通讯员 蒲勇
在攀钢矿业朱兰铁矿5G远程操控大厅内,十几名职工坐在整齐的操作座舱内,像打“电玩”一样,轻松自如地远程操作设备完成钻孔、铲装、运输等工作。这是该矿推进智慧矿山建设的一个缩影。
朱兰铁矿是由我国自行设计、自主施工建设的特大型矿山,目前拥有朱家包包、兰尖两个采区,是攀钢主要的原料供应基地之一。自上世纪60年代开工建设以来,已累计完成采剥总量14.83亿吨,输出矿石5.01亿吨。随着科技进步,矿山作业方式从最初肩挑背驮到机械化连片开采,再到如今的智能化开采,“5G+工业互联网”技术的应用在改变采矿作业方式、改善矿山作业环境的同时,让产线变得更加“智慧”,为矿山插上了腾飞的翅膀。
拉开5G远程采矿序幕
2021年11月,按照“提升自动化、健全信息化、推进数字化、探索智慧化”建设指导思想,该矿5G远程采矿项目正式启动。该矿同星云智联携手华为、中国移动等企业,以朱兰露天采场生产为应用场景,在国内冶金矿山行业率先拉开探索实践5G远程采矿的序幕。
经过一年多夜以继日的奋战,该矿5G远程采矿项目完成2台矿用汽车、1台电铲、1台牙轮钻机的智能化改造,融合5G、边缘计算、物联网、北斗高精度定位等技术,实现采场穿孔远程自主作业、铲装远程操控混装作业、运输自动驾驶作业、矿用汽车与电铲远程协同作业,累计攻克牙轮钻机扶杆机构改造、矿用汽车转向偏移等370项技术难题。截至目前,该矿已完成10台矿用汽车、6台电铲、6台牙轮钻机的智能化改造。
“告别高温、粉尘、噪音等作业环境,如今,职工在5G远程操控大厅就能完成采矿和汽车运输作业任务。”该矿采运作业区矿用汽车司机唐勇高兴地说。
拓展远程协同作业平台
该矿在将5G、AI、北斗等先进技术工具与矿山工程技术融合,实现牙轮钻机远程自动钻孔、电铲远程控制、矿用汽车自动驾驶的同时,进一步推进作业模式创新,通过IT和OT融合,将采矿装备由单机自动化向全流程远程协同作业转变,支撑采矿作业由离散型向连续型转变。通过与科研机构联合开展“攀西地区露天矿山边坡安全监测与云平台远程预警关键技术研究”项目,研制边坡合成孔径雷达监测技术装备,建立远程预警平台,实现针对边坡滑坡的远程预警功能;与昆明理工大学合作开展“兰山采场东帮边坡破碎带控制爆破研究”,减少爆破对高陡边坡稳定性的影响。
该矿为尖山地采增配凿岩台车、装药台车、撬毛台车、锚杆台车、喷浆台车等设备,完成地下矿调度指挥中心和地下矿5G网络建设;建成“六大系统”,即监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统,以及压气站自动化控制、地下矿中央水仓远程集中值守等辅助系统,对井下作业进行可视化、自动化管理,为安全生产提供硬件支撑。
露天矿GPS矿用汽车调度系统的建成与使用,实现对设备的精准定位和动态跟踪,进一步优化了车铲配置,缩短了车铲相互等待时间;建成安全生产、环保及设备运行状态视频监控系统,通过全区域246个视频监控点位,对采场、排土场等重要区域进行24小时监控;边坡在线监测系统,实现200米以上边坡在线监测全覆盖;森林防火视频监控系统,实现矿区5公里范围内烟感、火感自动报警和全视觉自动巡查。
构建智能采矿枢纽
通过数字化产线建设、无人机应用、边坡监测监控、设备在线监测、钻孔自动取样及快速分析、AI智能铲装等技术的运用,该矿打造出以矿山三维地质模型为核心,以生产执行系统(生产配矿模型)为中枢的5G全连接智能采矿模式,构建起集成、智能、协同的系统平台,对生产、质量、能源、设备、成本、安全等实施集中管控,实现产线一键启停,关键设备智能控制,矿山智能排产,科学调配资源,生产动态仿真,确保全流程生产指标优化,为智慧矿山建设奠定坚实基础。