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【重点论文推荐】基于工业互联网的智能矿山研究与设计

时间: 2024-03-03 21:00:09 |   作者: 企业宣传片

  阐述了基于工业网络站点平台建设智能矿山的意义与目标;指出,打造煤炭工业网络站点平台,就是要通过工业网络技术使煤炭产业各环节间进行有机联动,实现产业链的真正融合,打造矿山新型数字生态,助推煤炭行业高水平质量的发展。研究了基于工业互联网的智能矿山技术体系和业务架构;认为,基于工业互联网的智能矿山建设应首先进行算力及容灾体系建设,其次是要进行网络体系搭建,第三要搭建横纵贯通的数据中台业务。将目前我国煤炭企业智能矿山建设的发展阶段归纳为4个阶段:框架初步构建、实现采掘等单系统智能运行阶段;多系统信息融合、实现采掘运智能联动阶段;形成智能生产、安全、管控智慧大脑阶段;形成全矿区、多产业链、多系统集成的智能矿山体系阶段。最后提出,智能矿山建设是一个科学技术创新和慢慢的提升的过程,应注重顶层设计,做到传承与创新并重,基础平台、局部场景智能化建设要并行等具体建议。

  李首滨(1968-),男,硕士研究生,研究员,现任煤炭科学研究总院中央研究院矿山大数据研究院院长,中国煤炭科工集团一级首席科学家,中国煤炭工业技术委员会委员、煤炭行业安全标准化技术委员会防爆技术设备分会副主任委员,中国煤炭科工集团技术委员会装备分会主任。2015年获国务院“享受政府特殊津贴”自然科学研究专家称号,2017年入选国家百千万人才工程,获得国家有突出贡献的中青年专家称号,2018年以李首滨为团队负责人的“煤炭智能化无人开采创新团队”被国家科技部列为“国家创新人才推进计划——重点领域创新团队”。主持承担了“综采智能控制技术与装备”、“无人工作面巡检机器人”、“煤炭综采成套装备智能系统”等国家863计划、国家重点研发计划、国家智能制造发展专项等国家重大科学技术攻关项目6项,先后获国家科学技术进步二等奖2项,省部级科学技术进步特等奖和一等奖8项,中国专利优秀奖1项,授权国家发明专利36项,学术著作3部,学术论文20余篇、其中EI检索2篇。

  首先,作者觉得,建设工业网络站点平台可以汇聚与重构矿山全要素、全过程、全产业链的数据、算法、模型、组件、技术、产品、专业解决方案等创新资源,打造煤炭工业“智慧大脑”,突破一批具有国际领先水平的煤矿智能化基础理论、关键技术和工业软件,形成一体化综合解决方案和行业智慧矿山赋能生态体系,引领煤炭工业高质量转型发展。

  其次,作者觉得,打造煤炭工业网络站点平台,通过工业网络技术可以使煤炭产业(煤矿+电厂+煤化工+选煤+现代物流)进行有机的联动,可以在一定程度上完成全产业链的真正融合,最终实现基于“共生、共创、共赢”的数字生态“共同体”,打造矿山的“五化”:煤机智能化、安管营决策化、产销一体化、地企和谐化、环境绿色化,协同运转点亮矿山新型数字生态,助力整个煤炭行业经济高质量发展。

  第三,笔者提出了基于工业网络站点平台的智能矿山网络体系及智能化架构,指出,该架构是基于“云、雾、边”三级弹性体系架构,建设数据中台、建设云网融合平台、建设AI核心平台和建设业务中台是工业网络站点平台的具体建设内容。

  第四,在基于工业网络站点平台的智能矿山网络体系及智能化架构的基础上,笔者详细分析了基于工业网络站点平台的智能矿山总体业务架构,该业务架构以“9统一”“3中台”为基础,将矿山大数据技术、云计算技术、矿山机理模型、矿山智能装备、经营管控、感知网络等有机的结合在一起,形成了新型的煤炭工业网络站点平台。同时,以智能矿山业务架构为导向,笔者又进一步提出了基于工业网络站点平台的智能矿山技术架构。

  第五,笔者指出,智能矿山基本建设思路包括5步,第一步为算力及容灾体系建设、第二步为网络体系搭建、第三步为中台搭建、第四步为工业网络站点平台的建设、第五步为整体架构升级。根据智能矿山基本建设思路,指出了智能矿山建设4个发展阶段:第一阶段为框架初步构建、实现采掘等单系统运行阶段;第二阶段为多系统信息融合、实现采掘运智能联动阶段;第三阶段为形成智能生产、安全、管控智慧大脑阶段;第四阶段为形成全矿区、多产业链、多系统集成的智能矿山体系阶段。

  最后,笔者指出,智能矿山建设是一个科学技术创新和慢慢的提升的过程,应注重顶层设计,做到传承与创新并重,基础平台、局部场景智能化建设要并行等具体建议。

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