2021年10月26日,第十九届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会在京开幕,中国煤科·煤科院参展的5G、F5G、巡检机器人、精确定位等产品,以及煤矿瓦斯、水害、顶板与冲击地压综合预警系统亮相展览会,受到业内专家和企业的广泛关注。
煤科院积极落实国家煤矿智能化发展要求,围绕“智能化矿山解决方案提供者、煤炭行业监管平台引领者”的战略定位,将工业物联网、人工智能、云计算、大数据、智能装备融合应用于智能化矿山建设,强化相关技术创新,围绕数字式安全监控、UWB动目标精确定位、矿山生产辅助系统无人值守、4G/5G融合通信、井下图像增强及智能分析、矿井智能后备电源管理、基于GIS的矿山三维一体化管控平台、煤矿灾害防治技术等开展了大量技术研究,相关技术产品已取得安标证书,并且顺利完成产业化落地,已在陕煤集团小保当煤矿、红柳林煤矿,神东煤炭集团上湾煤矿、保德煤矿,山西天地王坡煤业,内蒙伊泰集团酸刺沟煤矿,陕西长庆石化等大型能源企业得到广泛应用。
由煤科院自主研发的KT618(5G)矿用无线通信系统,可以满足井下5G基站大带宽传输的要求。该系统的后备电源供电性能更加优越,在井下电网停电后,可为系统各个产品提供长时间的后备供电保障。
煤科院矿用F5G万兆工业光网通信系统,是基于第五代固网通信技术研发的矿用万兆全光网络系统,包括地面ORH设备、矿用ORE、矿用分光器等产品。对比传统工业环网,具有部署快捷、安全可靠、运维简便等特点,同时具备超大带宽,安全可靠以及低自愈时间等特性。
5G和F5G的落地建设,可以有效解决井下智能开采、智能掘进、无人驾驶等应用场景,在低时延情况下的高可靠性数据传输的问题。
由煤科院自主研发的KJXX11C(A)矿用挂轨式巡检机器人,采用全本安化设计,具有体积小、重量轻、节能稳定的特性,能够在有限的巷道空间内实现超长巡检,整备质量仅9kg,最大爬坡角度为40°,最大巡检速度为0.45m/s,续航里程可达5km,其性能参数均为行业领先。机器人不仅具备自主巡航、自主定位、自主避障、自主充电的全自动化巡检能力,能够实现人工巡检的完美替代;而且具备WiFi、4G、5G无线数据传输能力,可以支持云平台和手机APP的智能监控。与此同时,它还同时具备视频和热成像监测、环境气体监测、烟雾监测、噪音监测、轨道沿途人员识别和仪表识别、双向语音对讲等多种监测与分析功能。
在皮带巡检方面,机器人通过温度监测结合噪音分析,可以实现电机和托辊的故障诊断与定位,能够有效解决人工巡检频率低、间隔长,皮带运行过程中无法巡检的问题。
在变电所巡检方面,机器人可以采用智能图像识别算法,进行仪表数据抄录、和设备运行状态判断;同时,它还能够运用大数据分析预警技术,对设备运行故障进行超前预判、预警。
精确定位,作为六大系统之一,能够提供人员、车辆、资产的实时精确位置,具有历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能,可以帮助客户企业进行全方位精细化科技管理,打造智能煤矿安全生产整体解决方案,助力统一智能化矿井平台建设。
煤矿井下人员精确定位系统,采用UWB定位方案,可以实现厘米级定位。系统由定位分站、识别卡和系统软件平台组成,采用TOA与TDOA混合定位算法、高可信数据滤波,GIS引擎与地图管理等技术。具有定位精度高,静态定位误差小于30cm;覆盖范围广,单基站覆盖半径高达500米;系统容量大,可达512台分站;功耗低等优点。系统特有的一体化天线技术,有效提升了抗干扰、抗遮挡性能,使其在井下恶劣环境及非视距环境下,也能具有良好的定位精度,能让企业管理效率提升70%以上,预防80%危险行为的发生,缩减管理人员40%的工作强度。
煤矿瓦斯灾害预警与管控平台,包含了突出与超限智能预警、瓦斯治理过程管控、瓦斯信息一张图与辅助决策等模块。煤矿顶板与冲击地压多参量综合预警系统,系统打破传统顶板与冲击地压灾害预警方法数据类型单一的局限,将多结构体、多数据源、多时空谱的监测数据同化到同一层面,建立了顶板与冲击地压预警模型,可以对灾害进行实时综合预警。矿山智慧水文监测预警系统,系统建立的多源数据,融合分类分级矿区精准水害智能预警模型,可达到矿井水害“三维智能仿真预警一张图”的全面展示,并生成智能决策、预警防控报告。
5G创新发展,赋能智慧矿山。煤科院将全面贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,切实践行中国煤科“1245”总体发展思路,加快实施创新驱动和聚焦主业战略,紧抓智慧矿山绿色发展机遇,加快推进工业互联网、5G、人工智能等新基建产业布局,持续强化监测监控、融合通信、智能化管控、智能化安全装备等安全产品的迭代升级和智能化改造,大力研发复合灾害治理一站式解决灾害防治问题的装备与关键技术,通过打造煤科院特色智能矿山解决方案,有机融合、集约利用、高效协同各类智能矿山核心技术,以不同场景的智能化项目工程建设示范,不断推进智能矿山绿色发展,促进我国煤炭工业高端化、智能化、绿色化转型。