文/胡云峰

內(nèi)蒙古智能煤炭有限公司麻地梁礦以“本質(zhì)安全、降本增效、為煤礦工人謀幸?！睘槟繕?biāo)，建成了以萬兆高速環(huán)網(wǎng)為載體、8個(gè)層級(jí)為支撐、九大系統(tǒng)為外延的智慧礦山，實(shí)現(xiàn)智慧礦山的“本質(zhì)安全+降本增效+智能保安+智慧管理”運(yùn)行模式。

智能倉儲(chǔ)的機(jī)器人在工作

2020 年11 月20 日，2020 年中國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”大會(huì)在湖北武漢召開。內(nèi)蒙古智能煤炭有限公司麻地梁礦黨委書記、董事長吳勁松以內(nèi)蒙古自治區(qū)5G 應(yīng)用示范企業(yè)代表身份出席大會(huì)，并參與了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)應(yīng)用與融合創(chuàng)新高峰對(duì)話，接受了《工信視頻5G 直播間》專訪。

作為一家還處于基建向生產(chǎn)轉(zhuǎn)型期的礦井，何以能夠取得如此成績？何以能夠吸引來全國各地5G 應(yīng)用大咖企業(yè)們關(guān)注的目光？

內(nèi)蒙古智能煤炭有限責(zé)任公司麻地梁礦位于晉陜蒙三省交界處的內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗龍口鎮(zhèn)，系由安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司與鄂爾多斯市8 名自然人股東共同出資組建的新型現(xiàn)代化礦井。礦井位于準(zhǔn)格爾旗煤田的西南部，礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量6.8 億t，設(shè)計(jì)規(guī)模500 萬t/a，配套同規(guī)模選煤廠服務(wù)年限61年。2020年3月5日，該礦獲批聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著礦井暨選煤廠竣工驗(yàn)收步伐的加快，預(yù)計(jì)將于2021 年3 月，加入正式生產(chǎn)礦井行列。

2017 年初，麻地梁礦項(xiàng)目隨著以吳勁松為首的新領(lǐng)導(dǎo)班子的成立宣告重啟，重啟伊始，該礦就瞄準(zhǔn)智慧礦山目標(biāo)不動(dòng)搖，針對(duì)煤礦生產(chǎn)安全事故多、成本居高不下、職工幸福指數(shù)低等特點(diǎn)，按照實(shí)用、接地氣的創(chuàng)建思路，確立了“本質(zhì)安全、成本管控、為煤礦工人謀幸?！比竽繕?biāo)。經(jīng)過3 年來的努力，目前，已建成了以萬兆高速環(huán)網(wǎng)為載體、8 個(gè)層級(jí)為支撐、九大智慧礦山系統(tǒng)為外延的智慧礦山。在此基礎(chǔ)上，從機(jī)制上取消了夜班、取消了檢修班，實(shí)現(xiàn)了“一井一面”的生產(chǎn)布局，變傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理為數(shù)據(jù)管理，促使“管設(shè)備就是管生產(chǎn)、管數(shù)據(jù)就是管設(shè)備”“設(shè)備配件零庫存生產(chǎn)”“商品煤零庫存銷售”等成為現(xiàn)實(shí)。

2019 年4 月，麻地梁礦成為內(nèi)蒙古自治區(qū)唯一一家智慧礦山示范試點(diǎn)單位，2020 年6 月，麻地梁礦聯(lián)手中國移動(dòng)，成為5G 智慧礦山示范基地，提前實(shí)現(xiàn)國家工業(yè)2025 全部目標(biāo)規(guī)劃。

如今，在麻地梁礦，智能機(jī)器人進(jìn)駐庫房，集貨物搬運(yùn)、碼放等功能于一體，減少搬運(yùn)工6 人以上；采煤工穿著西裝、打著領(lǐng)帶在寬敞明亮的調(diào)度集控中心就能進(jìn)行一鍵啟動(dòng)采煤；皮帶機(jī)智能巡檢機(jī)器人取代了傳統(tǒng)的巡檢工，執(zhí)行著皮帶機(jī)巡檢的神圣使命；自動(dòng)計(jì)卡、計(jì)量裝置，嚴(yán)把商品煤銷售關(guān)，杜絕了人為干預(yù)滋生的虧卡、虧量銷售，讓煤炭生產(chǎn)“顆粒歸倉”；全視頻調(diào)度監(jiān)控，讓職工在百米井下隨時(shí)能與地面視頻通話，使過去“一入井下無音訊”的煤礦工人再也不失聯(lián)……

這些成績的取得，得益于麻地梁礦獨(dú)具匠心的頂層設(shè)計(jì)和注重實(shí)際的分布實(shí)施。

搭建智慧礦山“八寶塔”

按照運(yùn)行安全、執(zhí)行高效的智慧礦山管控目標(biāo)，麻地梁礦加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，按照金字塔的形式，將管控平臺(tái)分為8 個(gè)層級(jí)，讓每個(gè)層級(jí)都有對(duì)應(yīng)的用戶，發(fā)揮既定的效果。

基礎(chǔ)設(shè)施層

包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)萬兆環(huán)網(wǎng)，綜合分站（一網(wǎng)一站），5G 通訊，瓦斯監(jiān)控，人、車、物定位等系統(tǒng)，是智慧礦山建設(shè)的基礎(chǔ)，主要用戶是智慧礦山管控平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)人員和調(diào)度指揮人員。負(fù)責(zé)搭建井上下各車間的高速通道，并能夠?qū)A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自診斷，出現(xiàn)故障能夠預(yù)警報(bào)警。

全視頻綜合通信層

可實(shí)時(shí)查看礦井安全生產(chǎn)情況，讓礦井所有安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)都處在監(jiān)控狀態(tài)。主要用戶是調(diào)度員和下井職工。主要功能是通過生產(chǎn)電話、視頻電話、應(yīng)急廣播、車載通信、通信礦燈的即時(shí)通信融合、互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)調(diào)度通信與視頻監(jiān)控相聯(lián)動(dòng)，讓下井職工不失聯(lián)。

安全保障層

可在本地或異地通過手機(jī)或PC端查看礦井安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。主要用戶是安全生產(chǎn)技術(shù)管理人員，能對(duì)礦井安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控、進(jìn)行趨勢(shì)變化分析，異常時(shí)系統(tǒng)能自動(dòng)預(yù)警、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)其他系統(tǒng)，推送給受危險(xiǎn)波及區(qū)域人員信息，根據(jù)報(bào)警類別分區(qū)分類推送相關(guān)人員。

這一層級(jí)包括六大避險(xiǎn)系統(tǒng)（檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)）以及水文監(jiān)測(cè)、礦壓監(jiān)測(cè)、束管監(jiān)測(cè)、光纖測(cè)溫、副斜井智能交通安全管控系統(tǒng)、應(yīng)急救援管理系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、全視頻調(diào)度系統(tǒng)等14 個(gè)子系統(tǒng)，可對(duì)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。

智能調(diào)度集控中心

生產(chǎn)執(zhí)行層

可在本地或異地通過手機(jī)或PC端實(shí)時(shí)查看各系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，主要用戶是集控操作人員、機(jī)電維護(hù)人員和安全生產(chǎn)技術(shù)管理人員，主要功能是對(duì)全礦井各生產(chǎn)車間、系統(tǒng)、頭面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，對(duì)全礦井生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)分析、遠(yuǎn)程控制、智能預(yù)警報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

綜合自動(dòng)化層

包括智能預(yù)警檢修遠(yuǎn)程專家會(huì)診、“5G+智能綜放”“5G+智能綜掘”“5G+智能主運(yùn)皮帶”“5G+無人駕駛”、智能通風(fēng)、智能壓風(fēng)、智能排水、智能供電、智能生產(chǎn)生活供水、礦井污水處理、生活污水處理、智能干選、智能鍋爐熱力控制、智能燈房管理、智能裝車站控制、架空人車監(jiān)控、灌漿控制、制氮控制等19 個(gè)控制系統(tǒng)。

生產(chǎn)經(jīng)營管理層

包括物聯(lián)網(wǎng)+智能倉儲(chǔ)快遞、調(diào)度指揮、安全管理、“一通三防”管理、機(jī)電管理、生產(chǎn)技術(shù)管理、經(jīng)營管理、一體化煤質(zhì)產(chǎn)銷管理、遠(yuǎn)程協(xié)同辦公、后勤服務(wù)等10 個(gè)子系統(tǒng)，主要用戶是各單位技術(shù)管理人員，主要功能是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流和工作流的網(wǎng)上運(yùn)行、數(shù)據(jù)資源留痕共享、自動(dòng)生成各種報(bào)表，滿足安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理的業(yè)務(wù)需求。

決策指揮層

包括安全決策分析、生產(chǎn)決策分析、經(jīng)營決策分析、GIS 一張圖、智能視頻分析、智能聯(lián)動(dòng)報(bào)警等6個(gè)子系統(tǒng)，用戶主要是企業(yè)高管和主要職能部門，主要功能是通過對(duì)智能礦山生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)提取，顯示出直觀的趨勢(shì)圖，并對(duì)安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理存在的問題進(jìn)行分析決策。

智慧黨建層

實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)黨建向現(xiàn)代化黨建的轉(zhuǎn)變，向全體黨員提供黨建資訊、黨務(wù)工作、組織活動(dòng)、“三會(huì)一課”等功能。建設(shè)縱向逐級(jí)穿透，橫向運(yùn)行、運(yùn)營保障體系的建立，為構(gòu)建完善的全國基礎(chǔ)黨建智慧管理平臺(tái)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

打造智慧礦山“九連環(huán)”

全視頻調(diào)度通信監(jiān)控系統(tǒng)

利用礦井視頻調(diào)度、視頻監(jiān)控、視頻通信系統(tǒng)，對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度進(jìn)行革命性升級(jí)換代。實(shí)現(xiàn)程控電話、視頻電話、應(yīng)急廣播、車載通信、礦燈通信等多種通信方式互聯(lián)互通；實(shí)現(xiàn)了采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、選煤各子系統(tǒng)的集中控制與車間無人值守；實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，重點(diǎn)隱患區(qū)域視頻智能分析，變傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)管理為視頻監(jiān)控管理，讓礦井所有安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)都處在可監(jiān)控狀態(tài)。

“物聯(lián)網(wǎng)+智能倉儲(chǔ)”快遞服務(wù)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)了從需求計(jì)劃、采購流程、倉儲(chǔ)管理和快遞配送的一條龍服務(wù)?！拔锫?lián)網(wǎng)+供應(yīng)鏈”從計(jì)劃、審批到利庫、配送實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上運(yùn)行，減少了人為干預(yù)；機(jī)器人倉儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了庫房管理智能化；基于設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)與設(shè)備智能預(yù)警檢修系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸分析，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備配件的零庫存生產(chǎn)；網(wǎng)上下單、機(jī)器人出庫、集裝箱運(yùn)輸?shù)摹? 小時(shí)”快遞服務(wù)圈，簡化了生產(chǎn)管理，保證了本質(zhì)安全。

副斜井智能交通安全管控系統(tǒng)

設(shè)置副井口車輛及人員門禁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)違章車輛及違規(guī)人員的入井前識(shí)別；基于井下人員及車輛實(shí)時(shí)定位，設(shè)置不同類型的阻車裝置，對(duì)失速車輛進(jìn)行抓捕。系統(tǒng)對(duì)膠輪車入井前、行駛中、失速時(shí)3種狀態(tài)進(jìn)行全方位的監(jiān)控、防護(hù)，打造本質(zhì)安全的輔助運(yùn)輸環(huán)境。

智能預(yù)警遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)

通過設(shè)備智能巡檢、設(shè)備智能預(yù)警推送、設(shè)備全生命周期管理、設(shè)備遠(yuǎn)程會(huì)診4 大系統(tǒng)，全程跟蹤設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、使用狀態(tài)?；诖讼到y(tǒng)，變煤礦復(fù)雜的生產(chǎn)管理為簡單的設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)了管設(shè)備就是管生產(chǎn)、管數(shù)據(jù)就是管設(shè)備的生產(chǎn)管理模式創(chuàng)新。

智能一體化煤質(zhì)運(yùn)銷管控系統(tǒng)

將成本管控巧妙嵌入智慧礦山建設(shè)當(dāng)中，全過程監(jiān)控商品煤在線生產(chǎn)的數(shù)量和品質(zhì)，無需人控干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了60 s 瞬間定量裝車計(jì)量，極大提高了裝車效率和計(jì)量精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)零庫存生產(chǎn)、杜絕了虧卡銷售。

遠(yuǎn)程協(xié)同辦公系統(tǒng)

智能PC 端+手機(jī)端無紙化遠(yuǎn)程辦公，所有文件全流程線上審批，生產(chǎn)、銷售、供應(yīng)、財(cái)務(wù)、煤質(zhì)、黨建等環(huán)節(jié)全線上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了智能環(huán)保的綠色辦公新風(fēng)尚。

“5G+皮帶遠(yuǎn)程監(jiān)控”及機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)

從綜采工作面設(shè)備至主運(yùn)帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)了“順煤流”遠(yuǎn)程一鍵起車。節(jié)省了逆煤流開車期間因輸送機(jī)長時(shí)間空轉(zhuǎn)帶來的電量消耗。皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)通過煤量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)智能變頻調(diào)速，節(jié)約電量消耗。

大傾角、短距離的帶式輸送機(jī)，安裝皮帶機(jī)巡檢機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)部位噪聲、溫度異常監(jiān)測(cè)分析，膠帶跑偏、堆煤、咬邊撕邊、異物報(bào)警推送等巡檢、監(jiān)控功能，規(guī)避了人工巡檢帶來的安全隱患。

長距離帶式輸送機(jī)安裝溫度傳感器、拾音傳感器，對(duì)托輥等沿途設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，代替人工巡檢并及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，規(guī)避了人為檢查的疏漏。

“5G+智能采煤”系統(tǒng)

“5G+智能采煤”系統(tǒng)主要由液壓支架電液控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、采煤機(jī)電控系統(tǒng)、三機(jī)泵站集控系統(tǒng)、順槽集控系統(tǒng)組成?；?G 通訊高帶寬、低時(shí)延的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)地面精準(zhǔn)操控、記憶割煤、自動(dòng)移架、半自動(dòng)放煤；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采煤工作面的本質(zhì)安全。

智能通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)智能操控、自動(dòng)調(diào)節(jié)，降噪、節(jié)能；瓦斯無人巡檢系統(tǒng)，瓦斯管理更加安全可靠；粉塵在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，節(jié)水、降耗，優(yōu)化井下作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“一通三防”的本質(zhì)安全。

下一步，麻地梁礦將以“5G+萬兆工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在智慧礦山建設(shè)中的互通與應(yīng)用為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)地面、井下5G 通訊全覆蓋，打造數(shù)據(jù)傳輸高速公路，實(shí)現(xiàn)采掘設(shè)備與機(jī)器人等移動(dòng)設(shè)備5G 遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制。