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神東:激活煤炭生產(chǎn)數據價(jià)值

發(fā)布時(shí)間:2024-05-16 點(diǎn)擊量:433次

作者:尚軍梅 來(lái)源:中國煤炭報

走進(jìn)神東科技大廈一個(gè)會(huì )議室,記者看到,國家能源集團神東煤炭公司智能技術(shù)中心一名工作人員輸入賬號、密碼,登錄神東生產(chǎn)管控平臺,該公司13個(gè)煤礦、11個(gè)洗選廠(chǎng)的主要生產(chǎn)環(huán)節實(shí)時(shí)數據,在電腦頁(yè)面上“飛”入數據倉庫。

5年前,就在同一個(gè)會(huì )議室,智能技術(shù)中心的幾名初創(chuàng )人員還在為神東生產(chǎn)管控平臺的架構問(wèn)題,爭論不休。如今,這個(gè)平臺累計采集數據點(diǎn)位124.2萬(wàn)個(gè),存儲數據40.4TB、12萬(wàn)億多條,日均入庫數據144億條。

截至今年2月,神東生產(chǎn)管控平臺已實(shí)現井下40733臺套生產(chǎn)設備聯(lián)網(wǎng),設備數據采集上傳率達78.5%。

看著(zhù)電腦屏幕上跳動(dòng)的數據,神東煤炭公司黨委委員、副總經(jīng)理賀海濤很有感觸:“特別是近兩年,神東生產(chǎn)管控平臺確實(shí)發(fā)揮出了大作用?!?/span>

作用大在哪兒?在賀海濤看來(lái),主要有三個(gè)方面。

一是管理維度發(fā)生變化。過(guò)去煤礦管理主要考核設備故障率,現在考核有效開(kāi)機率,有效開(kāi)機率越高,設備檢修時(shí)間越充分,檢修越充分,設備可靠性越高,形成正循環(huán)。

二是遠程監管。管理人員不用下井,在辦公室里就能實(shí)時(shí)監控,有問(wèn)題還能及時(shí)干預,保障了安全生產(chǎn)。

三是管理移動(dòng)化?!捌脚_+手機”,倒逼生產(chǎn)組織模式變革,生產(chǎn)管控從“一人盯一個(gè)點(diǎn)”到“一人一車(chē)一盤(pán)區”。

依托神東生產(chǎn)管控平臺,神東煤炭公司月調度電話(huà)可減少3萬(wàn)多次、節省溝通時(shí)間217小時(shí)。

13個(gè)煤礦機電設備平均有效開(kāi)機率從95%提升至98%,年降低電耗約1400萬(wàn)千瓦時(shí),節約電費約1100萬(wàn)元。

92臺變頻膠帶機每年節省56萬(wàn)多公里運輸里程,減小膠帶機磨損節約費用約600萬(wàn)元,年節約電費約5120萬(wàn)元。

現在,神東生產(chǎn)管控平臺已成為一線(xiàn)員工的手頭工具、各級管理人員的監管“望遠鏡”、決策層的“駕駛艙”。

一切從建設數據倉開(kāi)始

時(shí)間回到2018年。當時(shí),神東煤炭公司黨委決定成立神東工業(yè)控制自動(dòng)化項目組,開(kāi)展神東生產(chǎn)管控平臺自主研發(fā)工作。

“領(lǐng)導交代的任務(wù)是建設一個(gè)數據倉,把井下生產(chǎn)數據存儲起來(lái)?!鄙駯|煤炭公司智能技術(shù)中心副主任郭宏偉說(shuō)。

為此,神東煤炭公司成立了一支22人的研發(fā)團隊,涉及計算機、采礦、安全等專(zhuān)業(yè),成員平均有6年井下工作經(jīng)驗。

智能技術(shù)中心軟件研發(fā)部經(jīng)理張云亮,2010年來(lái)到神東煤炭公司后一直從事軟件研發(fā)工作,是神東生產(chǎn)管控平臺研發(fā)初期4名比較有技術(shù)基礎的成員之一。

張云亮介紹,當時(shí)大家邊學(xué)習邊研發(fā),2019年初,內部出現了分歧——是基于采、掘、機、運、通等系統去搭建模型,還是基于地理位置搭建模型?

“最終選的是后者?,F在看來(lái),這種模型比較好理解?!睆堅屏琳f(shuō)。

2019年9月,他們建成煤炭行業(yè)首個(gè)全時(shí)全融合生產(chǎn)數據倉庫,以中心區域5礦6井的生產(chǎn)數據采集為試點(diǎn),實(shí)現現場(chǎng)標準、非標準和業(yè)務(wù)型生產(chǎn)數據采集、存儲和規范管理。

“一般是我們先跟著(zhù)廠(chǎng)家學(xué),再培訓各礦智能運維人員,讓他們按照標準安裝,根據實(shí)際情況調校、完成數據上傳?!敝悄芗夹g(shù)中心程序員趙志平說(shuō)。

2020年9月,神東生產(chǎn)管控平臺在13個(gè)煤礦上線(xiàn),實(shí)現移動(dòng)APP監測全覆蓋,并以寸草塔二礦為試點(diǎn)開(kāi)始礦井監視控制系統的探索。

“我們礦在2020年7月成立了智能運維隊,專(zhuān)門(mén)負責數據采集和井下地面網(wǎng)絡(luò )設施維護?!辈紶柵_煤礦信息化主管楊清保說(shuō)。

2021年,礦井監視控制系統開(kāi)始在布爾臺煤礦等7個(gè)煤礦推廣應用,實(shí)現了設備遠程控制、集成展示等,而數據采集、組態(tài)開(kāi)發(fā)移交至各礦智能運維隊。

此后,神東生產(chǎn)管控平臺日趨完善。2022年,智能技術(shù)中心開(kāi)發(fā)了能耗在線(xiàn)監測、綜采態(tài)勢感知等27個(gè)子系統,完成了洗選一體化管控平臺架構設計和基礎搭建。

2023年,智能技術(shù)中心開(kāi)發(fā)了煤巖識別、洗選態(tài)勢感知等15個(gè)子系統,以及危險區域禁入等7種模型訓練。同年,神東洗選管控平臺上線(xiàn),神東煤炭洗選中心11個(gè)洗選廠(chǎng)21大類(lèi)2900多臺主要生產(chǎn)設備的基礎數據實(shí)現實(shí)時(shí)上傳。

“截至目前,我們采集點(diǎn)位26萬(wàn)多個(gè),存儲數據4000多億條,每天還有幾千萬(wàn)條的數據在持續上傳?!鄙駯|煤炭洗選中心智能化主管王安佳說(shuō)。

郭宏偉將神東生產(chǎn)管控平臺譽(yù)為“從煤礦工人中走出來(lái)的軟件”,一方面讓軟件貼近煤炭生產(chǎn)現場(chǎng),另一方面讓煤炭工人參與程序開(kāi)發(fā)。

“在這個(gè)過(guò)程中,我們培養了一批既懂煤礦專(zhuān)業(yè),又懂程序開(kāi)發(fā),并且緊貼現場(chǎng)的高素質(zhì)復合型人才?!惫陚フf(shuō)。

截至目前,智能技術(shù)中心研發(fā)團隊已增加至40多人,累計培養了13個(gè)智能運維團隊。

煤炭生產(chǎn)數據基座日趨夯實(shí)

夯實(shí)數據基座,實(shí)現“從0到1”,布爾臺煤礦智能運維隊技術(shù)員王嘉楠及礦山數據分析班機電技術(shù)員張宇強、數據維護員王浩宇和賀鵬,干的就是這些基礎性工作。300多臺基站、交換機、服務(wù)器等設備、網(wǎng)絡(luò )維護,采、掘、機、運、通等各大系統數據采集分析,都是智能運維隊的工作。

“我們要確保數據采集準確、網(wǎng)絡(luò )傳輸穩定,還要建立模型把數字串‘翻譯’成普通人能理解的語(yǔ)言,并以數據或畫(huà)面顯示在電腦等終端上?!蓖跫伍f(shuō),比如“米”數的模型,采集到的是數據5,要建立模型把數據與單位關(guān)聯(lián)起來(lái),監控畫(huà)面上才能顯示“5米”。

“目前,我們已建立了440多種模型?!睏钋灞Uf(shuō)。

在石圪臺煤礦,智能運維隊雖未分設班組,但同樣承擔了數據采集分析和通信網(wǎng)絡(luò )維護工作?!霸O備采集點(diǎn)位的增加或減少,日常數據采集分析等,都由我們負責?!笔倥_煤礦智能運維隊負責人郭凱說(shuō)。

在石圪臺煤礦井下大巷,每500米到800米布置1臺基站,順槽或其他位置根據需要布置?!澳壳?,我們井下布置了150臺基站,基本上滿(mǎn)足了數據采集需求?!笔倥_煤礦智能化主管李新說(shuō)。

這樣的井下通信設施,神東煤炭公司每個(gè)礦井下都有,它們共同搭建了數據傳輸的“高速公路”。楊清保介紹,井下大部分設備都配有傳感器或相應裝置,但參數及數據點(diǎn)位要根據井下情況進(jìn)行調整。

在這個(gè)過(guò)程中,遇到的一大難題是各設備廠(chǎng)家通信協(xié)議不統一。他們要對接廠(chǎng)家,向廠(chǎng)家核實(shí)每個(gè)點(diǎn)位的功能及數據代表的含義,“翻譯”之后才能準確讀取上傳數據。如井下變電所設備保護器里設置“11”代表電流,采集的數據“11”對應的就是電流的點(diǎn)位,并實(shí)時(shí)呈現在監控畫(huà)面上。

為了統一數據標準,神東煤炭公司編制了生產(chǎn)數據采集存儲標準與管理規范、業(yè)務(wù)數據管理辦法等制度文件,規范生產(chǎn)數據標準化管理流程,統一機電生產(chǎn)數據模型標準以及命名、采集、存儲標準。

“針對協(xié)議不統一問(wèn)題,2018年以來(lái),我們做了大量工作,有的設備特別是新設備采購時(shí),已將通信協(xié)議標準寫(xiě)進(jìn)標書(shū)和采購合同?!睆堅屏琳f(shuō)。

如今,神東生產(chǎn)管控平臺采用分散式結構部署在神東煤炭公司中心側及下屬廠(chǎng)礦。各廠(chǎng)礦智能運維隊側重負責數據采集與通信維護,智能技術(shù)中心主要根據廠(chǎng)礦實(shí)際需求開(kāi)發(fā)軟件供其使用。

數據正在釋放強大的生產(chǎn)力

布爾臺煤礦機電二隊主要負責井下12煤的幾個(gè)變電所和一盤(pán)區、二盤(pán)區的水泵房運行。依托數據支撐,技術(shù)人員開(kāi)發(fā)了遠程控制程序?,F在,工作人員坐在集控室,點(diǎn)點(diǎn)鼠標就能停送水、電。

變電所和水泵房實(shí)現無(wú)人值守。機電二隊原來(lái)2個(gè)水泵房三班共8人,順槽排水三班共12人,現在都已轉崗。

機電二隊管理人員李延軍說(shuō),以前在井下水泵房一個(gè)班得人工巡查2遍,現在人不用下井,看數據就知道如何處置。

依托數據支撐,神東煤炭公司13個(gè)煤礦相關(guān)系統年減少人工里程約1.36萬(wàn)公里,主運輸、供配電、供排水三大系統428個(gè)崗位實(shí)現無(wú)人值守,28個(gè)綜采工作面實(shí)現機頭看護工、馬蒂爾司機、控制臺司機三崗合一,員工在地面就能上崗。

類(lèi)似場(chǎng)景,也發(fā)生在神東煤炭洗選中心11個(gè)洗選廠(chǎng)。以前,一個(gè)原煤洗選車(chē)間一般需2個(gè)固定崗位工,工人走出車(chē)間算違章?,F在,原煤洗選車(chē)間設備和環(huán)境參數實(shí)時(shí)監測,無(wú)人值守,原來(lái)的工人已充實(shí)到檢維修隊伍中。

在布爾臺煤礦調度室,除了井下實(shí)時(shí)生產(chǎn)數據,記者在電腦上還看到了布爾臺洗煤廠(chǎng)煤倉的實(shí)時(shí)數據?!?號倉、4號倉裝的是布爾臺煤礦的煤,我們可以根據煤倉煤量及來(lái)車(chē)情況調整產(chǎn)量,防止煤倉頂倉或車(chē)等煤?!币晃还ぷ魅藛T介紹。

在神東煤炭洗選中心集控室,記者看到一洗選廠(chǎng)煤泥壓濾系統的實(shí)時(shí)畫(huà)面,耙位顯示84毫米,扭矩超5%。王安佳解釋說(shuō),耙位和扭矩代表煤泥量,扭矩越大,說(shuō)明煤泥越多,操控人員會(huì )根據煤泥量來(lái)調整壓濾機的處理能力。

布爾臺煤礦調度室工作人員說(shuō),他們時(shí)常關(guān)注綜采設備的有效開(kāi)機率:“開(kāi)機率越高,說(shuō)明有效生產(chǎn)時(shí)間越長(cháng),故障率越低,在管理上會(huì )有相應考核措施,若遇特殊情況也可先報備,會(huì )綜合考量?!?/span>

依托神東生產(chǎn)管控平臺提供的綜采態(tài)勢感知等數據分析應用,一圖可監控13個(gè)煤礦28個(gè)綜采智能工作面,11個(gè)洗選廠(chǎng)18套洗選分選系統,46個(gè)原煤倉、59個(gè)產(chǎn)品倉,18套裝車(chē)系統生產(chǎn)情況,將生產(chǎn)指揮人員從繁重的電話(huà)溝通、大量工業(yè)視頻監控工作中解放出來(lái)。

神東煤炭公司生產(chǎn)管理部通過(guò)礦壓監測預警系統,實(shí)現所有綜采工作面礦壓數據自動(dòng)上傳存儲、自動(dòng)計算分析、周期性來(lái)壓預警,為支架設備選型和礦壓治理提供了大數據支撐;機電管理部通過(guò)綜采智能工作面評價(jià)系統,使28個(gè)綜采智能工作面整體干預率降低30%、自動(dòng)化率提升10.06%。

“目前,我們正在依托神東煤炭公司西安研究院開(kāi)發(fā)人工智能(AI),發(fā)展AI+大數據,推動(dòng)數據價(jià)值不斷釋放,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,賦能企業(yè)數字化轉型?!辟R海濤表示。