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动动鼠标就能挖煤?记者带你沉浸式探秘智能化矿井

2022-05-25 09:50 来源:南方plus

  “数智新生态——广东工业互联网3.0产业深调研”系列报道

  “在那里,四通八达的巷道密如蛛网,连接成了另一个世界。大巷里矿车飞奔,灯火通明;掌子面炮声轰响,硝烟弥漫;成千上万的人二十四小时三班倒,轮番在地下作业……”在路遥《平凡的世界》中,对矿井世界有过一番深入描述。

  煤矿行业正经历一场巨大的变革。去年,煤矿军团作为华为军团中的“先行部队”,开启煤矿行业智能化的布局。在华为“煤炭军团”成立一年之际,南方日报南方产业智库团队独家奔赴路遥出生地陕西省榆林市,走进陕煤红柳林矿业有限公司,体验华为工业互联网在数百米矿井之下的应用。

  调研团队探访发现,在强大的网络加持下,一些固定岗位工作,正逐渐被摄像头、传感器等替代,数据实时回传,高学历的“矿工”得以在窗明几净的“太空舱”远程一键挖煤,也由此卸下了肩头的危险。

  5G深入地下200米

  穿上反光服,戴着口罩和安全帽,腰间别好矿灯。脚下的长靴也是特制的,尤其是脚面位置非常坚硬,能防砸。一番全副武装后准备下井。


调研人员全副武装准备下矿井


  下矿井要乘坐矿车。这种车辆经过智能化改造,在园区已经实现手机App上就可以预约。

  当车辆启动并缓缓走向采煤区巷道,阳光开始隐身于身后。这里的巷道更像是一个缩小版的公路隧道,道路经过硬化,两车道的宽度足以会车,井下不同出现岔路口,编织了一个四通八达的交通网。

  而在《平凡的世界》中,是这样描述孙少平第一次下井,“罐笼黑暗中坠向地层深处。所有的人都紧紧抓着铁栏杆。谁都不再说话,听见的只是紧张的喘气声和凹凸不平的井壁上哗哗的淌水声……什么地方传来一股屎尿的臭味……”而现实中的矿井,在智能化的通风与过滤系统保障下,井下呼吸着新鲜空气。

  在智能照明下,当车辆行进时,前方亮灯,走过之后又恢复黑灯状态。就这样行进了五六公里,大约半小时,最终抵达综采面,煤炭生产从这里开始。

  最震撼的是348根直径半米的液压柱,一字排开构成了一个地下钢铁世界。液压柱撑起的地方就是挖煤机,工作平台长达几百米,截割滚筒只要挥舞一下,墙壁上的煤会纷纷掉落在刮板运输机上,进而输出到地面。


直径半米的液压柱一字排开,构成了一个地下钢铁世界


  没有对比就不知差距——在《平凡的世界》中,“各种钢梁铁柱横七竖八支撑着煤壁顶棚”,这种场景早已今非昔比。

  这也就不难理解,地下为何要用上5G、WiFi6等无线通信技术——如果通过有线调度通信系统,设备拖着长长线缆,生产的灵活性将大打折扣,而且生产过程中,各种大型机器来回运动中,线缆容易发生折断。


截割滚筒只要挥舞一下,墙壁上的煤会纷纷掉落在刮板运输机上,进而输出到地面

截割滚筒只要挥舞一下,墙壁上的煤会纷纷掉落在刮板运输机上,进而输出到地面


  因此,当地下覆盖了最先进的通信网络后,各种生产设备的传感器能够及时回传数据,不用深入井下也能知晓情况。


华为为矿井提供的通信系统


  在井下,矿工与地面进行了一次5G通话——在很长一段时间,只要矿工们下井,这意味着就处于“失联”状态,有紧急事就得去找座机——现在,每个员工下井,人手一部手机。


矿工可以和地面进行5G通话


  下井人员越少越安全

  与大多数生产应用工业互联网、谋求个性化定制不同,在煤矿井下,最大的动力源于对安全的追求。

  “不时有沙沙岩土煤渣从头顶上漏下来。整个大地似乎都摇摇欲坠。”这是《平凡的世界》中的场景。

  相比其他类别的矿山,煤矿地质条件更为恶劣,容易发生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故,工作环境是高温、高湿、高粉尘等等。

  但在深入百米之下的矿井则可以发现,底下凉风习习,通风状况良好。监控器显示,即便是过去让人闻风丧胆的瓦斯气体,实时显示浓度为0——瓦斯如同掉了牙的老虎。

  实现安全的最好办法就是尽可能少人。一名维护人员介绍,最高峰的时候,这里光维护人员就要上百名“三班倒”,现在只需要一半员工,还分散在不同的地方,现在综采面每次倒班实际上只有七八个人。

  当调研团队返回地面,“重见天日”,尽管深入地下只有2个小时,但也许是初次体验,其中一名调研人员还是发出感慨:“小别重逢的阳光让人倍感珍惜。”

  这已胜过《平凡的世界》中无数倍——“一片寂静。一片黑暗。只有各自头上矿灯的一星豆光勉强照出脚下的路。这完全象远离人世间的另一个世界。当阿姆斯特朗第一脚踏上月球的时候,他感受也许莫过于此。”这是孙少平初次下井时的感受。

  红柳林矿业也确实在尽可能减少井下作业时间。“智能矿山的本质是实现少人化,乃至全面智能化的精细管理。”红柳林矿业副总经理郭奋超说,井下人越少,就代表着更安全,而原有工作面的操作人员变成巡检人员,最大程度减少人工操作,降低劳动强度。

  把矿井装进手机里

  与井下人员不断减少相对应的,是地面干活的人多了起来。

  在地面“太空舱”控制室,随着操作人员轻点鼠标,井下的“机甲巨兽”开始活动,监控画面中,井下皮带运输机、破碎机、转载机、刮板运输机、采煤机有序运转,“全自动”采煤机割出的煤炭传送到地面。


综合管控平台,可以实时查看矿井生产情况


  这是红柳林矿业“一键启动、鼠标采煤”的智能化生产模式。通过华为工业互联网平台,矿井生产调度、安全管理、机电运输等系统数据统一“入湖”,并汇聚到“太空舱”上的综合管控平台。

  一些日常工作如设备巡视,也可以借助高清摄像头,远程方式,在大屏幕上就可以远程完成——过去,煤矿需要24小时巡检,这并不是一个轻松的活,但通过信息化手段,不少地方已经变成了无人值守。

  不经意间,整个生产环节也变得智能起来。例如,煤产量有高有低,传送带可以自动匹配速度,比如煤量少的时候自动降速,进而减少耗电量、降低设备磨损。正是根据这一套数据分析,红柳林每年可以节能10%,降低8%的设备磨损。

  预约排队、叫号放行、无人司磅、远程装车……整个过程有条不紊,员工们告别了过去的扯嗓喊话、满身煤黑。

  “以前我每天早起的第一个电话,就是打给调度室询问昨日生产状况,然后再去调度室巡检,而现在我只需要在手机上一看,从产量分布到人员状况应有尽有。”郭奋超说,这些数据是实时的,高效准确,这让人更加放心。

  智能化技术高级专家凌鹏涛也见证了智能化提升的过程。在此之前,工作安排都是通过纸质传递、口头传达,井下情况处理后,员工也仍是通过口头传达“我今天做了啥”。

  “通过在线化,沉淀了大量的数据,比如知道哪一款零部件需要多久更换,哪些是容易高频发的问题,等等。”凌鹏涛说,通过数据分析指导决策,可以减少材料损耗、提高出煤效率。

  不同设备也能“说得上话”

  截至目前,红柳林矿业形成了一套可视、可控、可预测的数字化管理和控制体系,实现煤炭生产、运输、销售等全链条的追踪监测分析与优化,实现提质增效。

  不过,真正实现这一套“智能协同”并不容易。数据采集最大的难点还在于缺少统一的行业标准,矿井之下,繁杂的设备,各信息系统间无法互联互通,各种生产设备接口不统一,俗称“七国八制”。这就导致,生产实时数据没有统一格式无法及时上传。

  打破数据孤岛,实现各信息系统之间互联互通,正是ICT企业华为的“拿手好戏”,通过5G、F5G全光工业网、IP RAN融合工业网实现煤矿万物互联,也从最基础的工作做起,比如,统一了大量的数据接口和数据格式。

  在郭奋超看来,在某种程度上,过去设备的“数据孤岛”也在应用中被打破。“中国煤炭开采量约占全球的4/7,这么一个巨大的市场,如果国际设备供应商不肯开放数据端口,那自然就会有新的国产设备取代。”郭奋超说,这也是一个倒逼的过程。

  不只是生产环节的数据联通,在红柳林矿业,智能化改造随处可见,例如食堂改成了“刷脸支付”;矿工在矿灯房排队“刷脸”,认证成功的同时,智能充电柜柜门自动打开;更多场景无人值守,等等,一个全方位的智能化园区在黄土高原上扎下了根。

  “很多人对挖矿的印象是来自《平凡的世界》,我们董事长正计划出版一本书,叫《不平凡的世界》,在人工智能、物联网、云计算等数字化技术加持下,传统煤矿也正在改头换面,颠覆人们的认知。”在探访最后,郭奋超如是说。

  【采写】郜小平 许隽

  【视频】许隽 郜小平

编辑:苏若倩   责任编辑:林涛
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