黨的二十大報告提出，“推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展”。

河鋼集團礦業(yè)公司（以下簡稱“河鋼礦業(yè)”）堅持用黨的二十大精神引領(lǐng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，把加快智慧礦山建設(shè)作為企業(yè)發(fā)展新引擎，大力推廣應(yīng)用人工智能、數(shù)字孿生、5G等新一代信息技術(shù)，發(fā)展質(zhì)量和效益大大提升，成為河北省首家實現(xiàn)5G信號全覆蓋的礦井，為行業(yè)推進智能化發(fā)展提供了經(jīng)驗。

01

打造智能制造示范工廠

在河鋼礦業(yè)中關(guān)鐵礦智能集控中心無人駕駛電機車操控臺前，電機車司機劉廣建右手操縱搖桿，左手點擊按鈕，遠程遙控井下500多米深處的電機車裝礦。

“以往需要下井人工駕駛電機車，作業(yè)效率比較低，礦井環(huán)境復(fù)雜還有一定的安全風(fēng)險?，F(xiàn)在，通過遠程遙控，輕輕松松就解決了。”劉廣建告訴記者。

智能集控中心里看似簡單的操作，背后折射的卻是智能制造示范工廠這個龐大系統(tǒng)工程的功效。作為傳統(tǒng)的礦山企業(yè)，如何快速向產(chǎn)業(yè)高端挺進？答案就在智能化轉(zhuǎn)型上。

河鋼礦業(yè)按照“數(shù)據(jù)引領(lǐng)、集中管控、智能產(chǎn)線、本質(zhì)安全、遠程共享”的理念，不僅高標準打造了智能制造示范工廠，而且還高質(zhì)量建設(shè)了“一路、兩平臺、四系統(tǒng)”。“一路”即多網(wǎng)合一的信息高速公路，“兩平臺”即虛擬化和資源共享技術(shù)平臺、多維融合云應(yīng)用平臺，“四系統(tǒng)”即井下智能開采系統(tǒng)、智能選礦系統(tǒng)、智能高壓供電系統(tǒng)、智能物流管控系統(tǒng)。

在司家營鐵礦發(fā)運現(xiàn)場，根據(jù)智慧運輸系統(tǒng)提供的路線推薦服務(wù)，物流車輛自動裝車、過磅，實現(xiàn)銷售端與客戶端暢通無阻；在研山鐵礦露天采場，牙輪鉆機在線監(jiān)測系統(tǒng)讓大型采礦設(shè)備實現(xiàn)自主監(jiān)測……

隨著人工智能、工業(yè)機器人、機器視覺等前沿技術(shù)在關(guān)鍵場景成功應(yīng)用，河鋼礦業(yè)實現(xiàn)了資源高效協(xié)同共享和智能化運營。“智能”給河鋼礦業(yè)帶來了全新的變化，今年以來，人均勞效提高267.65%，是行業(yè)平均水平的2.5倍，綜合創(chuàng)效達2億元。

02

礦井實現(xiàn)5G信號全覆蓋

以前，副井提升機每完成一次作業(yè)需要等待數(shù)據(jù)傳輸和指令傳回。搭載上5G網(wǎng)絡(luò)后，發(fā)出指令、網(wǎng)絡(luò)傳輸、作業(yè)動作實現(xiàn)同步，沒有卡頓和間斷。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以承載包含全工序智能設(shè)備的工業(yè)環(huán)網(wǎng)。隨著制造業(yè)與數(shù)字技術(shù)不斷融合，河鋼礦業(yè)以產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化為主線，適應(yīng)新時代工業(yè)與社會變革，將目光聚焦在5G技術(shù)，依托5G的大帶寬、高速度、穩(wěn)定性強打破數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，實現(xiàn)全工序“一鍵啟動”暢通無阻。

“目前，我們正在積極推動5G全連接工廠建設(shè)，打造基于5G技術(shù)的靈活組網(wǎng)模式，提升‘云網(wǎng)邊端’一體化協(xié)同能力，將5G組模應(yīng)用到各類工作場景。”河鋼礦業(yè)電氣自動化高級工程師楊洋說。

對于地下礦山來說，5G建設(shè)的特殊性在于地面基站無法為井下生產(chǎn)提供信號，狹長的巷道、寬厚的礦體對信號干擾十分嚴重，這在整個行業(yè)都是一大難點。為解決這一難題，河鋼礦業(yè)將生產(chǎn)系統(tǒng)5G技術(shù)方面的需求進行整合，通過加強井下5G基站設(shè)備安裝與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建，進行5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，最終完成5G網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有工業(yè)以太網(wǎng)對接，成為河北省首家5G信號全覆蓋的礦井。

圍繞質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，河鋼礦業(yè)依靠數(shù)字技術(shù)解決產(chǎn)線上的關(guān)鍵難題，全面發(fā)力、多點突破。河鋼礦業(yè)研發(fā)的5G超融合智能調(diào)度系統(tǒng)，為井下采礦工作面智能開采、井下運輸無人駕駛、井下高清視頻分析、機器人智能巡檢等場景，提供了高效的邊緣計算能力，井采效率提高3至5倍，使礦山更智能、更安全、更高效。

03

數(shù)字孿生技術(shù)破譯“時空密碼”

河鋼礦業(yè)下屬單位遍布河北省6個城市，點多、面廣，管理難度大，數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，讓其找到了破題攻堅的方向。

河鋼礦業(yè)在非煤地下礦山領(lǐng)域率先搭建了礦山數(shù)字孿生可視化平臺，集成應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)建模、三維GIS等技術(shù)，輔助添加VR智能設(shè)備、裸眼3D混合現(xiàn)實空間裝置等數(shù)字化產(chǎn)品。同時，通過大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集，建立起一套完整的三維礦體模型、地表模型以及勘探數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建了礦山應(yīng)用場景數(shù)字“畫像”，實現(xiàn)了各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的協(xié)調(diào)應(yīng)用，打破區(qū)域管理限制的鴻溝，以真實數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬場景，實現(xiàn)了跨物理時空的數(shù)字孿生具象化。

“簡單來說，數(shù)字孿生就是在數(shù)字世界里復(fù)刻生產(chǎn)現(xiàn)場。”河鋼礦業(yè)數(shù)字礦山科相關(guān)負責(zé)人介紹，通過數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建智能綜采、智能掘進、輔助運輸?shù)攘筇摂M場景，在礦山數(shù)字孿生可視化平臺就可實時顯示礦山生產(chǎn)、管理、調(diào)度效益等各方面數(shù)據(jù)。依托這些數(shù)據(jù)和模型，管理人員可以更為精準地判斷設(shè)備運行狀態(tài)，真正實現(xiàn)智能感知、智慧決策。

數(shù)字孿生技術(shù)讓礦山從“平面式管理”轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>“直播式管理”，可有效提高資源利用效率。

“通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以形象、動態(tài)地將礦體空間形態(tài)、品位屬性表示出來，能提高配礦管理的科學(xué)性。”河鋼礦業(yè)石人溝鐵礦地勘作業(yè)區(qū)相關(guān)人員表示，以數(shù)字孿生技術(shù)為基底，綜合三維激光掃描、圖形化計算、航測影像數(shù)據(jù)等三維空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)手段，河鋼礦業(yè)創(chuàng)建了礦體資源顯示模型，可將礦巖分界誤差縮小至1米以內(nèi)，成為鏈接虛擬與現(xiàn)實的“時空隧道”。

來源：中國礦業(yè)報