近日，國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布《礦山智能機器人重點研發(fā)目錄》，推動礦山智能機器人研發(fā)應用。

在皖北煤電集團招賢礦業(yè)公司，通過加快礦山智能機器人應用，推動險累苦臟崗位由機器人替代，提升本質安全水平的實踐正逐步深入。

全能“巡檢員”直面巡檢難題

“以前，每天都要下硐室，高壓柜、水泵、變壓器，一個個查過去，一趟就要半天。”從事井下機電巡檢工作30余年的高翀告訴筆者，“硐室里噪聲大、粉塵濃度高，還得時刻提防觸電風險。僅測量一遍電流電壓就要五六分鐘，更別說仔細看儀表、聽異響了。”

招賢礦業(yè)公司機電部部長黃威坦言，傳統(tǒng)人工巡檢存在明顯短板，單次巡檢耗時長達90分鐘，覆蓋率不足60%，僅能關注關鍵參數(shù)；人員技能、責任心不同，易導致故障漏判；固定攝像頭存在視野盲區(qū)，數(shù)據存儲與切換任務繁重，難以實現(xiàn)實時預警。

為此，2023年底，招賢礦業(yè)公司聯(lián)合相關研發(fā)單位，在井下一號變電所、中央變電所以及水泵房部署礦用智能巡檢機器人系統(tǒng)。

據介紹，智能巡檢機器人系統(tǒng)采用本質安全型設計，集成十大核心功能模塊，實現(xiàn)“感知—傳輸—控制—充電”全鏈路保障。

筆者在招賢礦業(yè)公司集控中心大屏上看到，智能巡檢機器人正沿著軌道緩緩行進。30倍變焦、1080P分辨率的可見光攝像儀傳回設備外觀、開關狀態(tài)等信息；10倍變焦、720P分辨率的紅外熱像儀同步生成熱視圖像，實時捕捉設備溫度；4路全向聲學相機捕捉設備運行噪聲，自動識別軸承磨損、電弧放電等異響。

“它就像一位不知疲倦的全能巡檢員。”黃威說，“可見光攝像儀相當于眼睛，紅外熱像儀是體溫計，聲學傳感器是耳朵，氣體檢測模塊是鼻子，加上智能‘大腦’，實現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同感知。”

定制化方案破解安裝難題

井下環(huán)境復雜，設備安裝面臨空間狹小、防爆防塵、信號傳輸?shù)榷嘀靥魬?zhàn)。

“3個硐室布置跨度分別為70米、90米和70米，結構各異，必須量身定制軌道方案。”黃威解釋說，一號變電所采用“直線+U型”軌道，總長145米；中央變電所與水泵房采用200米直線軌道穿防火門連貫布置，實現(xiàn)單機器人跨區(qū)域巡檢。

為確保數(shù)據實時回傳，巷道內已實現(xiàn)5G信號覆蓋。當電量低于20%時，智能巡檢機器人會自動尋找最近的充電點充電。

智能巡檢機器人并非孤立運行，而是煤礦智能化綜合管控平臺的“前端感知節(jié)點”。

招賢礦業(yè)公司構建了“感知層—傳輸層—平臺層—應用層”四層架構：機器人采集的數(shù)據通過5G信號傳輸至井下通信子站，再經光纖上傳至地面集控中心；平臺集成數(shù)據存儲、算法分析、可視化展示功能，支持實時監(jiān)控、智能預警和統(tǒng)計分析；并對接生產管理系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)“巡檢數(shù)據—生產調度—安全管控”聯(lián)動。

“例如，機器人發(fā)現(xiàn)水泵房水位異常，平臺會自動推送信號至生產調度系統(tǒng)，調整排水泵運行臺數(shù)，避免發(fā)生溢水事故。”調度指揮中心技術人員介紹，“現(xiàn)在，我們坐在辦公室就能掌控井下設備狀態(tài)，故障處置效率較以往提升70%，設備平均無故障運行時間延長30%。”

據悉，自煤礦智能化綜合管控平臺投運以來，成效顯著。

巡檢效率大幅提升。機器人每日按“定時巡檢+隨機補檢”模式完成6次全范圍巡檢，單次時長僅35分鐘，較人工巡檢縮短60%。覆蓋率從不足60%提升至設備表計100%、開關狀態(tài)100%、指示燈100%、外觀破損檢測率95%，基本實現(xiàn)“無死角”。

安全效益尤為突出。“最關鍵是實現(xiàn)了風險隔離。”黃威表示，“機器人將巡檢人員與10千伏高壓環(huán)境物理隔離，徹底消除觸電、灼傷等風險。2024年，機電硐室人員安全事故發(fā)生率為零。”同時，故障預警準確率達98%，避免了多起潛在事故。

經濟效益可觀。2個機電硐室實現(xiàn)無人值守后，每年可減少崗位人員4人至5人，節(jié)約人工成本約25萬元；通過提前預警，2024年避免停產事故2起，減少經濟損失約120萬元；機器人故障率低于0.5次/年，維護成本僅為人工巡檢的30%。

招賢礦業(yè)公司相關負責人表示，未來，該公司將進一步優(yōu)化智能巡檢機器人AI（人工智能）算法，實現(xiàn)復雜故障精準診斷；拓展移動范圍，實現(xiàn)多硐室跨區(qū)域巡檢；與數(shù)字孿生技術融合，在管控平臺構建機電硐室數(shù)字孿生模型，形成“虛擬巡檢+實體巡檢”模式。

作者：吳瓊 版面編輯：張翔

編輯

來源：中國煤炭報

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