淮北矿业集团煤矿物联网平台与单兵装备项目创新纪实

“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。

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