淮北礦業集團煤礦井下智能礦燈國際領先

在淮北礦業集團信湖煤礦數百米井下的掘進工作面,現場工作人員通過智能礦燈與百里之外的集團公司調度中心視頻通話,匯報現場生產情況。

  2018年8月,淮北礦業集團在信湖煤礦實施煤礦井下智能礦燈研發應用工作。方案設計之初,在沒有成功的應用案例可借鑒的情況下,項目面臨著諸多技術難題,如數百米井下復雜地質環境無線信號可靠傳輸、智能礦燈防護設計、網絡無縫漫游、復雜井下環境下實時語音通訊及視頻穩定傳輸、基于WiFi的連續定位算法開發以及WiFi定位耗電量大等。該集團組織技術人員與智能化高新技術企業合作,在兩個月時間中,通過深入研究無線傳輸機理、優化完善信號傳輸底層協議、嚴格硬件選型,反復試驗測試,成功研制出井下無線綜合基站,解決了井下無線信號可靠傳輸問題,在不改變礦燈產品形態的基礎上,集成超低功耗智能處理芯片、攝像頭、通話裝置等智能組件,成功開發了適合煤礦井下復雜環境應用的智能礦燈。

  2019年3月,為解決定位漂移、視頻卡頓以及基站切換導致信號中斷等問題,在信湖煤礦井下搭建工業試驗平臺,對WiFi定位、實時視頻、信號漫游等算法進行了多次優化,并反復測試應用效果,最終實現人員連續定位、語音信號穩定傳輸、實時視頻自動適應網絡信號強度、網絡無縫漫游等功能。通過軟硬件配合,定義礦燈“空閑”和“運行”狀態,利用無線休眠、降低掃描頻率等方式,減少礦燈電量消耗。

同時,在無線網傳輸上,融合了以太網、WiFi、藍牙、現場總線等多項通訊技術,統一了井下自動控制、工業視頻、生產環境監測、移動設備監控等系統的數據傳輸通道,打通井下各系統數據接入通道“最后一米”,形成煤礦井下“一張網”格局。2019年5月份,實現井底車場、81軌道、掘進頭等生產區域無線信號覆蓋,智能礦燈在井下進行全面調試試運行。7月份,在集團公司18樓大數據中心,現場連接井下作業人員,并進行無線視頻通話。從8月份開始,煤礦井下智能礦燈在信湖礦井下生產現場成功應用,井下作業人員通過礦燈能夠像智能手機一樣隨時與地面生產調度和工友之間進行通話,并具備拍照、視頻實時上傳及人員連續定位等功能,真正做到職工個人智能裝備的高度集成化,增強生產作業現場協同工作能力,提升礦井安全管理智能化水平,實現了數字化智能礦山建設的跨越式突破。

10月份,經過2個多月的井下生產現場使用,通過中國煤炭工業協會鑒定,淮北礦業集團研發的煤礦井下智能礦燈研究應用成果達到國際領先水平。目前在井下生產現場有200盞智能礦燈在正常使用。

(摘自國家煤炭工業網)

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