“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：智能调度指挥系统应用
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：指挥调度 |
| 场景实例：智能调度指挥系统应用 |
| 机器人产品及制造单位：智能调度指挥系统，中信重工开诚智能装备有限公司、中国矿业大学（北京） |
| 应用单位：陕西省榆林市曹家滩矿业有限公司 |
曹家滩矿区应用场景多样，部署了多种品牌和类型的机器人产品，如在输送皮带机线路上部署了巡检机器人用于检查皮带的运行状况、磨损情况和异常物体；在变电所部署了巡检机器人用于检测电力设备的温度、压力、电流、电压等参数；在水泵房部署了巡检机器人用于监测水泵的运行状态、水压、水流量等。针对不同场景的需求进行专业化巡检，提升了矿区整体的自动化和安全管理水平。不同的机器人数据类型和接口格式不统一，难以实现统一调度管理。煤矿现场部署的多种机器人产品来自不同的生产厂家，数据接口、数据类型和数据解析格式均不统一，查看和管理机器人需要切换不同的管理系统，操作繁琐、效率低。不同品牌、不同类型的巡检机器人分散作业，突发事件统一调度不及时。机器人均部署在不同工作场所按照既定程序开展作业，在遇到突发事件如井下水位突然上升等事故发生时，无法第一时间统一调度机器人前往事故地点进行故障排除等作业。机器人管理系统与煤矿生产系统独立运营，无法实现有效数据利用。机器人通过数据挖掘分析得出的设备养护提示、故障预警等信息无法与煤矿生产的采煤、运输、供电、排水等其他系统实现联动共享，机器人通过深度数据辅助安全生产等作用难以有效发挥。矿区设备多样、数据呈现形式单一，无法实现全局生产数据管控。井下巡检作业涉及海量数据，需要对不同场景、设备、人员操作等进行数据采集，采集后的数据主要以折线图的形式进行呈现和展示，缺乏三维可视化人机交互界面开展全局生产数据管控。
智能调度指挥系统是一款多机器人集中调度指挥平台，具备同类机器人覆盖作业调度、异构机器人协同作业调度、任务模式设计平台、机器人性能评估等功能，发生事故时能够根据事故情况统一调度相关机器人前往任务现场，在统一指挥下协同完成目标任务，满足对井下变电所、水泵房等机器人集群的调度指挥需求。智能调度指挥系统研发了一种多源异构孪生数据采集技术，针对机器人推送的不同数据结构，形成统一的数据接入协议，通过约定的数据传输方式进行数据交互，将所需的驱动数据以Json对象的方式进行传输，实现不同种类机器人实时数据和报警数据的实时集中接入。研发了一种三维GIS与三维虚拟仿真技术，建立真实环境三维可视化人机交互界面，实现孪生模型与真实场景的实时交互。研发了一种生产运行实时数据驱动技术，通过对运动驱动数据，动作信号，状态信号，指令数据进行逻辑处理，实现数字空间对物理空间的同步运行，能够对采集到的数据进行挖掘、分析，辅助生产决策，同时可与煤矿其他子系统进行联动，保障煤矿安全生产。智能调度指挥系统在曹家滩矿区实现部署，对矿区内15套机器人进行统一指挥调度，包括皮带巡检机器人12套、变电所巡检机器人2套、水泵房巡检机器人1套，累计运行2年。应用前，依靠人工对各类型巡检机器人工作状态进行采集和干预，工作效率低下。应用后，智能调度指挥系统实现对多台机器人的实时监控和预警，及时发现并处理潜在的安全问题，将无法复现的记录和不能准确量化的人工感官现象，以数字化的图像、声音和准确的数据实时归类存储，便于故障问题的查询复现，整体效率提升50%，成本降低65%，有效降低了人工操作和人工干预频次，提升了整体安全水平。
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