全能“巡检员”上岗，告别“手摸耳听”

近日，国家矿山安全监察局发布《矿山智能机器人重点研发目录》，推动矿山智能机器人研发应用。

在皖北煤电集团招贤矿业公司，通过加快矿山智能机器人应用，推动险累苦脏岗位由机器人替代，提升本质安全水平的实践正逐步深入。

全能“巡检员”直面巡检难题

“以前，每天都要下硐室，高压柜、水泵、变压器，一个个查过去，一趟就要半天。”从事井下机电巡检工作30余年的高翀告诉笔者，“硐室里噪声大、粉尘浓度高，还得时刻提防触电风险。仅测量一遍电流电压就要五六分钟，更别说仔细看仪表、听异响了。”

招贤矿业公司机电部部长黄威坦言，传统人工巡检存在明显短板，单次巡检耗时长达90分钟，覆盖率不足60%，仅能关注关键参数；人员技能、责任心不同，易导致故障漏判；固定摄像头存在视野盲区，数据存储与切换任务繁重，难以实现实时预警。

为此，2023年底，招贤矿业公司联合相关研发单位，在井下一号变电所、中央变电所以及水泵房部署矿用智能巡检机器人系统。

据介绍，智能巡检机器人系统采用本质安全型设计，集成十大核心功能模块，实现“感知—传输—控制—充电”全链路保障。

笔者在招贤矿业公司集控中心大屏上看到，智能巡检机器人正沿着轨道缓缓行进。30倍变焦、1080P分辨率的可见光摄像仪传回设备外观、开关状态等信息；10倍变焦、720P分辨率的红外热像仪同步生成热视图像，实时捕捉设备温度；4路全向声学相机捕捉设备运行噪声，自动识别轴承磨损、电弧放电等异响。

“它就像一位不知疲倦的全能巡检员。”黄威说，“可见光摄像仪相当于眼睛，红外热像仪是体温计，声学传感器是耳朵，气体检测模块是鼻子，加上智能‘大脑’，实现多参数协同感知。”

定制化方案破解安装难题

井下环境复杂，设备安装面临空间狭小、防爆防尘、信号传输等多重挑战。

“3个硐室布置跨度分别为70米、90米和70米，结构各异，必须量身定制轨道方案。”黄威解释说，一号变电所采用“直线+U型”轨道，总长145米；中央变电所与水泵房采用200米直线轨道穿防火门连贯布置，实现单机器人跨区域巡检。

为确保数据实时回传，巷道内已实现5G信号覆盖。当电量低于20%时，智能巡检机器人会自动寻找最近的充电点充电。

智能巡检机器人并非孤立运行，而是煤矿智能化综合管控平台的“前端感知节点”。

招贤矿业公司构建了“感知层—传输层—平台层—应用层”四层架构：机器人采集的数据通过5G信号传输至井下通信子站，再经光纤上传至地面集控中心；平台集成数据存储、算法分析、可视化展示功能，支持实时监控、智能预警和统计分析；并对接生产管理系统、安全监控系统，实现“巡检数据—生产调度—安全管控”联动。

“例如，机器人发现水泵房水位异常，平台会自动推送信号至生产调度系统，调整排水泵运行台数，避免发生溢水事故。”调度指挥中心技术人员介绍，“现在，我们坐在办公室就能掌控井下设备状态，故障处置效率较以往提升70%，设备平均无故障运行时间延长30%。”

据悉，自煤矿智能化综合管控平台投运以来，成效显著。

巡检效率大幅提升。机器人每日按“定时巡检+随机补检”模式完成6次全范围巡检，单次时长仅35分钟，较人工巡检缩短60%。覆盖率从不足60%提升至设备表计100%、开关状态100%、指示灯100%、外观破损检测率95%，基本实现“无死角”。

安全效益尤为突出。“最关键是实现了风险隔离。”黄威表示，“机器人将巡检人员与10千伏高压环境物理隔离，彻底消除触电、灼伤等风险。2024年，机电硐室人员安全事故发生率为零。”同时，故障预警准确率达98%，避免了多起潜在事故。

经济效益可观。2个机电硐室实现无人值守后，每年可减少岗位人员4人至5人，节约人工成本约25万元；通过提前预警，2024年避免停产事故2起，减少经济损失约120万元；机器人故障率低于0.5次/年，维护成本仅为人工巡检的30%。

招贤矿业公司相关负责人表示，未来，该公司将进一步优化智能巡检机器人AI（人工智能）算法，实现复杂故障精准诊断；拓展移动范围，实现多硐室跨区域巡检；与数字孪生技术融合，在管控平台构建机电硐室数字孪生模型，形成“虚拟巡检+实体巡检”模式。

作者：吴琼 版面编辑：张翔

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来源：中国煤炭报

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