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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
从煤矿机械化到自动化和智能化的发展与创新实践——纪念《工矿自动化》创刊50周年
  • 187
  • 作者

    王国法杜毅博陈晓晶王晖包建军邢震贺耀宜韩安顾义东

  • 单位

    中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部中煤科工集团常州研究院有限公司天地(常州)自动化股份有限公司

  • 摘要
    回顾《工矿自动化》杂志推动和见证中国煤炭50年从煤矿机械化到自动化和智能化发展与创新实践的发展概况,阐述了煤矿自动化和智能化的创新历程,并重点对煤矿信息基础设施、自动化及智能化装备和系统的研发与实践进行了分析,综述煤矿智能化技术迭代发展并提出煤矿智能化发展的重点方向。煤炭工业建设经历了从机械化、自动化向智能化迭代发展的技术变革。实现异构网络融合与统一承载是煤矿自动化、智能化的信息基础。在主干网+接入网异构网络不断成熟的基础上,有线通信传输速率已达10 Gibit/s以上,5G和WiFi6等无线通信技术得到广泛应用,为煤矿智能化建设提供了可靠的通信平台;将有线通信、无线通信、IP广播、人员位置监测系统、视频监控系统融合构建多网融合通信系统,实现融合承载网络与统一位置服务。煤矿自动化智能化装备发展迅速,采煤工作面在实现工作面采煤机记忆截割、液压支架自动跟机移架等技术的基础上探索基于透明地质的工作面自适应截割技术、自动放煤控制技术等;掘进工作面在实现仿形截割、定位导航、远程控制的基础上针对钻锚一体化、多机协同、基于地质模型的掘进截割模板规划等技术进行攻关,取得较好效果;智能变频节能传动支撑煤流运输系统智能装备发展;煤矿机器人集成研发及应用,巡检机器人成熟应用,智能辅助作业机器人得到攻关,多场景机器人集群调度指挥系统研发形成机器人集群。煤矿自动化和智能化建设由单系统自动化、矿井综合自动化、矿山物联网阶段正式迈入智能矿山综合管控阶段,实现智能感知、智能自控、高速传输、协同管控和智能决策是智能化发展的必然要求。提出了煤矿智能化技术迭代发展重点方向,包括建立高精度透明地质模型、无人操作系统常态化可靠运行、构建煤矿巨系统智能化兼容与协同机制、“掘、采、运、洗、销”全流程智能协同管控、优化柔性煤炭生产供给体系。
  • 关键词

    中国煤炭煤矿智能化通信网络技术智能装备综合管控系统

  • 文章目录
    0 引言
    1 从煤矿机械化到自动化和智能化的发展历程
    1.1 煤矿机械化到自动化
    1.2 煤矿自动化到智能化
    1.3 工矿自动化见证煤矿机械化到自动化和智能化发展历程
    2 煤矿信息基础设施的发展与演进
    2.1 煤矿网络技术的发展与演进
    2.2 煤矿通信技术的发展与演进
    2.3 煤矿定位技术的发展与演进
    2.4 智能矿山信息基础设施建设发展趋势
    3 煤矿自动化和智能化装备的研发与产业链发展
    3.1 采煤工作面自动化和智能化装备发展
    3.2 掘进工作面自动化和智能化装备发展
    3.3 智能变频传动装备发展
    3.4 煤矿辅助作业装备与机器人发展
    4 煤矿自动化和智能化系统的研发与应用
    4.1 单系统自动化阶段
    4.2 矿井综合自动化阶段
    4.3 矿山物联网阶段
    4.3.1 矿山物联网系统体系架构和关键技术
    4.3.2 矿山物联网系统与常规自动化系统的区别
    4.4 智能矿山综合管控阶段
    4.4.1 智能感知及执行(端)
    4.4.2 智能自控(边)
    4.4.3 智能矿山综合管控平台(云)
    5 煤矿智能化技术迭代发展与前景展望
    5.1 建立高精度透明地质模型
    5.2 无人操作系统常态化可靠运行
    5.3 构建煤矿巨系统智能化兼容与协同机制
    5.4 “掘、采、运、洗、销”全流程智能协同管控
    5.5 优化柔性煤炭生产供给体系
    6 结论
  • 引用格式
    王国法,杜毅博,陈晓晶,王晖,包建军,邢震,贺耀宜,韩安,顾义东.从煤矿机械化到自动化和智能化的发展与创新实践——纪念《工矿自动化》创刊50周年[J/OL].工矿自动化:1-21[2023-06-16].DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.18132.
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