4年前,中煤集團地下工程智能研究院煤礦智能化技術(shù)攻關(guān)團隊(以下簡稱“團隊”)伴隨著煤礦智能化建設應運而生。如今,這個成立初期僅有6人的技術(shù)創(chuàng)新小團隊,已發(fā)展壯大為擁有百余人的“大技術(shù)中心”。4年時間,團隊在智能化建設的大潮中迅速發(fā)展,在推動煤礦智能化建設頂層設計、構(gòu)建煤礦智能化技術(shù)標準體系、攻克煤礦智能化關(guān)鍵核心技術(shù)、打造煤礦智能化建設標桿工程,以及構(gòu)建煤礦智能化創(chuàng)新圈層帶等方面,加快技術(shù)研發(fā)和推廣應用,為全國煤礦智能化建設和發(fā)展提供了“中煤方案”。
實現(xiàn)自主可控
填補煤炭行業(yè)BIM標準體系空白
2020年3月,國務院國資委“1025”專項工程——“推動BIM基礎軟件平臺國產(chǎn)化”,如同一道“軍令狀”,交到了團隊手里,點燃了他們的創(chuàng)新熱情,也給他們帶來了不小的壓力和挑戰(zhàn)。
由于攻關(guān)項目的實施涉及多項技術(shù),特別是在煤炭行業(yè)尚處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型初期、行業(yè)BIM標準體系長期空白的情況下,完全沒有任何現(xiàn)成經(jīng)驗可借鑒,一切都得摸著石頭過河。
創(chuàng)新之路,只有一個字,“干”!回望那段日子,有高溫下的揮汗如雨,有寒冬中的現(xiàn)場蹲守,有出差途中的漫漫奔襲……憑借這份堅韌,團隊成功攻克煤炭行業(yè)首個數(shù)字信息模型CPIM、國產(chǎn)BIM工業(yè)級三維圖形引擎、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享交換、BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生融合等多項關(guān)鍵核心技術(shù),開發(fā)出覆蓋煤礦選煤廠生產(chǎn)、工藝、運行、調(diào)度、安全、管理、決策的全工藝、全流程、全業(yè)務國際先進的國產(chǎn)大型工業(yè)基礎軟件產(chǎn)品,成為煤炭行業(yè)第一個運行在100%國產(chǎn)軟硬件環(huán)境下的煤礦,第一個與物理選煤廠同步設計、同步建設、同步交付的1:1數(shù)字孿生選煤廠,第一個將BIM技術(shù)用于選煤廠工程建設期和生產(chǎn)運行期的工程數(shù)字資產(chǎn)可視化管理平臺,徹底打通了自動化設備與管理層系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘。該項目也獲得了“2022年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學技術(shù)一等獎”“2022年度全國煤礦智能化重大進展”“2020~2021年度中國中煤科技進步一等獎”等榮譽。
依托該技術(shù)的首創(chuàng)性與自主知識產(chǎn)權(quán),團隊針對1078臺生產(chǎn)設備、422臺輔助設備、10652份圖文檔、493份管網(wǎng)及施工照片、39個模型單體結(jié)構(gòu),建立數(shù)字化工廠三維模型,形成了完整的1:1對應的數(shù)字化工廠模型,并與設計、施工、生產(chǎn)數(shù)據(jù)和文檔形成關(guān)聯(lián),實現(xiàn)二維、三維聯(lián)動。基于CPIM平臺開發(fā)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集解析了選煤廠海量多源異構(gòu)業(yè)務數(shù)據(jù),有力支撐了煤炭行業(yè)重大項目數(shù)字化進程。
2023年8月,國家能源局公示第三批能源領域首臺(套)重大技術(shù)裝備(項目)清單,團隊承擔的CPIM平臺項目成果成功上榜,成為中煤集團唯一入選項目。
心懷一線
推動煤炭生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)變
坐在地面的調(diào)度指揮中心,按下掘進智能操控臺按鈕,便能實現(xiàn)工作面掘進、運輸?shù)瘸商自O備的“一鍵啟動”。這時,集控室系統(tǒng)大屏幕上便實時“直播”采煤作業(yè)過程:采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機、刮板輸送機自動推移,“三機設備”默契配合,智能聯(lián)動;割落的“烏金”,通過膠帶輸送機源源不斷運往主井……大屏幕上,井下的智能化煤炭開采流程、人員位置等,一目了然,盡數(shù)掌握。
走進團隊承擔的中煤大海則智能化礦井,越來越多的智能化設備和數(shù)字化手段融入煤礦建設發(fā)展全領域、全過程。
曾幾何時,井下采煤被認為是最臟、最苦、最累的工作之一,煤礦工人在充滿煤塵的巷道中鉆孔、爆破、挖煤,工作強度大、風險性高。用最先進的智能化技術(shù)裝備,把煤礦工人從艱苦危險的環(huán)境和高強度體力勞動中解放出來,這是團隊的初心。
2020年,團隊承接了中煤集團首個智能掘進領域的重點科技項目“煤礦智能掘進工作面建設關(guān)鍵技術(shù)研究”。該領域同樣為煤炭行業(yè)技術(shù)空白,團隊邊學邊干,從探、掘、支、運、輔、集控全工藝、全方位、全要素研究了智能化掘進工作面成套關(guān)鍵技術(shù)與裝備,攻克了單機智能控制、多機協(xié)同控制以及自適應截割、自動錨護、高效除塵、遠程集中監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)。建立了基于GIS+BIM和數(shù)字孿生技術(shù)的地質(zhì)、設備、環(huán)境、人員等多維信息的工作面協(xié)同監(jiān)控平臺,構(gòu)建了“以工作面自動控制為主,集控中心遠程干預為輔”的智能化掘進模式,實現(xiàn)了工作面多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的智能融合和符合全生產(chǎn)工藝流程配套裝備的智能聯(lián)動。
創(chuàng)新不息,前進不止。如今,團隊已涌現(xiàn)出一大批科技骨干,成為一支“學歷層次高、知識密度高、綜合素質(zhì)高、業(yè)務能力強、創(chuàng)新活力強、拼搏精神強”的“三高、三強”創(chuàng)新鐵軍,團隊成員先后獲“煤炭行業(yè)勞動模范”等榮譽稱號;多人入選內(nèi)蒙古自治區(qū)能源行業(yè)專家?guī)?、山西省“千人智庫”專家?guī)?,受到行業(yè)廣泛認可。(中國電力報)
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