智能时代矿建企业转型发展

2021-11-24

商品与质量 2021年6期

山东华新建筑工程集团有限责任公司山东泰安 271219

将“5G+工业互联网+大数据+人工智能”赋能企业数字化转型，实现业务上云、数据融合、共治共享、创新应用。

1 形势分析

随着国家供给侧改革、去产能、降库存工作的不断深入，煤矿基本建设市场份额也在急剧萎缩，市场竞争更加激烈。作为矿建施工企业，在节能环保、提高工效、科技保安、自动化和智能化工作面建设等方面存在一定的差距，同时还存在发展动力不强、整体结构不合理、绿色施工不到位、内外联动不紧密、成果共享不充分等诸多问题，主要是企业发展观念不适时、自身定位不准确、工作思路不系统、发展举措不实际、团队士气不振作等多种因素所致。要破解这些难题，就必须落实新发展念，推进理念创新、管理创新、科技创新，推动矿建施工企业可持续、高质量发展，牢固树立“少人则安、无人则安”、“机械保安”的理念，加速推进机械化、自动化、智能化进程，增强企业核心竞争力。矿建施工企业要在建立核心队伍上做文章，引进和培育人才，优化结构，规范引入分包服务，优化内部考核体系，激发企业高质量发展活力。推动矿建施工企业转型发展、高质量发展的根本动力是科技创新。新一轮科技革命带来的是更加激烈的科技竞争，创新必然成为引领发展的第一动力，核心人员将成为支撑发展的第一资源。必须在自动化、智能化建井技术和装备、安全高效的施工工艺等技术领域抢占制高点，必须加强核心队伍建设，加快提升施工效率。安全是职工的最大福祉。作为矿建施工企业要面对不同矿井的地质条件，面对不同程度的瓦斯、水、火、顶板、煤与瓦斯突出、冲击地压等多种自然灾害，要求矿建施工企业必须进行科学管理，必须配备具有相应施工能力的核心队伍，实施有效管控。因此，配备稳定的、数量和质量满足需要的核心队伍是矿建施工企业持续健康稳定发展的当务之急，是推动转型发展、高质量发展的不竭动力[1]。

2 矿用智能巡检机器人发展趋势

我国煤炭储存量大，开采环境复杂，煤矿环境安全和设备故障一直是煤矿安全生产的一个难题。为了保证矿工人身安全及生产设备的正常运行，必对井下环境和设备运行状态进行实时监测。现有的井下环境和设备运行状态监测方式主要有人工巡检和自动化监测2 种，人工巡检方式是井下设备检测所采用的传统方式，存在巡检效率低、劳动强度大和手段单一等问题，逐步被淘汰。自动化监测方式虽然监测效果较好，但成本高、灵活性差、覆盖面积小，不具有普适性在新基建热潮下，以煤炭为代表的传统行业也在积极拥抱数字技术，加速走向智能化。由于煤矿井下特殊的工作环境和工作要求，矿用智能巡检机器人还需在技术上不断提升，主要发展趋势如下：

（1）数据分析智能化。随着计算机和通信技术的发展，多传感器融合技术已在许多行业得到应用，但在煤矿领域应用较少。提高识别算法实用性，开展基于设备形状及外形特征的模式识别技术研究，增强机器人深度学习能力，实现信息处理和传输的智能化是矿用智能巡检机器人的发展趋势之一。

（2）移动平台轻量化。目前矿用智能巡检机器人移动平台的材料主要是钢铁，外形笨重，移动缺乏灵活性，行走时需要较大的功耗。因此，研发体积小、质量轻的防爆新型材料是矿用智能巡检机器人移动平台的发展趋势。

（3）功能模块化。矿用巡检机器人整体应采用模块化设计，不同应用场景配备不同的功能模块，扩大巡检机器人的应用范围。

（4）巡检定位精确化。受限于工控机的性能及算法复杂度等因素，激光雷达+SLASM 技术尚不能实现矿用智能巡检机器人定位与建图的同步运算。随着工控机性能的快速提升及算法的不断革新，研制定位精度高、鲁棒性强的导航装置是矿用智能巡检机器人发展的必然趋势。

3 大数据的应用

以大数据变革发展动能、以大数据保障安全生产、以大数据培育新兴业态。利用大数据推动企业精细管理、精益运营和精准决策，将数据资产打造成为企业新的增长引擎，成为临矿的新动能、新资源，为临矿高质量发展插上了超越之翼。

4 无人化智能采矿机械的应用

2019 年，国内首例无人采矿5G 技术在某省顺利应用，不仅创造了世界无人采矿技术的先例，同时应用5G 技术的应用发展，提升信号的传输效率与准确效率。一方面，无人采矿技术的应用，有效降低人工采矿作业的风险性和高危性，而且人工采矿作业主观问题的产生，是大多数采矿事故发生主要原因，因此开展无人化采矿技术，可以极大提升采矿工程的安全性和高效性，有效降低人为主观因素的影响，例如：人工疲劳作业引发的安全事故等，由此带来了采矿领域的质的蜕变。无人采矿技术的应用，可以实现24h的高效作业，同时对于采矿工作的具体内容，可以利用远程操控系统进行全方位的调整和控制，进而实现无人采矿作业效率的最大化，实现采矿价值的同时，还能够降低人工成本的消耗，为采矿企业带来更多的经济效益；另一方面，5G 技术的应用，实现了采矿工程信号传输的稳定性和高效性，由于5G 技术带来的带宽与速率的提升，可以同时满足地下多台采矿设备的信号传输，另外还能够实现对传输数据的有效分析，众所周知，智能预警系统的短板，正是由于数据遗失或者数据过少所造成的预警失误，而利用5G 技术可以保障信息传输延迟低、稳定强、速度快等优势，保障采矿工程信息传输的有效性[2]。