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地心深处,“智”采乌金

井下“敲帮问顶”,AI(人工智能)实时检测;螺丝掉落、钢丝绳形变,罐笼上的拾音设备可精准捕捉;采用切片网络,电力防越级跳闸实现毫秒级响应;洗煤厂植入算法,一年多洗5000多吨精煤……近年来,华为技术有限公司(简称华为公司)携手山东能源集团,以技术创新破解传统矿业发展难题,取得丰硕成果,并以可规模复制的核心优势,为传统产业发展新质生产力提供智慧矿山方案。

从2021年华为煤矿军团成立,到2022年初与山东能源集团成立联合创新中心,联合云鼎科技公司打造全球首个矿山行业人工智能大模型,再到如今180多个矿山大模型场景落地应用,传统产业与数智技术深度融合的魅力日益彰显

更安全

AI成了矿工“守护神”

在山东能源集团兖矿能源公司东滩煤矿掘进工作面,传统的“敲帮问顶”有了AI助力。

山东能源集团副总工程师亓玉浩介绍,如今通过AI摄像头,AI系统能够自动识别作业人员的行为是否规范、效果是否达标,“只要作业过程不合格就会报警,在地面上也会有弹框消息”。

在井下现场演示中,当工作人员故意模拟不规范操作时,AI系统立即发出“敲帮问顶不达标”的警报。

华为中国政企业务副总裁郭振兴解释说,人工智能模型学习安全规程,确保工序100%合规执行,从而有效管控风险,提升安全系数。

在东滩煤矿井下,数百个AI摄像头构成了无处不在的“天眼”。它们不仅能识别皮带跑偏、存在异物等情况,还能判断人员是否误入危险区域,实现自动报警和停机。

亓玉浩对比了过去与现在的差异:“过去,安全管控主要靠安监员、工班长,一旦出现问题,后期追溯非常困难;现在,井下的每一步操作都变得看得见、判得清、可追溯。”

井筒是矿井人员、物料出入的通道。传统的井筒巡检依靠人工,效率低,且通常需要设备停机,影响生产。如今,在山东能源集团煤矿井下,多模态融合技术正在发挥着重要作用。

郭振兴解释说,多模态即AI大模型具备视、听能力,也能读懂设备里的文本数据,通过不同参数关联,实现多模态融合分析。

目前,山东能源集团在罐笼加装360度无死角摄像头、高速摄像机和拾音设备,可通过检测罐道情况、捕捉螺丝的异常声响来分析判断井筒是否变形。

“这就像给井筒做CT检查一样。”亓玉浩表示,“我们应用多模态技术,扩大了采集数据的频谱范围,有效提升了对设备运行状态的全面感知能力,进而实现从被动管理到事前预防的转变。”

更高效

大模型多场景应用

在山东能源集团,预测大模型正在重塑传统煤炭洗选工艺流程。

郭振兴介绍,AI大模型能学习整个洗选煤的流程工艺,包括原煤灰分判断、重介加药比例、浅槽密度控制等,通过智能控制这些参数,最终使精煤产量提升0.2%。

亓玉浩以山东能源集团洗煤厂为例,算了一笔账:“一年的洗选加工量为230多万吨,0.2%的量大概是5000吨。这就是AI带来的直接效益。”

环保效益同样令人惊喜。亓玉浩指着清澈的循环水池说,通过絮凝加药处理,煤泥水的煤泥含量大幅降低,基本实现煤泥水的“零排放”和循环利用。

在山东能源集团李楼煤矿冲击地压监控中心,井下防冲卸压的作业场景在屏幕上清晰展现。

防冲卸压打钻时,要严格控制钻进深度和钻杆数量。过去,李楼煤矿靠人工计数钻杆数量。现在,李楼煤矿在打钻现场布置了AI摄像头,替代人工复核钻杆数量。

郭振兴表示,视觉大模型的优势在于实时干预,可替代矿工从事高强度、重复性的劳动。

在李楼煤矿调度信息指挥中心,各个作业地点、设备运转、人员行走等情况一屏尽览。亓玉浩表示,这一切高效协同的背后,是强大的“智能交通系统”——切片网络。

郭振兴解释道,传统的道路,所有的车辆都挤在一起,谁也跑不快;后来,高速公路分成了很多车道。切片网络也是这样的原理。

切片网络将物理网络切片成多个独立通道,保障不同优先级数据实时、稳定、无阻塞传输,解决了井下多网复杂、故障定位难等问题,为智能化应用打下了坚实基础。

更人性

科技赋能更有温度

亓玉浩表示,山东能源集团与华为公司的合作,不仅聚焦煤矿生产和安全,还利用大模型搭建健康管理系统,将关怀覆盖至每一位矿工。

在井下,矿工小秦展示了智能手表和骨传导耳机。智能手表能实时检测心率、血氧,具备一键报警和摔倒感应功能,所有数据直通地面调度中心。

郭振兴介绍,后台人工智能模型会对职工的健康数据进行建模分析,实现异常预警,从事后管理转向事前预防。

骨传导耳机彻底改变了井下的沟通方式。矿工小刘表示:“通过骨传导耳机,我能听清同事说话,不用再大喊大叫了,打电话也不用去固定地点了,节约了体力和时间。”

郭振兴补充道,这款特制耳机在嘈杂环境中,通过骨传导收发音,让对方听得清晰,实现井上井下随时随地清晰联通。

无论是智能手表,还是骨传导耳机,都是班组通信解决方案的一部分。

“一个班组六七个人,不论大家在哪个作业地点,都能及时有效地进行交流,助力作业协同和生产效率提升。”亓玉浩说。

郭振兴表示,井下的广播通信、班组通信和各种固话、移动通信之间都是打通的。

华为公司与山东能源集团共同打造的矿山大模型应用远不止于此。华为公司提供的大模型作为通用底座,通过融入山东能源集团的矿山数据、安全规程、工艺知识等,先训练出懂矿业的矿山大模型。云鼎科技公司基于不同应用场景衍生出智能安全、智能洗选等场景小模型,形成可快速复制推广的智慧矿山解决方案。

为降低行业复制门槛,双方联合编制了《矿山智能化暨矿山大模型最佳实践白皮书》,从硬件选型、算法迭代、数据安全到人员培训,形成全流程标准化规范,推动矿山数智化改造“快速起跑”。

作者:王琳版面编辑:鄢丽娜

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来源:中国煤炭报



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