隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，煤炭作為重要的能源資源之一，其開發(fā)利用越來越受到國家和地方政府的重視。特別是黨的十八大以來，習近平總書記多次就我國煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級作出重要指示。煤炭安全生產(chǎn)作為我國煤礦生產(chǎn)發(fā)展最重要的保障，是保障國家能源安全、促進國民經(jīng)濟持續(xù)健康可持續(xù)發(fā)展重要方面。因此，推進智慧煤炭開采和管理升級勢在必行。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)，構(gòu)建智能化的智能系統(tǒng)，不僅可以有效提高資源開采效率、提高人工作業(yè)水平、降低井下安全風險等多種生產(chǎn)經(jīng)營效益，還可以幫助煤礦企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提升系統(tǒng)可靠性、縮短作業(yè)周期、降低運營成本。對于智慧園區(qū)建設、高效智能輔助決策都有非常重要的意義。
一、智慧礦山的核心技術(shù)
人工智能技術(shù)是指基于認知科學的原理和方法，利用一定的數(shù)學模型對復雜問題進行邏輯推理，從而獲得合理結(jié)論的一門科學。它主要包括深度學習、計算機視覺、模式識別等計算機相關(guān)技術(shù)。其基本特征是：數(shù)據(jù)具有實時采集、融合、處理等功能。主要包括：圖像識別、文本挖掘、自然語言處理、知識圖譜技術(shù)等；通過對海量數(shù)據(jù)的學習和篩選，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘、特征提取等功能；對數(shù)據(jù)進行綜合分類與統(tǒng)計分析；提供決策輔助手段等。人工智能技術(shù)已廣泛應用于醫(yī)療、教育、安防、制造、公共安全、金融、交通、金融保險、醫(yī)療保險等領域。目前人工智能技術(shù)主要集中在金融、醫(yī)療領域，已經(jīng)形成了一系列發(fā)展趨勢與特點。
二、 uwb超寬帶煤礦用例
uwb超寬帶通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等手段，實現(xiàn)井下人員、設備與環(huán)境的融合。在井下巷道布置監(jiān)測傳感器，對采煤工作面進行溫度、濕度和壓力的實時監(jiān)測；通過井下無線傳感器和井下移動監(jiān)測設備實時采集井下空間環(huán)境信息；通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)信號至地面監(jiān)測中心；實現(xiàn)智能監(jiān)測及報警、人員定位與智能調(diào)度。
三、 uwb超寬帶煤礦數(shù)據(jù)采集分析
將數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時上傳，為各相關(guān)單位提供實時、準確的行業(yè)數(shù)據(jù)和決策支持，以指導下一步的工作。在智能預警方面，結(jié)合超寬帶煤礦大數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，對不同的預警事件進行分析并給出相應預判結(jié)果，同時為井下作業(yè)人員提供事故預警信息和安全生產(chǎn)知識。通過超寬帶視頻監(jiān)控系統(tǒng)對井下復雜的空間環(huán)境進行實時監(jiān)測與控制，保障礦井安全快速、可靠地完成監(jiān)控任務。同時利用視頻監(jiān)控功能對礦井內(nèi)發(fā)生的所有危險因素實行智能化動態(tài)管控和分級報警管理，對異常事件自動報警并向礦井調(diào)度中心上報處置預案。在應急救援方面，根據(jù)超寬帶煤礦大數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的可視化地圖可視化平臺和預警視頻系統(tǒng)提供的各類信息分析模型，可直觀查看相關(guān)人員安全、裝備使用及事故狀態(tài)等信息。可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行綜合應用于救援決策指揮方面。在預警事件處置方面提供多種分析模型，可以對可能發(fā)生的事故進行初步風險研判；在響應指令方面提供了多種處理算法與決策手段；在救援工作中采用基于圖像識別的輔助手段確保傷員能得到及時有效地救治；在救援過程中采用實時監(jiān)控技術(shù)降低了救援成本等。