一艘能源航母啟航,當然需要非凡動力。
2020年7月新組建成立的山東能源集團,在全國能源集團中位列前茅。然而,在他們滿懷信心,朝向全球清潔能源供應商和世界一流能源企業的方向衝鋒時,繞不開的一個話題:網際網路、大數據、人工智慧、5G等新基建與煤炭工業的深度融合。
2020年3月,國家發展改革委、國家能源局等八個部門聯合印發《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》,吹響了全面啟動煤礦行業新基建的「集結號」。9月24日,全國煤礦智能化建設現場推進會在山東能源集團召開。山能是如何玩轉「5G+智慧礦山」的呢?日前,齊魯晚報·齊魯壹點記者走進千尺井下,對這一「智慧礦山樣本」進行了探訪。
「7302」,最初的夢想
2020年12月25日,在山能兗州煤業鮑店煤礦的雙創基地,研發人員鄧帥在計算機上進行著操作,異常忙碌。
他所負責的虛擬體驗室內,幾乎每個月都會迎來10多批參觀者。「戴上VR眼鏡,就能看到1:1比例的7302智能綜放工作面的場景,每個轉身、每步行走,感覺就像在井下一樣。」今年1月,鄧帥和三名同事耗時四個月研發製作了這套VR系統,目的就是真實記錄下智能化開採在鮑店煤礦的應用與實踐。
7302,對陌生人來說是一組數字,但對鮑店煤礦這座有個34年歷史的礦井來說,可謂意義非凡。「在7302工作面,真正實現了『採煤不見人』。」鮑店煤礦副礦長駱建營介紹說,這標誌著鮑店煤礦實現了國內首個真正意義上的智能化綜放工作面常態化運行,打造了「控制為主,人工幹預為輔」的智能化生產新模式,「達到了國內一流、世界領先」水平。
駱建營告訴記者,7302工作面於2019年5月1日開始運營,今年12月17日完成開採任務,「1年零7個月的時間,它順利完成了自己的使命,將被記入鮑店煤礦發展史」。
7302工作面有何特別之處?曾負責該工作面的鮑店煤礦綜採二區技術主管柳研青感觸頗深:「地面智能集控中心的工作人員只需按下啟動按鈕,井下400多米深的工作面採煤設備就能夠自動運轉」,割煤、移架、推溜、輸送,一切井然有序。滾滾的「烏金」如流水般「奔」向地面,整個過程清潔無塵、人機分離。
「以前綜放工作面生產人員每班至少需要14人,在7302工作面僅需7人,工效達到156噸/工。」駱建營介紹說,在7302工作面的基礎上,全新的8302智能綜放工作面正在建設之中,「更多高科技含量將融入其中」。
聚焦數位化、網絡化、智能化「三化」融合發展,山東能源集團圍繞智能開採、智能運輸、智能機電、智能監控、智能選煤、智能人員管理,大力推進智能裝備、智能系統研發應用。目前,山東能源集團建成80個智能採煤工作面、71個智能掘進工作面、10個智能礦山示範點,山東本部衝擊地壓礦井全部實現智能化開採。其中,旗下的兗煤澳洲公司礦井露天開採技術全球領先;轉龍灣煤礦建成國內首個使用LASC慣導技術的千萬噸級自動化工作面;金雞灘煤礦建成世界首個7米超大採高智能綜放工作面,工效達到260噸/工,達到世界領先,具備2000萬噸產能水平。
特殊員工:「煤亮子」
在山東能源臨礦集團,有一位「特殊員工」,它以一己之力每天與22家銀行320多個帳戶打交道,可自動搜集導出各種財務數據,形成日報表,不僅工作效率高、保密性強,而且成本低、數據準確。完成這些「不可能完成的任務」的是一位名為「臨礦煤亮子」的「數字員工」。
臨礦集團大數據中心主任、中國大數據技術與應用聯盟智庫專家委員會專家崔希國說,「數字員工」今年6月份正式上崗,是信息技術與人工智慧等多種技術相融合的產物,可以高效地執行預先設定好的多項業務流程操作,解決重複性大、消耗精力多、準確率要求高等多種棘手業務。
近年來,臨礦集團投入10億元持續推進大數據工程和「雲上臨礦」建設,目前大數據中心每天匯聚120個指標、2200萬條數據和15項專題,「大數據數位化轉型項目」已成功入選工業和信息化部2020年大數據產業發展試點示範項目名單。
創新是企業發展的第一動力。山東能源集團權屬企業分布在國內19個省(區)、9個國家,傳統產業比重大、轉型升級任務重。為此,山東能源集團把科技創新作為加快轉型發展、蝶變升級的重中之重,「十三五」以來投入科研經費177億元,強化煤礦智能化建設等關鍵技術攻關,340項成果獲得國家級和省部級科技獎勵,引領企業轉型升級、智能化建設。
目前,山東能源集團建成煤液化及煤化工國家重點實驗室等八個國家級研發平臺,以及大數據創新中心、5G+智慧礦山研究中心等五個創新研究中心,推動煤炭工業網際網路建設及5G創新場景應用。「依託這些高端研發平臺,山東能源集團目前已研發攻關了『先進電液控及傳感器、採煤機智能截割、5G礦用』等國內領先的七大智能開採關鍵技術,工業網際網路及智能礦山建設走在了行業前列。」山東能源集團技術研究總院院長孫希奎告訴記者。
據悉,山東能源集團將礦用5G技術應用於煤礦井下複雜環境,部署礦用5G成套裝備,旗下的郭屯、鮑店、東灘等礦井的工作面、輔運巷道、機電硐室等場所實現了5G信號全覆蓋,保障了工作面高清視頻傳輸、設備及巡檢機器人遠程實時控制等應用場景安全可靠穩定。
「關鍵所在,解決人的問題」
走在400米的井下巷道,今年52歲的山能兗州煤業興隆莊煤礦的副總工程師呂迎春感慨萬千,「最多時全礦井下作業人員5000多人,現在僅有2000人。」在他的記憶中,上世紀90年代,採煤工人手動操作採煤機,難免會被濺起的小煤塊擦破手臂;採煤工作面往前延伸,全靠人力扛160多斤重的單體支架……
「科技改變生活,也顛覆了礦井採掘一線的生產模式,很多危險性大、體力繁重的工作多被智能化的機械替代了。」呂迎春帶領記者來到興隆莊煤礦的10304智能化綜放工作面,工人只需遠程按下採煤機啟動按鈕,一臺碩大的智能採煤機在轟鳴中啟動,在180米長、8.8米高的煤層中勻速作業,一塊塊烏黑髮亮的原煤通過輸送皮帶快速升井。
如今,支撐起採煤工作面的早已不再是呂迎春記憶中的單體支架,而是能夠遙控操作,具有自動行進功能的液壓支護系統。「以前我們區隊的工人有170多人,現在只有不到100人,真正實現了井下少人化。」興隆莊煤礦綜採一區區長姜海峰說。
「無論是人員的精確定位系統,安全監控系統的數位化改造,還是礦井雲數據中心、通訊聯絡系統的互聯互通,都是體現了一個方面:解決人的問題。」興隆莊煤礦副礦長李國鋒說,藉助讓煤礦工人在井下環境更安全,工作條件更舒適,整個作業效率也更高。
同樣,2020年4月,在鮑店煤礦井下的皮帶機道、設備中心,一臺臺智能巡檢機器人全新上崗。它們自帶360°影像攝像頭和紅外感應器,具有實時影像記錄、煙霧和溫度識別、聲音錄入等功能。「它們在近200米長的軌道上來回巡檢,實時向集控中心傳輸井下設備運行狀況,如出現問題會第一時間發出警報。」鮑店煤礦機電科副科長馬運峰告訴記者,智能巡檢機器人替代了以往工人們在機道來回行走檢測的工作,同時也為井下生產提供了更為精確的數據。
據了解,山東能源集團緊緊依靠科技進步,實施裝備換人、技術換人、管理換人,將大量井下工人從繁重的體力勞動、危險惡劣的工作場所中解放出來,井下「無人化、少人化」開採從夢想逐漸變為現實。目前,山東能源集團19對礦井單班下井人數控制在100人以內,35對礦井控制在200人以內,累計減少井下作業人員9700餘人。
鍛造一顆「最強大腦」
「智能化建設是我國煤炭工業的第四次技術革命,對於提升技術裝備水平、增強安全生產能力、保障職工生命健康、促進煤炭工業轉型升級意義重大。」山東能源集團黨委書記、董事長李希勇告訴記者,實施智能化礦井建設,必須轉變傳統辦礦理念,樹立系統思維、底線思維、數字思維,奮力闖出一條數位化、網絡化、智能化發展之路。
近年來,山東能源集團加快網絡化升級,大力實施信息網絡建設、5G新基建應用、工業網際網路生態「三大工程」,打通礦井上下、生產控制和運營管理、產業鏈信息壁壘,實現數據互聯互通、集成共享。「我們建成了行業首家洲際信息通信網絡,創建了國內首個礦用物資網,建成了齊魯雲商、魯北商城、中國能源礦產交易中心、海南國際能源交易中心等物資交易平臺,累計交易額已超過1700億元。」山東能源集團信息技術公司執行董事、總經理於光星說。
同時,山東能源集團還大力實施人才強企戰略,柔性引進院士15人,先後引進散煤高效清潔燃燒技術研發團隊、工業級清潔煤技術研發團隊,帶動一批國際先進、國內領先的煤炭轉化產業項目落地。據悉,目前山東能源集團擁有享受國務院頒發政府特殊津貼專家30人,泰山學者6人,泰山產業領軍人才6人,省突出貢獻專家20人,全國技術能手8人,齊魯首席技師(山東省首席技師)48人。
「以智能產業化為目標,打造煤炭行業工業網際網路平臺和5G+智能礦山解決方案,做大做強工業網際網路產業。」 山東能源集團黨委書記、董事長李希勇表示,下一步,山東能源集團將強化關鍵技術裝備攻關突破,推動高端採掘裝備智能化升級換代,建成一批具有自主感知、自主決策的集成智能化示範礦井,提升煤礦智能化建設水平,為全國煤炭行業智能化建設提供山能方案、貢獻山能力量。
齊魯晚報·齊魯壹點記者 姬生輝 於偉 通訊員 範興馳
原標題:《【壹點頭條】走進千尺井下探秘「最強大腦」,看山東能源集團如何玩轉「智慧礦山」》
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