集成“芯”元素，礦山更聰明

——晉能控股煤業(yè)集團同忻礦智慧礦山平臺建設(shè)紀實

同忻礦信息中心工作人員正在檢查模塊化機房設(shè)備運行情況。王宇甜 攝

如果說單一的智能化綜放工作面操作系統(tǒng)、智能化安全監(jiān)測系統(tǒng)、智能化微震監(jiān)測系統(tǒng)是礦井安全開采、高效運行的智慧翼、千里眼、把脈手，那么晉能控股煤業(yè)集團同忻礦的智慧礦山平臺則是讓這些系統(tǒng)打通信息孤島、精準聯(lián)動的核“芯”元素。

同忻礦智慧礦山平臺以萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)+5G網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)傳輸通道，以綜合自動化建設(shè)為基礎(chǔ)，采用了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)等技術(shù)手段，集成了GIS全息一張圖、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、綜合自動化平臺、移動端APP平臺、三維透明化礦山、智能決策平臺等功能，將礦井管理帶入了一個互聯(lián)互通、智慧AI的新時代。

喊一聲“小礦”

隨時隨地獲取信息

及時、精準掌握安全生產(chǎn)、“一通三防”等各類作業(yè)人員的定位、設(shè)備參數(shù)等實時動態(tài)信息，是每一位煤礦管理人員必須完成的工作。同忻礦綜采隊隊長梁月偉幾乎每天都“釘”在礦上或井下作業(yè)現(xiàn)場，保證隨時處理可能遇到的各種問題。

“現(xiàn)在有了這個移動端APP，我能隨時隨地查看井下的安全生產(chǎn)實時情況，并結(jié)合智能化工作面的視覺沉浸式視頻監(jiān)控技術(shù)處理問題，變得分身有術(shù)了?！绷涸聜フf。

同忻礦智慧礦山平臺的手機移動端APP集安全巡檢、風(fēng)險管控、預(yù)警報警、視頻監(jiān)控、語音“小礦”等功能于一體，在方便管理人員查詢信息、發(fā)送指令的同時，也讓各部門的信息互通更高效、快捷。

“‘小礦’，查看8102工作面的微震?！边^去，工作面微震要由專門負責(zé)礦壓管理的單位通報后才能知道，現(xiàn)在井下工作面現(xiàn)場，梁月偉通過5G智能防爆手機上的同忻礦智慧礦山平臺移動端APP，不僅能讓“小礦”幫助調(diào)取相關(guān)報告，根據(jù)報告科學(xué)調(diào)整工作面生產(chǎn)節(jié)奏、安全采過壓力區(qū)，而且還可以設(shè)置報警推送，確保預(yù)警信息第一時間知曉。

制一張云圖

礦井信息盡收眼底

“從這一張圖上就能看到礦井的綜采工作面、掘進巷道、中央變電所等的人員定位、安全監(jiān)測和設(shè)備運行參數(shù)等情況。”該礦信息中心員工孟國對同忻礦智慧礦山平臺的GIS全息一張圖項目進行了演示。

作為智慧礦山平臺的核心，GIS全息一張圖可以實時精準感知安全風(fēng)險、地質(zhì)地測、人員定位等24個智能化子系統(tǒng)的“心跳”和“脈搏”，通過將礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、各專業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、自動化數(shù)據(jù)、監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)打通融合，在一張圖上集中展示，使同忻礦的運行情況變得更直觀可視。

“我們借助5G通信技術(shù)的特點，實時收集、更新、應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了‘一礦一圖、以圖管礦’的智慧礦山管理新模式?！痹摰V信息中心副主任宋春儒說。

GIS全息一張圖讓同忻礦管理人員站在全局高度上分析、解決安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理中遇到的問題，將線下工作交流變?yōu)榫€上平臺協(xié)同辦公，打破了數(shù)據(jù)資料共享上的壁壘，實現(xiàn)了全礦井?dāng)?shù)據(jù)資料的資源共享，提高了工作效率。

同時，GIS全息一張圖與綜合自動化平臺、移動端APP平臺、三維透明化礦山、智能決策平臺等項目融合運用，可以對井上井下人員、設(shè)備、物資等快速統(tǒng)一調(diào)動，并根據(jù)系統(tǒng)采集到的信息，自動生成報警處理措施，一鍵啟動應(yīng)急救援流程指導(dǎo)救援，實現(xiàn)了“以圖防災(zāi)、以圖救災(zāi)”的目標。

建一間機房

消除信息化建設(shè)壁壘

“目前，我們已開采智能化工作面6個，但經(jīng)過8次升級的智能化操作系統(tǒng)因帶寬、延時、計算能力等問題出現(xiàn)了發(fā)展瓶頸。為了解決這些問題，我們將萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)、5G無線通信系統(tǒng)、模塊化機房、云數(shù)據(jù)中心整合在一起建成了‘同忻礦模塊化機房及數(shù)據(jù)中心’，為礦山配備了一個更聰明、更智能的大腦。”該礦副總經(jīng)理王冬波說。

該數(shù)據(jù)中心將井下千兆網(wǎng)絡(luò)升級為萬兆網(wǎng)絡(luò)，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠按需為各類應(yīng)用提供計算服務(wù)和彈性計算，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成應(yīng)用平臺，對每天產(chǎn)生的大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行全量統(tǒng)一存儲，形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)，從而實現(xiàn)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計和管理，最大化地實現(xiàn)資源共享和利用。

“過去，我們的智能化綜采工作面、安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員及車輛精確定位系統(tǒng)等相對獨立，無法融合運用，進行集約管理。有了數(shù)據(jù)中心，同忻礦智慧礦山平臺將采煤、掘進、供電等各種工業(yè)應(yīng)用場景融合運用，讓我們獲取的數(shù)據(jù)更為全面精準，管理更加高效?！痹摰V智能化工作室負責(zé)人陳軍說。

依托智慧礦山平臺，同忻礦自主研發(fā)的5G+自動化放煤系統(tǒng)將過去400米深的井下作業(yè)搬到了地面，根據(jù)安全生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)建模、編程，確定最佳放煤程序，提高了放煤速度和工作面單日產(chǎn)量，頂煤回收率提高了3.5個百分點。

畫一張藍圖

5G賦能讓礦山更聰明

“同忻礦智慧礦山平臺建設(shè)完成后，將實現(xiàn)人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、5G通信、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用體系的深度融合，建成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)開拓、采煤、運輸、通風(fēng)、安全保障、設(shè)備維護、經(jīng)營管理等安全生產(chǎn)管理過程的智能化運行，建立減人提效、安全健康的智能礦山體系?！蓖醵ㄕf。

該礦在5G賦能智慧礦山方面，引進了礦用本安型5G智能手機，通過5G通信專網(wǎng)，實現(xiàn)井上井下高清視頻、語音通話、高速數(shù)據(jù)傳輸，實時將井下現(xiàn)場情況通過語音、視頻等多種業(yè)務(wù)方式傳送到井上，為故障診斷、生產(chǎn)決策應(yīng)急救援等提供第一手信息。

同時，同忻礦還為員工配備了5G智能礦燈。該礦燈具備語音通信功能、拍照錄像功能、音視頻實時對講功能，是集照明、精準定位、報警、應(yīng)急指揮于一體的礦燈，是行走的監(jiān)控平臺。

下一步，該礦計劃完成礦山機器人系統(tǒng)、虛擬礦井培訓(xùn)系統(tǒng)、辦公云桌面系統(tǒng)等14個子系統(tǒng)的建設(shè)、完善和升級改造，并通過數(shù)據(jù)收集、分析、整理、再應(yīng)用的方式讓礦山“大腦”更聰明、更高效。