Aplicación del Internet de las Cosas en las Minas de Carbón
La energía seguirá desempeñando un papel importante en el desarrollo de nuestra economía nacional. Como China aún no ha completado la industrialización, el nivel de urbanización seguirá aumentando, el nivel de electrificación todavía tiene mucho margen de mejora y todavía se encuentra en la etapa de mayor consumo de energía y materias primas. Entre ellos, el carbón es una importante fuente de energía para la construcción de urbanizaciones en China. El consumo nacional de carbón en 2020 fue de aproximadamente 406.543,8 mil millones de toneladas, un aumento interanual del 0,9. Se espera que el carbón siga representando más del 40% del consumo de energía primaria de China en 2035. Por lo tanto, para la industria del carbón, China se ha comprometido a promover la inteligencia, resolver el exceso de capacidad de producción y mejorar la utilización de la energía.
Las minas de carbón inteligentes son el soporte técnico para el desarrollo de carbón de alta calidad. La tecnología de extracción de carbón de mi país ha pasado por cuatro etapas principales: minería con voladura artificial, minería mecanizada general, minería mecanizada integral y minería inteligente actual. Las minas de carbón inteligentes son el cuarto gran cambio tecnológico en la industria del carbón.
Los robots de las minas de carbón son un eslabón clave en la promoción de la inteligencia de la industria del carbón. El "Catálogo clave de investigación y desarrollo de robots para minas de carbón" divide los robots para minas de carbón en cinco categorías: excavación, extracción de carbón, transporte, control de seguridad y rescate. Durante el período del "Decimotercer Plan Quinquenal", mi país ha eliminado aproximadamente 170 millones de toneladas de capacidad de producción atrasada. Para la inteligenteización de las minas de carbón, se han llevado a cabo proyectos especiales como "robot de excavación integral de minas a gran escala", "robot de transporte auxiliar de minas de carbón en condiciones geológicas complejas", "robot de demostración de aplicaciones de perforación resistente a impactos en minas", y ciertos Se han logrado resultados y se han estandarizado algunos indicadores.
A principios de 2019, se lanzó el "Catálogo clave de RD de robots para minas de carbón", que propone promover 38 tipos de robots de RD para minas de carbón en cinco categorías, centrándose en posiciones clave y posiciones peligrosas. Con la introducción de políticas nacionales, muchas instituciones de investigación científica, empresas de carbón y empresas de fabricación de robots han comenzado a explorar el desarrollo de robots para minas de carbón subterráneas.
En el nuevo período de desarrollo del "14º Plan Quinquenal", nuestro país ha planteado nuevos requisitos de desarrollo para mejorar la eficiencia energética, y también se han ajustado direcciones especiales relevantes hasta cierto punto.
En marzo de 2020, ocho ministerios y comisiones, incluida la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, emitieron las "Opiniones orientativas sobre la aceleración del desarrollo de minas de carbón inteligentes" (en adelante, las "Opiniones"), proponiendo nuevas direcciones. y nuevas condiciones para el desarrollo de minas de carbón inteligentes, enfatizó una vez más el objetivo y la tarea de continuar profundizando el desarrollo inteligente de la industria del carbón.
Las "Opiniones" señalaron que la inteligenteización de las minas de carbón es el soporte técnico central para el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón. Es necesario integrar profundamente la inteligencia artificial, el Internet industrial de las cosas, la computación en la nube, los big data, los robots, los equipos inteligentes con el desarrollo y utilización modernos del carbón y, en última instancia, formar un sistema inteligente con percepción integral, interconexión, análisis y toma de decisiones en tiempo real. Fabricación, aprendizaje independiente, predicción dinámica y control colaborativo. Realice el desarrollo, extracción (extracción), transporte, ventilación y lavado de minas de carbón. Esta dirección de desarrollo integrada e inteligente es de gran importancia para mejorar el nivel de producción segura de las minas de carbón y garantizar un suministro estable de carbón.
El 6 de abril de 2021, Anbiao National Mining Product Safety Marking Center Co., Ltd. (en adelante, Anbiao National Center) publicó el "Plan de gestión de marcado de seguridad para robots de minas subterráneas de carbón" y el "Plan de gestión de marcado de seguridad para robots de minas subterráneas de carbón". Estándares para robots de minas de carbón subterráneas"Requisitos de seguridad (prueba)", que establece requisitos de seguridad para robots de minas de carbón subterráneas. Los requisitos relevantes se han aclarado aún más y los estándares se han mejorado continuamente.
En la actualidad, algunas minas de carbón en mi país están llevando a cabo una construcción inteligente, pero existen problemas como el retraso en la investigación y el desarrollo teóricos básicos, estándares y especificaciones técnicos imperfectos, soporte de plataforma insuficiente y equipo técnico insuficiente. apoyo y falta de talentos de alto nivel.
Al mismo tiempo, desde la perspectiva de la demanda del mercado, la demanda política, los requisitos técnicos, etc., la promoción y aplicación de robots para minas de carbón también es muy difícil. Desde el punto de vista de la demanda, la ocurrencia de desastres en las minas de carbón no es un evento normal en las minas de carbón. Algunos robots inteligentes se utilizan con menos frecuencia y la velocidad de iteración de RD no es rápida, lo que afecta en cierta medida el efecto de rescate. Además, los robots de rescate en minas de carbón requieren un equipo profesional para mantener y capacitar a operadores profesionales, y el costo de establecer dicho equipo profesional es relativamente alto. Al mismo tiempo, las políticas y regulaciones en términos de licencias, pruebas y evaluación de seguridad, y estandarización deben ser más claras para guiar la promoción y aplicación de robots de minas de carbón para que sean más eficientes y razonables.
Además, la actualización tecnológica también es un aspecto importante en la promoción del desarrollo de robots de rescate en minas de carbón, especialmente en términos de diseño a prueba de explosiones, materiales a prueba de explosiones, estructuras livianas, integración de equipos electrónicos e inteligencia artificial. y métodos de prueba. Todos estos son problemas que deben resolverse durante la aplicación práctica de los robots de rescate en minas de carbón. Algunas personas han propuesto que la tecnología de inteligencia artificial en otros campos puede usarse como referencia y aplicarse a robots de minas de carbón, como reconocimiento y análisis de voz, mejora de imágenes y reconocimiento de obstáculos, análisis e identificación de componentes de gases peligrosos, navegación de ubicación basada en características de imágenes, etc.
Con el fin de promover el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón y promover la transformación y mejora de la industria del carbón, las "Opiniones" se dividen en tres objetivos de planificación detallados:
Para 2021, construir múltiples tipos de Este modelo de mina de carbón de demostración inteligente ha formado inicialmente un sistema de tecnología de operación automatizada y transmisión de información para el diseño del desarrollo de la mina de carbón, el soporte geológico, la producción, la seguridad y otras operaciones manuales importantes, y son posibles posiciones fijas. en minas de carbón subterráneas y a cielo abierto pueden estar desatendidas y monitoreadas de forma remota.
——Para 2025, las minas de carbón a gran escala y las minas de carbón con desastres graves serán básicamente inteligentes, formarán una especificación técnica y un sistema estándar para la construcción inteligente de minas de carbón y realizarán el diseño de desarrollo, el soporte geológico, minería (stripping) y transporte Toma de decisiones inteligente y operación coordinada automática de sistemas de ventilación, lavado y logística, operaciones robóticas en posiciones subterráneas clave y operaciones continuas inteligentes y transporte no tripulado en minas de carbón a cielo abierto.
——Para 2035, todos los tipos de minas de carbón serán básicamente inteligentes, y se construirá un sistema inteligente de mina de carbón con cadenas multiindustriales e integración de múltiples sistemas, y un sistema inteligente de mina de carbón con tecnología inteligente. Se construirá la percepción, la toma inteligente de decisiones y la ejecución automática.
Los objetivos y caminos han aclarado tres puntos:
1) La visión para el desarrollo inteligente del carbón es lograr la percepción en tiempo real y en tiempo completo de información de múltiples fuentes en minas de carbón y control de circuito cerrado de los riesgos intrínsecos para la seguridad humana. Todo el proceso de interconexión digital máquina-entorno-tubería funciona de manera eficiente y colaborativa, y el sitio de producción está completamente automatizado, lo que permite a los mineros del carbón tener más felicidad y a las empresas del carbón crear; más valor.
2) La construcción inteligente de las minas de carbón debe adherirse a los principios de la construcción clasificada, que varían de una mina a otra; cultivar modelos y liderar mediante demostración; promover y cumplir de manera integral los estándares de clasificación; calidad primero.
3) El camino principal para la inteligencia de las minas de carbón es la "operación inteligente de robots de control de toma de decisiones de producción"
Al mismo tiempo, en junio de 2020, la Administración Nacional de Energía y la Agencia Nacional Mina La Administración Estatal de Industria y Comercio emitió un aviso sobre la construcción del primer lote de minas de carbón de demostración inteligentes, identificando la Mina de Carbón No. 71 como el primer lote de minas de carbón de demostración inteligentes en el país, incluidas 66 subterráneas y 5 a cielo abierto. aire. Se renovaron y mejoraron 63 minas de carbón para convertirlas en inteligentes, y se construyeron (ampliaron) 8 nuevas minas de carbón inteligentes. Ha formulado normas técnicas inteligentes para las minas de carbón, como las "Condiciones técnicas y evaluación de clasificación y clasificación de minas de carbón inteligentes" y las "Condiciones técnicas y evaluación de clasificación y clasificación de frentes de minería de carbón inteligentes". Equipo inteligente de tecnología de minería de carbón en cuatro modos, formando un modelo de construcción y promoción de minas de carbón inteligente relativamente maduro.
A partir de la estructura energética de China se puede predecir que será difícil reemplazar el carbón a gran escala durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, en el contexto de situaciones políticas internacionales turbulentas y de prevalencia de medidas de protección del comercio internacional, el carbón seguirá siendo la "piedra de lastre" para un suministro seguro y estable de energía y el "estabilizador" para el ajuste de la estructura energética y transformación durante mucho tiempo.
Sin embargo, bajo el requisito general de neutralidad de carbono en el pico de emisiones de dióxido de carbono, también es necesario transformar el modo de producción y utilización del carbón, aprovechando la cuarta revolución tecnológica del carbón como una oportunidad para transformarse en Nuevas industrias digitales e inteligentes y nuevos formatos de negocio.
Frente al objetivo de neutralidad de carbono de emisiones máximas de dióxido de carbono, el desarrollo energético durante el período del "14º Plan Quinquenal" debe implementar plenamente la nueva estrategia de seguridad energética de "cuatro revoluciones y una cooperación" y seguir inquebrantablemente el camino de una economía inteligente y ecológica. y el desarrollo sostenible. Como fuente de energía básica de mi país, el desarrollo de alta calidad del carbón es de gran importancia.
Como soporte técnico central para el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón, la inteligenteización de las minas de carbón es una nueva etapa del desarrollo integral de la mecanización y la informatización de las minas de carbón, una nueva dirección para la revolución del carbón. productividad y métodos de producción, y el “cuarto Cambio Tecnológico importante”. Acelerar la construcción de minas de carbón inteligentes, construir un nuevo sistema para la industria minera de carbón verde inteligente y lograr una minería inteligente, segura y eficiente y una utilización limpia de los recursos de carbón son las únicas tareas estratégicas para el desarrollo de alta calidad de la industria del carbón de mi país. en la nueva era. Promover la transformación de los métodos de desarrollo y utilización del carbón es también una medida importante para lograr el objetivo a largo plazo de reducir las emisiones de carbono del carbón, construir un sistema energético limpio, bajo en carbono, seguro y eficiente, mejorar la calidad del suministro de energía y esforzarse alcanzar la neutralidad de carbono en el pico de emisiones de dióxido de carbono en 2030 y 2060.
Esperamos que más personas participen en la construcción de robots para minas de carbón en el futuro, permitiendo que tecnologías como la inteligencia artificial, la computación en la nube, Internet y big data protejan la industria de la minería del carbón.