2024年09月19日CCF YOCSEF太原在山西柏腾科技4层会议室举办“智能感知技术如何赋予传统矿山"智慧"属性”的技术论坛,本论坛由CCF YOCSEF太原副主席张陆钊和副主席翟双姣主持,线上主席由AC籍勇杰、委员肖宁担任,论坛采取线下方式举行。
本次论坛邀请到北京邮电大学特聘教授/博导、教育部长江学者乔秀全。山西焦煤集团技术中心一级专家、机电正高级工程师王振福。中国煤炭科工集团太原研究院智能控制技术分院智能掘进控制系统研究所副所长刘国鹏担任引导嘉宾。由西北大学教授/博导、国家级青年人才计划入选者王举。华为技术有限公司油气矿山军团资深解决方案专家顾荣强。山西省科技厅煤炭专家库机电专家卢国斌。北京航天众信科技有限公司董事长张帅。清华大学工学博士、北京航天众信科技有限公司副总经理杨卓。清华大学博士后、中国煤炭科工集团太原研究院掘进装备厂厂长秦彦凯担任特邀嘉宾。
会议现场
引导发言
随着国家能源局对矿山智能化的大力推进,工业物联网、大数据、人工智能等先进技术在矿山行业得以快速渗透,形成了智慧矿山的总体规划。但是在国际技术封锁愈演愈烈的情况,智慧矿山所使用的传感网络、边缘计算、云计算、组网通信、应用算法都受到不同的“卡脖子”风险,如何化解这些风险,如何突破技术瓶颈,让以智能感知为代表的先进技术在矿山行业得到充分应用,让传统矿山具有真正“智慧”。
第一位引导嘉宾山西焦煤集团技术中心一级专家、机电正高级工程师王振福以《智能化煤矿建设的难点与期望》为题,他指出,在智能化煤矿中传感器开发存在空间狭窄体积大,元器件娇嫩环境差,有线线缆难保护,无线传输受阻挡等难点。煤矿智能化建设的难点在于,数据大而杂乱无章,算力强而无处发力,物理连而逻辑孤立,人工强而智能不足。
王振福认为智能化煤矿建设应该“数据是宝,可靠至上”,需要把煤矿上各种各样的辅助生产环节和主要生产环节,(包括采煤、掘进、通风、供电、排水、运输以及人员定位)等多系统充分融合起来,进行全方位的感知,才能够进行精准预测和科学合理决策,实现自动化的生产。
第二位引导嘉宾中国煤炭科工集团太原研究院智能掘进控制系统研究所副所长刘国鹏以《煤机装备智能感知技术和产品应用现状》为题,对煤炭开采行业中智能感知技术的多个关键领域进行阐述。
刘国鹏副所长作引导发言
他指出,目前国内主流煤机装备均已基本实现了国产化,同时满足煤矿对装备智能化、自动化的使用要求,下一步需要提高部分元器件的精度和可靠性,逐步建立煤机装备感知大模型,为装备研发、制造、检验、运维等全生命周期提供优化决策的科学依据。
刘国鹏副所长作引导发言
第三位引导嘉宾是北京邮电大学特聘教授/博导乔秀全,他带来《"XR+AI"赋能煤矿智能化,推进矿山元宇宙建设》的主题分享。他认为在智慧矿山领域,XR与AI的结合为矿山的数字化、智能化转型提供了强大的技术支持。矿山元宇宙作为这一转型的重要应用场景,其数字孪生技术更是发挥了关键作用。数字孪生技术通过构建矿山的虚拟模型,实现了对矿山物理实体的全面仿真和分析。这一技术不仅可以帮助矿山管理者更好地了解矿山的运行状况,还可以为矿山的优化设计和安全生产提供有力支持。
北京邮电大学乔秀全教授作引导发言
目前,现有大部分煤矿实时预测和仿真还存在着不足,利用工业时序预测与AI大模型可以有效地进行多维孪生数据分析,提取出有价值的信息和规律,从而提供更准确的预测和仿真结果。此外,乔教授还提到了利用多人VR大空间行走式沉浸式技术进行智能巡检与员工培训。这种技术能够模拟出真实的煤矿环境,让员工在虚拟环境中进行巡检和模拟操作。
北京邮电大学乔秀全教授作引导发言
为乔秀全教授颁发感谢证书
思辨环节
在论坛的思辨环节中,专家们围绕传感器、智能感知技术在传统煤矿的应用;实验室技术在矿山应用场景转化落地分别展开讨论。
思辨点一:智能感知技术在传统煤矿应用上遭遇下井难,难在哪里?
卢国斌专家针对思辨点一进行发言
山西省科技厅煤炭专家库机电专家,山西省绿色开采委员会委员卢国斌认为智能感知技术应用于煤矿,首先要与煤矿紧密沟通,不能脱离一线工况,必须根据煤矿的具体条件进行定制化设计,充分确保安全。其次,为了实现智能感知技术的有效落地,与煤矿设备制造商的合作至关重要。最后,智能机器人是智能感知技术在煤矿行业应用的高级形态,能够执行危险环境下的探测、救援、巡检等任务,减少人员直接暴露于风险中的机会。
秦彦凯博士针对思辨点一进行发言
清华大学博士后,中国煤炭科工集团太原研究院掘进装备分院装备厂厂长秦彦凯认为智能感知技术下井难点在于,硬件无法感知真实的现场信息,煤矿的环境、设备、人员有本身独特属性,如何感知矿下复杂的未知信息,融合多源多维异构数据,目前还缺乏泛化机理与物理深层知识。
山西柏腾科技有限公司杨晓波认为智能感知技术要结合煤矿实际,在物理原理层存在一定的突破空间,量子技术可能在煤矿应用存在发展空间。CCF YOCSEF太原主席张国业认为对于井下复杂系统的决策依赖于大量信息,但是目前的只能感知技术存在一定局限性,导致信息过少。CCF YOCSEF太原AC委员魏巍认为煤矿环境恶劣,造成了一些井上的技术无法很好的适应于井下。CCF YOCSEF太原AC委员董媛香认为技术发展与实际情况不匹配在各行各业都存在,但是在对于煤矿工人的技能培训,场地的规制也应做出相应的提高,才能更好的推动技术落地。CCF YOCSEF太原学术秘书郭帅表示,行业组织的变革对煤矿智能感知技术的应用和技术的推广,带来了相应的困难。刘国鹏副所长认为不同人员的认知存在着差异导致智能感知技术在研发阶段就存在一定的难度。
思辨点二:传感器作为智慧矿山的核心底层硬件,是否存在技术上被国外"卡脖子"的风险? 卡在哪里?
华为油气矿山军团资深解决方案专家顾荣强认为软件系统、结构硬件已不存在“卡脖子”的风险,风险在于煤炭传感器产业规模小和碎片化,产业缺乏标准规范。
顾荣强专家针对思辨点二进行发言
北京航天众信科技有限公司总经理张帅认为智慧矿山对传感器的要求更高,国外不愿意分享最先进的技术。煤矿复杂的使用环境对传感器技术发展也起到了一定的阻碍。
清华大学工学博士、北京航天众信科技有限公司副总经理杨卓认为将感知技术、巷道分类以及人员经验管理相结合,可以形成一套完整的煤矿生产管理体系,有效解决“卡脖子”带来的风险。
杨卓副总经理针对思辨点二进行发言
为思辨嘉宾颁发感谢证书
思辨点三:实验室技术如何在复杂矿山应用场景转化落地?
西北大学信息科学与技术学院教授,博士生导师,国家级青年人才计划入选者王举认为实验室技术转化落地是从0到1的突破,面对现实情况复杂多变,如何使实验室技术更加鲁棒;如何有效降低传感器成本;还有如何保证实验室技术的安全,这都为实验室技术转化落地复杂矿山应用场景带来了挑战。
为思辨嘉宾颁发感谢证书
顾荣强专家认为实验室技术落地复杂矿山场景,在商业化上存在较高的应用成本。应该根据实际情况,考虑选择小而精的技术。杨卓副总经理认为当前环境与实验室技术的适应匹配度不够,应加强耦合推动转化。
通过本次论坛的深入讨论,专家们认为,智能感知技术的应用为传统矿山带来了“智慧”属性,提升了矿山的安全性和生产效率,为矿山行业的可持续发展注入了新的活力。展望未来,智能感知技术将与更多先进技术相融合,共同推动矿山行业的智能化升级,为矿山行业的繁荣和发展贡献力量。
与会嘉宾合影留念