什么是智慧矿山?
智慧矿山,是指基于现代煤矿智能化理念,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、工业互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术深度融合,形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,对矿山生产、职业健康与安全、技术支持与后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理,实现矿井开拓、采掘、运通、分选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程的智能化运行。
智慧矿山基本构架按照通常的划分方法,主要包括三个方面,就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。
智慧矿山涉及的技术
1、大数据处理及人工智能技术
智慧煤矿的核心技术之一便是大数据的挖掘与知识发现。大量传感器的应用必将产生海量的数据,数据的规模效应给存储、管理及分析带来了极大的挑战。需要充分利用大数据处理技术挖掘数据背后的规律和知识,为安全、生产、管理及决策提供及时有效的依据。
2、基于互联网 物联网平台
基于互联网 的物联网是智慧煤矿的信息高速公路,它将承担起大数据的稳定和可靠传输任务,起到了精确、及时上传下达的作用。因此,智慧煤矿的物联网平台必须具有精确定位、协同管控、综合管控与地理信息一体化的特点。
3、云计算技术
智慧煤矿物联网使得物和物之间建立起连接,伴随着互联网覆盖范围的增大,将在网络中产生大数据,而这些大数据内在价值的提取、利用则需要用超大规模、高可扩展的云计算技术来支撑。高维的智慧煤矿模型需要计算能力高且具有弹性的云计算技术。
4、VR/AR技术
虚拟现实(VR)与增强现实(AR)是能够彻底颠覆传统人机交互内容的变革性技术,在煤矿的应用未来可期。其应用可分为3个阶段:
①主要用于三维建模和虚拟展示,如现在的裸眼3D等技术,其基本需求为20Mbps带宽 50ms延时,现有的4G WiFi基本可以满足。
②主要用于互动模拟和可视化设计等,如多人井下培训系统,其基本需求为40Mbps带宽 20ms延时,Pre5G基本可以满足。
③主要用于混合现实、云端实时渲染和虚实融合操控,如虚拟开采、协同运维等,其基本需求为100Mbps~10Gbps带宽 2ms延时要求,需5G或更先进技术才可满足。
5、5G技术
随着煤矿生产智能化程度的提高,井下无人机、智能VR/AR等设备必将大量采用,以便能够对现场进行及时巡查,对设备故障进行远程会诊,而无论是无人机飞行控制、无人机巡检视频回传,还是VR/AR智能远程设备故障诊断与维修,不仅需要极大地消耗网络带宽资源,更需要快速的信息反馈和实时的状态控制。
智慧矿山建设的意义
通过建设智慧矿山可以打造新的产业增长点,实现减人增效,通过机械化换人、自动化减人、智能化提质增效来提升企业的综合竞争力,满足了矿山企业迫切的转型升级需求,从而打造安全、协同、共享、高效的智慧矿山。
以工业互联网、云计算、大数据等技术与矿山行业融合创新,推进矿山行业迈入“智慧化”阶段,对行业整体提升科技实力、树立品牌形象、提高经营质量等方面具有积极影响。
智慧矿山系统的开发
矿山智能化是必然趋势,智慧煤矿是5G技术的重要应用场景之一。而建设智慧矿山系统就需运用到工业互联网、大数据、云计算、人工智能等高科技手段,来深入对智能化矿井的研究,并形成一套能够实现全维感知、风险预警、应急管理、科学决策的矿井智能控制系统。由于智慧矿山系统涉及的技术多,导致矿山智能化项目的开发周期长、成本高。
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