作者:张行勇 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/13 17:26:01
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智慧矿山领航传统矿山变为“金山银山”

 

在鄂尔多斯腾远煤矿露天矿坑内,一辆辆无人驾驶装载车选择最优路线自动行驶,倒车、转向、变速精准控制,装载、运输、卸载、避障自动完成,车辆移动点位在监测大屏上一目了然。这是当天在西安建筑科技大学优迈智慧矿山研究院的智慧矿山综合管控系统视频上看到的实时可视化监测场景。

采矿业是我国国民经济的基础和支柱产业,亟待解决作业环境恶劣、安全风险大、劳动力紧缺和成本攀升等痛点问题,是典型的“少人则安、无人更安”场景。随着人工智能、物联网、大数据等新兴技术与国内矿山行业生产和管理的不断融合,目前智慧矿山建设进程不断加快,“智慧矿山”正在成为现实。

                        矿山无人驾驶装载车选择最优路线自动行驶、装卸。

实时监测各作业区的自动化配矿、智能化派单完成的铲装量、运矿量等生产设备运行情况。


智慧矿山综合管控系统构架示意图。图片均由西安建筑科大提供

西安建筑科技大学优迈智慧矿山研究院正是依托西安建筑科技大学智慧工业感知计算与决策重点实验室和矿山系统工程研究所30多年的科研成果积淀,在助力智慧矿山的快速发展方面显示了引领示范作用。

“在传统矿山行业中,存在诸多痛点,严重制约了矿山的发展。一方面,大家一提到矿业首先想到安全问题,以往的灾害监测手段被动,缺乏相应预警机制,难以有效应对矿山风险。另一方面,矿山高效开发的需求和绿色开采等行业发展趋势,都对行业智慧化发展提出新的挑战。” 西安建筑科技大学优迈智慧矿山研究院院长顾清华介绍,“随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的持续进步和应用深化,智慧矿山行业将实现更高水平的自动化和智能化。”

当下,在洛阳钼业三道庄露天矿生产作业区,同样仅需工作人员操控键盘鼠标,便可通过大屏幕实时监测各作业区域根据自动化配矿、智能化派单完成的铲装量、运矿量及各个环节生产设备运行情况。

洛阳钼业三道庄露天矿是我国第一家实现5G覆盖的非煤无人矿山。

创立于1969年的洛阳钼业是全球领先钨、钼生产商和重要的铜生产商之一,也是全球第二大铌生产商。洛阳钼业亦是全国矿业中,最早布局数字化即智慧矿区的公司。

这其中的不断迭代跨越式生产与作业方式进步,优迈智慧矿山研究院有限公司的露天矿无人装备及智能管控一体化技术起到了关键作用。

据介绍,早在2006年,优迈智慧矿山研究院就开始将第一代的露天矿卡车调度系统应用于洛阳钼业,获得行业专家、同仁高度认可。此后多年的迭代升级,从国内第一代基于GPRS/GIS/GPS露天矿卡车调度系统,到以智能配矿-卡车调度为核心的第二代露天矿智能生产管控系统,再到第三代露天矿智能生产管控系统的应用,解决了传统调度系统中存在的效率低下等弊端,大大提升了调度的准确性及运输效率,大幅降低矿山运输成本,促进环保零排放和本质安全化,减少低品位废石排放,保护矿区生态环境,增加可采资源量,为科技赋能传统矿业转型升级提供了生动案例。

西安建筑科技大学资源工程学院顾清华团队将论文真正写在了矿山上。

这也是西安建筑科技大学“研究院+公司”全链条成果转化创新模式的一个典型案例体现。

“这种模式基于研发团队,可以不断孵化成果转化应用的科技企业,这也算是西安建筑科技大学的一个特色。”顾清华说。据悉,通过“研究院+公司”模式,西安建筑科技大学先后涌现出膜分离、扬水曝气、循环造粒流化床、高延性混凝土、智慧矿山等一批创新性技术,产生了多个校企合作与成果转化应用的典型案例。

当前,优迈智慧矿山研究院聚焦制约我国矿业高质量发展的系列难题,构建了集设计、生产、安全、装备、运销和运维为一体的新型智慧矿山综合解决方案,拥有4个大类10余个创新产品,获得国家专利20余项,软件著作权30余项,省部级等科研奖励10余个项目,相关技术已在中国电建、洛阳钼业、冀东水泥等30余家大型矿山工程化应用。




 
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