工信部、财政部、科技部、教育部8部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的引导意见》(以下简称《引导意见》)。《引导意见》明确了煤矿智能化发展的多项主要任务:形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统;构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知、智能决策、自动实行的煤矿智能化体系。 

 

 

应运而生 开启智能化时代 

综合智能化系统是对煤矿信息化数据的整合、共享、统一指挥管理、预警管控联动、工业环网的整体建设的整合。集中的管理系统代替传统的管理模式,从而实现管理的系统化、集成化。

矿用场景效果图

 

为了提升煤矿的智能化水平,有效整合利用各种资源和发挥自动化系统的最高效益,中信重工开诚智能对煤矿生产过程中的自动化系统进一步完善,将现有的运输系统、排水系统、通风系统、提升系统等从远程控制的自动化系统,提升到一个互联互通、智能控制的综合系统,夯实了智能矿山的基础。系统之间自动进行合理调度管理,使煤矿的人员信息、设备的工况信息和控制信息在一个统一的平台上传输,提高平台的可靠性和集控能力,有效提高矿井智能水平。

 

 

系统集成 实现管控一体化

 

中信重工开诚智能智能矿山平台总体设计是各业务板块生产运营管理信息化建设的规划设计及总体引导框架,是生产运营管理相关子系统及其内部各要素之间有效组合运行的动力机制、建设机制和发展机制的模型化设定,以保证平台及系统功能的统一规划、相互协调、结构一致、标准规范。  

 

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• 智能矿山总体架构

 

 

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• 智能矿山系统配置

 

总体架构设计有三层重要含义:

第一层整体和全局:站在全局互联和全网通用的高度,实现生产运营统一管理。

第二层业务:以安全生产管理的核心业务流为主线,收集、整理与描述业务需求并按层次呈现,以数据形式保存,同时分析应用系统的业务可行性。

第三层效益:智能化安全生产管理平台建设需要达成优化安全生产业务部门工作流程、应用“一张图”协同、透明化矿山等新技术提高瓦斯治理和应急响应能力,促进职能变革、提高业务效率、推动体制创新的目标,最终提升企业效益。

 

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智能提升监控系统,改变了煤矿提升的控制方式,将信号、提升机电控、智能巡检、视频等多种检测系统融合到一起,借鉴电梯运行模式,实现提升机出发地自动开车、目的地自动停车,只需设置2名信号工,5个水平人力投入降低67%;减少单勾提升操作步骤,降低了工人的劳动强度;同时避免了因人为因素降低运行速度,极大提升了系统的运行效率。

 

 

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智能排水监控系统,通过高度精细化和智能化的控制系统,实现对排水系统的泵、阀等设备及整个生产过程的自动监控,为客户提供更便捷的运行与维护管理,更智能的人机交互体验,更全面的数据记录与分析,深入挖掘数据背后设备的健康状况。丰富的通讯接口能够将排水系统无缝接入到用户的智能矿山集控平台。

 

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智能运输监控系统,可实现矿井皮带运输固定区域和移动区域生产现场的“无人化”,达到管、控、监一体化及减员增效的目的,提升矿井皮带运输环节安全与生产管理智能化水平。

 

系统.webp

 

除智能提升、智能排水、智能运输三大系统外,中信重工开诚智能还结合煤矿生产管理环节实际需求,形成了机电设备温度振动监测系统,及时了解轴承运行工况中的振动数据,以便发现轴承故障,排除隐患;围绕矿山建设和生产中的关键设备,开发出主通风机监控系统,有效保障风机安全、可靠运行;为提高矿井生产中的能源管理水平,建立能源优化管理系统;创建分布式光纤测温系统,替代传统测温方式,提高了设备运行的可靠性和安全性;针对煤炭洗选行业需求,开发出洗选厂程控系统,可以完成地面生产系统和洗选厂的各个设备的集中控制,最终实现降低劳动强度、减少岗位投入、提高安全效率的目的。   

 

设备.webp

 

为支撑矿山智能化作业体系的构建,中信重工开诚智能研制的矿用轨道运输信集闭电控装置、矿用隔爆兼本安型以太网交换机、矿用本安型遥控发送器、矿用隔爆型不间断电源箱、矿用隔爆兼本安型计算机等40余款矿用自动化设备,将煤炭自动化设备同智能化体系有机结合起来,致力于降低设备故障发生率,使设备高精度、高效率的特性充分发挥出来,努力实现企业经济效益和社会效益最大化。  

 

 

广泛应用 为生产保驾护航

 

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智能提升监控系统在某大型煤矿绞车房投入应用,该系统由巡检机器人、自动提升信号和闸间隙、振动保护装置等设备组成。系统投入使用后,节省司机和部分把钩工共计12人,每年节约人工成本70余万元;实现了信号全自动运行,简化了操作步骤,提高了运行效率;通过增加机器人红外热像、高清视频、音频分析等功能,使斜井绞车装置运行更加稳定可靠;通过闸间隙、振动、人员闯入等辅助监测设备保障斜井绞车的正常运行,该系统为使用单位节约人力、提高工作效率和安全性,提供了有力的技术支撑。

 

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智能排水监控系统在某大型煤矿水泵房投入应用,该矿泵房控制系统采用中信重工开诚智能设计的水泵自动化排水系统,通过PLC 来实现核心控制,搭配各种传感器采集水泵运行数据,根据水位高低及避峰填谷实现水泵自动开停,通过矿方以太网环网,将采集到的数据实时上传到集控室,实现了地面远程操作。由矿用防爆轨道式巡检机器人,配合已有的水泵自动化排水系统,确保了排水系统安全可靠运行,实现了该矿水泵房的“无人值守”。 

 

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智能运输系统在某大型煤矿胶带机投入应用,智能运输系统投入使用后,能够完全代替巡检工巡检,且巡检时间由2个多小时减少至40分钟,极大的提高了巡检效率;因皮带倾角大且有护板保护,人工巡检只能看到皮带和托辊是否完好,对于皮带带面等情况无法准确掌握,智能运输系统解决了巡检盲区的问题;巡检机器人采集的皮带机信息,经无线系统并入矿井环网,上传至地面工作站,后台系统App对现场采集的数据进行深度处理、智能分析、预警、显示、存档等,不仅直观快捷,还能节约人力。

 

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智能料流调速系统在某大型煤矿胶带运输机投入应用,矿用隔爆型料流传感器结合变频器和皮带控制系统,组成了智能料流调速系统。该矿投入智能料流调速系统后,不仅解决了软起动、软停止、验带和多机功率平衡等问题,还具有节能降耗的作用。变频器的节能表现在其具有较高的效率和功率因数。采用变频调速的带式输送机在输送量发生变化时,实时适度的调节和控制变频器的输出频率,使带式输送机按照与其输送量相匹配的速度运行,不仅充分利用了带式输送机的运载能力,而且减少了驱动电动机不必要的功率损耗,从而达到了节约电能的目的。    

 

 

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目前,中信重工开诚智能煤矿智能化作业系统、设备及解决方案已在全国20余家大型煤矿集团投入应用,有效保证设备在煤炭生产过程中的安全性、可靠性,提高了煤炭生产效率和生产质量,以及节约能源、成本和劳动力。中信重工开诚智能煤矿智能化系统的构建,为金沙js娱乐场官方网站国建设全数字化智能矿山、强化信息资源综合利用、实现煤炭工业转型升级,提供了可靠的技术支撑。 

2020年4月2日

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