“天堑”变通途
——淮北矿业集团煤矿物联网平台与单兵装备项目创新纪实
“坐在地面办公室，打开手机‘矿井通’软件，就能和井下人员视频对讲、图片传输、实时通话。”4月26日，淮北矿业集团机电装备部信息技术室负责人周泉介绍，“这套煤矿物联网平台与单兵装备项目，既可用办公电脑也可用手机打开，随时随地能够与井下矿工联系，彻底改变了以往井上下联系不畅的局面。”
众所周知，煤矿井下与地面一直存在着沟通难、难沟通的“瓶颈”。淮北矿区地质构造复杂、生产系统战线长、作业地点分散。为保障井上下信息传输通畅，提升矿井综合管控水平，淮北矿业集团机电装备部于2018年组建了专业研发队伍，研发应用井下无线物联网基站及智能矿灯装备，突破了一系列技术难题。
目前，该项目已在信湖矿、袁店一矿成功实施应用，不仅井上下通联便捷程度大大提高，安全管控水平和生产效率也明显提升，为煤矿智能化建设打下了坚实基础。2020年该成果获安徽省科学进步三等奖、中国煤炭工业科学进步三等奖，并取得一项发明专利，还被评选为安徽省国有企业数字化转型典型案例，入选国家能源局首批首台套、国务院国资委国有企业数字化转型百大案例。
该研究成果利用无线WiFi、物联网等技术，研发出适用于井下复杂工况条件下的WiFi物联网综合基站，结合万兆工业控制环网，规范网络结构，打通井下网络通信、管理的“最后一公里”，为井下智能装备、环境监测、工业视频、生产控制等系统提供统一、快速、可靠的数据传输通道。
相比4G技术，在煤矿井下几百米、甚至千米深处，WiFi技术成本低，适用性强，同时，解决了煤矿井下数据传输量大、网络结构复杂、多网重复建设、标准不统一等难题。
“煤矿物联网平台与单兵装备项目功能强大，设施先进，目前通过加装基站，信湖矿井下818工作面机风巷已经实现无线信号全覆盖，安全生产效率大大提高。”信湖矿机电副总工程师孙远超说，“由于强大的视频语音同步功能，打破了千米井下与地面的通联“鸿沟”，为故障远程处理、安全监控、科学决策提供了便利条件。”
该项目在不改变矿灯产品形态的基础上，采用网络通信、智能芯片、物联网等技术，集成智能芯片、摄像头、通话装置等模块，突破矿灯传统功能，利用矿灯实现音视频对讲、人员连续定位、图片和视频拍摄、调度呼叫、紧急报警、群组对讲等功能，还具备蓝牙数据中继功能，如连接蓝牙便携式瓦斯检测仪，全程实时上传瓦斯浓度，全程录音，并能记录录音的位置与时间信息，有网络时自动上传到服务器，无网络时本地保存200小时声音文件，同时录音数据还可实施加密，具备“黑匣子”功能。
“井下职工通过WiFi矿用智能手机，能够实时登陆集团信息系统，实现井下移动办公，同时也可以快速查阅集团的生产大数据相关信息，通过‘微信生产管理群’及时掌握矿井生产信息，准确发布指令。”袁店一矿数字化信息中心负责人王桂华说。
通过无线物联网基站，井下作业人员与调度指挥中心数据信息能够实时传输；利用智能芯片、算法分析进行实时定位，实现“有通信就有定位”；能够连续记录矿工位置、通话声音等功能，为灾害救援、事故分析、后期取证实时提供详实依据。
创新是引领发展的第一动力。近年来，淮北矿业集团加快机械化、自动化、信息化、智能化“四化”融合及“智能化矿山”建设，科技创新体系不断完善。煤矿物联网平台与单兵装备项目的成功运用，使煤矿信息化系统由二维、三维向多维过渡，由传统产业向智能产业飞跃，由单一管理向协同集成跨越，实现集团层面、矿井层面高度集成协作、资源共享，在煤炭行业有着广阔的推广应用前景，同时在山区隧道、海底隧道和城市地铁管网建设中也有一定的推广价值。
“当前煤矿领域的各类新技术应用步伐不断加快，随着各种智能装备的不断成熟，矿用单兵智能装备集成化，将进一步推动安全生产由过去的人防模式向技防模式转变，必将全面提高矿井安全管控水平，实现井下作业过程可监、可控。”淮北矿业集团机电装备部部长张传江介绍。
