矩阵式模块化煤矿智能矿山架构研究胡涛(湘煤集团兴源矿业有限公司,湖南耒阳市421800)摘要:针对现有的煤矿智能矿山架构结构复杂、含义不清晰的现状,以及功能过剩与实际操作性不强的缺点,对现有的煤矿智能化架构特点和内容进行分析,以简洁直观易操作为设计思路,对煤矿智能化架构进行研究,构建了矩阵式模块化煤矿智能矿山架构。该架构结构简单、内容指向明确、可灵活选用并与现有矿山实际充分结合,能够为煤矿带来低成本、高效益,并保证矿山安全生产,为智能化在我国煤矿行业的大规模推广提供了参考与可能。关键词:矩阵式模块化;煤矿;智能矿山;架构创新0前言矿山发展至今,经历了若干历程,从最初的手工开采矿山,到大规模使用机械的机械化矿山,再到高速网络集成的自动化矿山,再到以信息数字化、控制自动化、过程可视化等为特征的数字矿山,乃至包括主动感知、自动分析与调控、大数据、人工智能、无人驾驶等为特征的智能化矿山,大致经历了5个时代[12]。智能矿山是在数字矿山的基础上,充分结合物联网、无人驾驶和操控、大数据分析及虚拟现实技术等高新技术,实现物理矿山的虚拟化、生产环节的可视化、运营环节的高效化,是在数字矿山和矿山物联网基础上对生产和经营的流程再造,是在感知和数字化基础上将信息提炼为决策智慧,并将决策智慧转化为执行能力的矿山[35]。智能矿山采用人工智能、工业互联网、新一代通信技术、大数据、区块链、边缘计算、精确定位与导航、虚拟现实等智能技术和信息化技术,深化改造并重塑矿山采选,及后续加工等核心生产环节,实现矿山全链条的智能化与协同化,从而达到矿山经营处于高效、安全、绿色、和谐及经济效益最优的目标[68]。智能矿山以基础信息化设施、矿山资源数字化系统、安全管理信息化系统为支撑,以矿山大数据与运营决策系统为决策核心,通过固定设施自动化系统、无轨装备智能化系统、有轨装备智能化系统、智能选厂等智能化作业系统完成矿山各作业环节的实际执行和闭环反馈,形成透明化、一体化和规范化的生产、运营、决策体系[4,9]。1煤矿智能化架构建设分析1.1煤矿智能化架构内容我国煤矿的智能化工作相对其他类型矿山起步较早。为贯彻落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(发改能源〔2020〕283号),加快推广智能矿山应用,早日实现矿山行业的产业升级,科学规范有序开展煤矿智能化建设,相关部门出台了《煤矿智能化建设指南(2021年版)》,以分类建设,分级达标、因矿施策,培育典型、系统规划,全面推进、以人为本,安全高效为原...
