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“智慧矿山”新机遇,撬动新蓝海市场
adinnet / 2022-08-18 16:33 /洞察
数字化、智能化时代,各行各业都面临着转型升级的新课题。尤其是国民经济体系中的支柱产业矿业,“智慧矿山”已然成为转型和改革的关键词。近日,随着应急管理部与国家矿山安全监察局联合印发《“十四五”矿山安全生产规划》,矿山自动化、智能化建设将全面提速。按照文件要求,国家监管部门将鼓励和推广一批示范矿山项目和可复制智能化建设模式,全面推动传统矿山建设经营模式向智能化时代过渡。“智慧矿山”产业链衍生出的新蓝海市场,俨然成为一座蕴藏无数宝藏的财富“金山”!
可以说,“智慧矿山”是我国矿山开采业发展的必然阶段。经历了机械化时代和自动化时代,伴随着一系列前沿技术的广泛应用,综合自动化矿山时代为矿山开采业注入了新活力。从行业定位来说,所谓“智慧矿山”,是综合技术的融合应用,包括工业互联网、云计算、大数据等前沿技术在内,被统一整合到“智慧矿山”体系中,与现代矿山开发技术深度融合,形成一个有机整体。“智慧矿山”作为完整的智能系统,在全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制领域也焕然一新。无论是矿井开拓、采掘分选、安全保障,还是生态保护和生产管理,全过程中的每个环节都实现了智能化升级,更安全、更高效。
综合自动化矿山时代主要解决了矿山数字化、监测监控技术与信息孤岛问题,就煤矿生产流程而言,基本完成了智能矿山的建设工作,在环境条件允许的情况下,可实现局部的少人化和无人化控制。智慧的前提条件是矿山生产系统的各个环节均可测、可观、可控,也就是要形成面向生产各环节透明化的知识服务体系。以煤炭行业为例,从目前取得的成果来看,远没有达到透明矿山的要求,这是制约智慧矿山发展的瓶颈问题。黑色或灰色(不透明)矿山的问题,制约我们在一般情况下仍需依靠较多人力维持正常的安全生产,导致矿山重大事故时有发生,解决矿山运行状态知识建模与服务的问题迫在眉睫。
要解决这一问题就是要解决上述可测、可观和可控问题。在可测方面,物联网矿山技术的发展已经解决和优化了大量相关难题,可以满足目前安全生产的基本需求,下一步需要重点研究智能装置和装备自治、自主化工作相关技术,并进行新型检测机理和检测装置的研究;可观问题就是要结合数字孪生技术对矿山安全生产、指挥调度与管理各个方面,如人、机、环、管等被控对象进行物理与虚拟融合建模,通过建立的模型可实现对各个被控对象的状态及其演化规律的可观,这个可观不仅仅对人,更重要的是让机器能够自动理解,做到机器可观。
推进“智慧矿山”战略,也是我国基本国情所决定的。因为我国的资源禀赋就存在“富煤、贫油、少气”的特点。尽管近年来国家大力推进能源改革,但煤炭依然在现有能源体系中占据中流砥柱的作用。根据国家统计局的数据,去年煤炭在我国能源消费总量的占比依然高达56.0%。要保证煤炭资源长期稳定的供应,就必然要让作业流程和经营管理更为科学高效。一直以来,煤炭矿山安全事故一直是行业痛点,煤炭井下作业环境恶劣、招工困难也成为常态,再加上传统作业管理模式带来的一系列环境污染、资源浪费问题,这都让“智慧矿山”建设成为大势所趋。通过智能化转型,煤炭矿山的“减人提效”将成为现实。尤其是综采工作面以及井下和露天煤矿固定岗位,智能化系统将全面代替人工,不仅降低人力成本,也可以有效降低煤矿生产事故带来的巨大安全隐患。
目前来说,我国的“智慧矿山”尚处于起步发展阶段,自动化、信息化、数字化渗透率相对较低,但随着一大批智能化建设加速落地,叠加政府利好政策,其未来发展前景一片大好。数据显示,截至去年底,我国煤矿业已经建成813个智能化程度不同的采煤工作面,随着产业链全面升级,生产模式不断优化,“需求+供给”双重驱动将推动智能矿山市场规模持续扩张。
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