作為我國智慧礦山的領跑者和綠色礦山推動者,連年來,洛陽鉬業(yè)立足綠色、安全、和諧、智能、高效的新礦業(yè)理念,順應全球智能化趨勢,與相關高校和科研單位合作,將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術與與傳統(tǒng)礦業(yè)相融合,深刻把握新一代人工智能的發(fā)展特點,積極探索人工智能創(chuàng)新成果應用轉化,全面推進機械化換人、自動化減人、智能化作業(yè),有效破解了制約生產(chǎn)的系列難題,有力地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
智能采礦裝備國內(nèi)領先
早在2016年,洛陽鉬業(yè)高管層高瞻遠矚,根據(jù)三道莊礦區(qū)地質(zhì)條件、資源賦存形態(tài)及生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境進行一系列優(yōu)化,利用當時的采礦裝備,最大限度地保留原有人工操控系統(tǒng),進行采礦裝備的遠程及智能化升級改造,逐步建立了一套高效、實用、安全的穿孔、鏟裝和運輸生產(chǎn)設備智能化系統(tǒng),實現(xiàn)了無人高效作業(yè)。“當時這種改造就是智能礦山建設的雛形,屬于花小錢辦大事”,遙控挖掘機操作工王俊峰說。
2018年6月,洛陽鉬業(yè)與河南躍薪聯(lián)手,研發(fā)40余臺純電動礦用卡車,與同等功率柴油運輸車相比,能耗及維修費用降低50%以上;利用重載能量回收系統(tǒng),礦山路況下能量可回收25%—30%,一次充電可滿足8小時運輸需求,完全實現(xiàn)零排放。同年9月,15臺純電動礦用卡車成功開啟智能駕駛新模式,中國礦業(yè)進入“智能+綠色”新時代。
2019年首次將5G技術應用在無人礦山領域,利用5G網(wǎng)絡的超高速率、超低時延的特性,實現(xiàn)了基于5G網(wǎng)絡的鏟、裝超遠程精準控制。2020年礦區(qū)內(nèi)9個5G無線通訊基站實現(xiàn)網(wǎng)絡全覆蓋,無人采礦作業(yè)的精準度、穩(wěn)定性得到了大幅提高,徹底解決了礦山特殊復雜環(huán)境信號傳輸?shù)募夹g瓶頸,無人駕駛車輛實現(xiàn)24小時多個裝載點編隊運行,一號破碎站全站運礦無人化,運輸能力達到450萬噸/年,有力地促進企業(yè)的升級轉型和可持續(xù)發(fā)展。
為提高純電動車輛的作業(yè)效率,建成了無人值守新能源換電站,可滿足50臺新能源重卡使用,實現(xiàn)3.5分鐘電池更換,助力運輸作業(yè)效率提高10%,有力地推動了智能礦山向全面低碳邁進。“牙輪鉆機遠程智能控制系統(tǒng)”實現(xiàn)了牙輪鉆機穿孔設計自動上傳,鉆機自動找位,孔深自動控制,進一步提升了采礦裝備全流程智能化水平。
智能調(diào)度系統(tǒng)國際一流
洛陽鉬業(yè)三道莊露天礦承擔四個鉬選廠、兩個鎢選廠的供礦任務,配礦需綜合考慮鉬、鎢、銅、氧化率、巖性等多重因素,導致均衡供礦難度增加。通過采用新一代前沿信息技術,將無人機動態(tài)建模、多金屬多目標配礦、裝運卸智能調(diào)度以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)智能分析與管理,構建了一套全方位新型現(xiàn)代露天礦智能生產(chǎn)管控決策系統(tǒng)。其中無人機高精度動態(tài)3D建模采用高精度RTK技術和無人機低空攝影技術,在智能航線模式下實現(xiàn)礦區(qū)地形數(shù)據(jù)的自動采集,實現(xiàn)對礦區(qū)高精度3D模型的構建;利用圖像智能識別技術自動生成礦區(qū)道路路網(wǎng)模型,大幅降低測量人員現(xiàn)場作業(yè)勞動強度,提高基礎數(shù)據(jù)采集效率,為無人駕駛和生產(chǎn)管控等實施提供地形可視化模型。
多金屬多目標智能配礦系統(tǒng)利用3DGIS技術構建爆堆品位數(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。該系統(tǒng)根據(jù)挖掘機的生產(chǎn)能力、當前作業(yè)區(qū)礦石品位、礦石巖性,結合碎礦站入礦量和品位要求,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,最大限度利用低品位礦石資源,確保入選品位均衡穩(wěn)定。
集群協(xié)同卡車智能調(diào)度系統(tǒng)運用“滴滴打車”智能感知技術實現(xiàn)設備實時位置顯示、歷史軌跡回放以及滿載、空載、等車等工作狀態(tài)識別;根據(jù)智能配礦計劃,并采用派單的方式對運輸和鏟裝設備實時進行科學調(diào)度,每運一車接受一次派單,同一車輛可以綁定同屬性多臺鏟裝設備,實現(xiàn)了車鏟的合理配置。通過規(guī)劃卡車的最優(yōu)運輸路徑和實時派單調(diào)度,減少了裝載和卸載的排隊時間;利用群智能優(yōu)化算法構建實時調(diào)度優(yōu)化模型,進行最優(yōu)路徑選擇、全局及局部車流規(guī)劃。作業(yè)人員或無人設備利用移動終端實時接收調(diào)度指令,系統(tǒng)動態(tài)跟蹤當前作業(yè)設備的實時運行情況,對生產(chǎn)過程的突發(fā)情況進行動態(tài)預警及調(diào)整。
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,在卸載稱重時實現(xiàn)卡車、出礦點、出礦品位、噸位等數(shù)據(jù)智能識別,所有數(shù)據(jù)實時匯總至云平臺中心數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)與配礦、調(diào)度指令進行實時比對,對未按要求進行裝--運--卸操作的卡車進行自動提示,應用后大幅降低了計量勞動強度,保證了配礦及調(diào)度執(zhí)行準確性。
大數(shù)據(jù)智能分析及可視化對鏟、裝、運的全生產(chǎn)流程下的數(shù)據(jù)進行實時采集并上傳到云平臺大數(shù)據(jù)中心,可實現(xiàn)裝載點、破碎站、鏟裝設備任務完成情況實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。利用大數(shù)據(jù)分析及可視化技術對破碎站鉬鎢入礦量、入礦品位、運輸功、計劃完成情況進行動態(tài)匯總和可視化分析,為生產(chǎn)管理人員掌握礦區(qū)總體生產(chǎn)和科學決策提供了依據(jù)。
據(jù)國內(nèi)相關領域知名專家評價,該項技術效果完全符合預期,達到產(chǎn)業(yè)化應用水平,技術成熟度高,穩(wěn)定性好,值得推廣,整體技術達到國際領先水平,建議加速推廣應用。
洛陽鉬業(yè)礦山公司經(jīng)理何亞清介紹,目前已完成無人車全天全流程測試運行,升級無人駕駛調(diào)度系統(tǒng),智能一體化管控平臺順利投入使用,該平臺將安全、環(huán)保、生產(chǎn)、監(jiān)控、能源、設備等模塊數(shù)據(jù)進行資源整合,實現(xiàn)了同一界面可視化多維度展示和對鏟裝、運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)關鍵數(shù)據(jù)指標以及重大災害監(jiān)測、設備安全分析、環(huán)境安全監(jiān)測、人車安全分析等多項核心數(shù)據(jù)進行可視化分析,實現(xiàn)“人、地、物、事”多源數(shù)據(jù)的智能關聯(lián)。
在談及下一步打算時,何亞清說,要在7月份完成礦石管控系統(tǒng)升級,10月份完成多金屬礦BI數(shù)據(jù)分析與可視化,實現(xiàn)電腦和手機端生產(chǎn)管控報表系統(tǒng)可視化及異常預警。未來,洛陽鉬業(yè)必將以更高的標準、更高的要求,繼續(xù)踐行國內(nèi)智能礦山標桿企業(yè)的責任與擔當,繼續(xù)引領中國礦業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
來稿:洛鉬中國區(qū)/王海波