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AI下井平煤神马十矿开启智慧矿山新纪元

新火种    2023-12-06

中新网河南新闻12月5日

 视频监控覆盖井下,掘进机、采煤机等设备远程操控,井下人员精准定位……随着智能化数字化发展日新月异,如今煤矿能做到的不止于此。今年3月上旬,“基于无源工业光网AI视频分析云平台系统”项目在中国平煤神马集团十矿正式运营,将AI引入井下,为传统作业方式带来极大变革,开启了智慧矿山新纪元。

识别、判断、报警……AI下井大显神通

据了解,中国平煤神马集团目前已建成1家国家级智能化示范煤矿、8家省级智能化示范煤矿,35个采煤智能化工作面、73个掘进智能化工作面。不论是智能煤矿还是智能工作面,都离不开关键载体——视频监控。

随着数字化矿山建设步伐的加快,该集团大部分矿井的生产设备目前已实现了联网,除了实时画面,生产、运输等各项数据也可随之回传到地面调度中心,帮助提升安全生产效率。

在该集团十矿智能化调度应急指挥中心的大屏幕上,正中间是井下各工作面的3D模型画面,两边分布着25个实时监控显示屏,轮流显示100路视频场景。当画面中有人员出现的时候,绿色方框自动生成圈住人员,并随人员位置的移动而移动。

图为十矿智能化调度应急指挥中心。 白雪 摄

“这就是我们AI模型智能识别人员功能。”据十矿信息办主任冀伟朋介绍,该功能不仅能识别人员身份,还能识别人员违章作业、进入危险区域、睡岗、脱岗、没有戴安全帽等情况。当识别到人员有不安全行为,该功能会第一时间向指挥中心发送报警信息,并自动保存视频,还会在现场通过声光和语音对违章人员发出提醒。

“AI不仅可以识别人员,还可以识别环境和设备。”冀伟朋透露,AI环境识别模型可识别检修开关时的警示牌、操作台的异物、车辆装载超高等。AI设备识别模型可识别皮带跑偏、人员检修时未断电、带式输送机机头堆煤、刮板输送机缺刮板等。“AI储存了大量相关图片信息,同时我们添加了模糊控制技术,帮助AI在井下静态场景对异常情况进行识别、判断以及报警。”冀伟朋说。

目前,该矿已建成17个AI视频分析模型、100个视频分析场景,涵盖了采、掘、机、运、通五大系统23个场景应用,成为集团拥有井下AI视频分析模型最多的矿井。“基于无源工业光网AI视频分析云平台系统”项目实现了无人值守状态下的24小时视频连续监测。

超高带宽网络,跨入AI时代的第一道门槛

实际上,并不是所有智能矿山都可以直接引入AI。该集团数智化中心相关负责人表示,网络效率在确保AI有效运行方面起着至关重要的作用,既决定了系统处理信息的速度,又影响着系统整体运行效率。若矿山想要大规模引入AI,必须先建成一条大带宽、低延时、高可靠性的高速工业网络。

为此,基于自身可视化系统现状,十矿新建了F5G工业全光网,将带宽扩容至16万兆,并新建模块化机房和超融合服务器,为该矿未来10年智能化、信息化建设提供算力支持。

图为技术人员调试F5G核心交换机光纤。 白雪 摄

在该矿新建的模块化机房,两排黑色的机柜被放置在密闭的透明自动门后,看不到任何裸露的电缆,在灯光的映射下,科技感十足。机柜中的红色方形设备便是F5G终端设备,冀伟朋介绍,该设备采用国产无源光器件,重量仅有35公斤,和传统工业环网相比,F5G除了重量更轻,还具备超大带宽、确定性低延时等特点。“按照上传速度折算,每秒可达20吉字节,是集团工业环网中速度最快的。”

大联网将给生产设备装上“大脑”

以前,煤矿生产设备只是实现了联网,能将生产、运输等各项数据实时回传到地面工作平台。如今,该矿高速工业环网已经建成,为下一步引入AI大模型,井下生产设备安装“大脑”实现智慧操作和决策提供了可能。

该集团数智化中心相关负责人表示,智能矿山建设目前正在攻克煤炭行业公认的两大难关,一是设备种类多,数据协议不统一,设备联动难;二是设备可靠性、数据准确性有待提升。针对以上问题,该集团数智化中心近两年对AI井下应用持续积极探索,其中,“钢丝绳AI安全评估和自测”项目正有条不紊的推进。

“如果能攻克难题,那么我们将来引入AI大模型后就可以实现井下所有生产设备与AI联网,生产设备也将装上‘大脑’,拥有独立思考能力,能够通过识别技术智能判断各生产环节是否存在不合规因素,并及时发出预警,进一步提高煤矿生产的效率和安全性。”上述负责人说。

届时,中国平煤神马集团将全力加速矿山智能化升级,通过AI替代人工操作,将“无人化”融入煤矿安全生产的各个环节,实现本质安全,真正跨入高阶智能矿山行列。(白雪)

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