开启“智控”新时代——山东能源临矿集团古城煤矿实施智能化改造侧记

文 / 丁 悦

“以前巡检都是眼看、耳听、鼻闻、手记，不能准确反映设备运行状态和判断故障，现在只需用巡检仪，就能实时上传设备的温度、振动等运行数据到智能供电大数据服务器。”日前，在山东能源临矿集团古城煤矿自动化控制中心，副总工程师、机电科科长赵燕军手持智能巡检仪介绍说。

从一个个高清大屏上可见，远在千米井下的中央泵房、中央变电所和井上的主井绞车操作室、扇风机房集控室竟空无一人。“下一步我们还将引进智能巡检机器人，实现无人化智能巡检。”赵燕军说，目前，古城煤矿井上下变电所全部实现了无人值守，共减少岗位用工40人，每年可节省人工费用400余万元。

智能供电和跳闸“说拜拜”

“以前设备送电时间需要一个小时，现在只需几秒钟，最多半个小时就能搞定，不仅跑腿走路少了，而且故障排查、维修更加简单便捷。”古城煤矿机电工区电工朱峰说，智能供电系统具有故障报警、故障拍照、故障定位和故障分析功能，通过远程操控，很快就能锁定故障原因，轻点鼠标或者滑动手机就能轻松实现分合闸、停送电等功能。

2017年12月以来，古城煤矿引入大数据、物联网、云计算、移动互联网技术理念及思维模式，通过应用新设备、新材料以及先进的传感技术、信息技术，先后对地面35KV变电所、井下-505中央变电所等14个变电所进行无人值守自动化改造，更改或加装29台高压微机综合保护测控装置以及4套视频联动系统，搭建了设备定位管理平台、视频监控平台、电力监控平台，扁平、开放、多元、互动、高效的智能供电系统，能够对井上下供电高低压电气设备、供电线路和用电负荷进行全面安全保护、运行、监测、计量和远程操作控制，让矿井供电更加安全智能、高效可靠。

“我们率先在全国采用基于‘异频信号注入，分散信号检测’的漏电保护原理保护器，确保了井下选择性漏电保护的准确性。同时采用网络化拓扑算法，准确快速切断距离故障点最近的故障开关，实现了井下‘防越级跳闸’功能，提高了电网送电恢复速度。”古城煤矿副矿长李宗珠说。

为解决因供电环节多、供电线路长，供电损耗大威胁设备安全运行等隐患，今年初，古城煤矿引进了防爆高压动态无功补偿装置。据测算，仅31采区一套高压无功补偿装置，每年可减少用电230万度，节约电费103万元，目前正在调研引进低压无功补偿装置，投入使用后，每年还可节约电费14万元。

物料下井可“快递”

在自动化运输方面，古城煤矿面对千米深井、三水平开采，运输战线长、环节多的复杂局面，充分利用人员定位系统、监测监控系统和信息通讯系统对物料运输进行全程在线追踪，建立起“井下3000米超远距离物料速递系统”，能够对物料运输进行实时监控、精准调度。投资1000万元，推广使用永磁电机，对运输皮带进行自动化改造，年节电量达168万度，使皮带运输能力翻了一番，为下一步实现两班生产创造条件，从而最大程度简化了运输环节、提升了运输效率、减少了运输人员。

“目前我们实现了一站式运煤、运料，打造了45分钟运煤圈、8小时运料圈，下个月主进风巷贯通后，1小时运人马上成为现实，将彻底告别人拉、肩扛、步行的困扰，有效解决矿井运输瓶颈问题。”赵燕军说。

针对主井提升瓶颈制约，古城煤矿安装了全国第一部主井定量装载皮带永磁电机+变频控制器驱动装置，并且对提升绞车进行无人值守自动化改造，将每钩提升时间缩短了2.3秒，每天可增加原煤提升量200多吨，年增效益3800多万元。

手机掌控

防冲监控“一图”搞定

随着矿井采深的不断加大，古城煤矿冲击地压严重威胁矿井安全生产，导致掘进速度慢，巷道变形大，卸压、巷修频繁。为此，古城煤矿突出防冲工作在安全管理中的首要位置，经过10余年的研究和现场防治经验形成了一套行之有效的超深井厚煤层开采冲击地压防治体系。

近年来，古城煤矿积极探索冲击地压互联网+、大数据管理模式，通过开展CT震动波主动反演，形成了工作面冲击危险区域云图，使冲击区域危险程度直观可视，并将探头位置、钻孔密度、监测区域、施工记录等信息全部集中反映在冲击地压综合预警平台上，实现了防冲工作的“一张图”管理，冲击地压灾害智能监控、预警、分析准确率达到国内领先水平。此外，古城煤矿还完成了矿井“安全监控系统平台”改造，实现了在同一平台下的多系统监控及报警信息综合管理，目前该项目已被列入山东煤矿企业风险预警与防控系统试点工程项目。

古城煤矿抢抓实施新旧动能转换的重大机遇，将“机械化换人、自动化减人、智能化无人”作为矿井发展的重点方向，建立了自动化控制中心，通过对主副井、压风机房、供水泵房、架空乘人装置、主运皮带等系统实施无人值守、自动化、智能化改造，累计减少岗位工260余人，每年可节省人工费用近2800万元。

大数据装上“智慧脑”

在古城煤矿工区楼大厅，员工只需轻点触摸屏输入工号和密码，很快就出现了当班劳动量、工分、收入等情况。该平台能够及时准确掌握全矿各项工作进展及材料、物资动态，做到了区队收支透明化，职工工资公正化，实现了工资结算的“零误差”。

为深入推进内部市场化规范化、智能化建设，古城煤矿引入“智慧”新理念、“智能”新概念，基于三级单价数据库，整合劳动定额和市场化内部运作体系，建成了临矿集团首个班清班结薪酬结算大数据矿山，并获得了临矿集团新旧动能转换成果50万元重奖。

以此为标志，2017年下半年，古城煤矿紧抓新旧动能转换机遇启动了大数据建设系统工程。按照“总体架构搭建、功能模块同步建设、数据分析个性化定制”的思路，主动对接临矿集团五大共享平台建设，融合数据资源、打通数据壁垒、开展数据治理、构建数据体系。

古城煤矿把资金预算、法务合同、“三重一大”等嵌入财务共享平台，采用网上报账、移动应用、影像电子双档案等先进技术手段，通过智能报账、智能对账、智能财务报告，形成了业务、财务、资金一体化运作、智能化共享的“战略引领型、价值创造型”财务体系；围绕设备“监、测、管、控”一体化目标，建设了设备共享平台，安装了1000多个传感器，实现了7大类的设备运行、监测数据的实时采集，具有设备健康状况和故障智能诊断、设备全生命周期管理等先进功能，将20余名机电从业人员从现场解放了出来；基于煤矿地理信息一张图、透明化矿山、三维虚拟现实仿真的安全生产共享平台，可提供“统一数据仓库、统一传输网络、统一管理平台”的一体化安全生产管理信息方案，能够实时掌控煤矿五大系统及安全生产信息等基本情况，有效提高了安全生产协同管控能力。

人工分析转入大数据建模分析、智能分析。“中层以上管理技术人员通过云端大数据平台和APP，能够随时多维度、跨时空查看矿井安全生产、财务、人力、销售、党建舆情等数据信息，精益精准管理装上了‘显微镜’，企业管理装上了‘智慧大脑’。”古城煤矿党委书记、矿长伦庆忠说。