圖為河鋼礦業智能集控中心。通訊員任帥攝

被工信部評為2021年度智能制造示範工廠，成為河北省首家實現5G信号全覆蓋的礦井，在非煤地下礦山領域率先建設礦山數字孿生可視化平台……

按照河鋼集團技術升級發展戰略部署，今年以來，河鋼集團礦業公司積極借鑒國際一流礦山企業的經營理念和管理經驗，把加快智慧礦山建設作為邁向高質量發展的新引擎，大力推廣應用人工智能、數字孿生、5G等新一代信息技術，發展質量和效益大大提升，為行業推進智能化轉型提供了成功經驗。

圖為河鋼礦業正在運行的井下無人駕駛電機車。 通訊員任帥攝

高标準打造智能制造示範工廠，人均勞效是行業平均水平的2.5倍

8月25日，在河鋼礦業中關鐵礦智能集控中心無人駕駛電機車操控台前，電機車司機劉廣建右手操縱搖杆，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，作業效率比較低，礦井環境複雜還有一定的安全風險。現在，通過遠程遙控，輕輕松松就解決了。”劉廣建說。

智能集控中心裡看似簡單的操作，背後折射的卻是智能制造示範工廠這個龐大系統工程的功效。作為傳統的礦山企業，如何快速向産業高端挺進？答案就在智能化轉型上。

河鋼礦業按照“數據引領、集中管控、智能産線、本質安全、遠程共享”的理念，高标準打造了智能制造示範工廠，高起點編制了《智能礦山建設總體規劃》，高質量建設了“一路、兩平台、四系統”。“一路”即多網合一的信息高速公路，“兩平台”即虛拟化和資源共享技術平台、多維融合雲應用平台，“四系統”即井下智能開采系統、智能選礦系統、智能高壓供電系統、智能物流管控系統。

在司家營鐵礦發運現場，根據智慧運輸系統提供的路線推薦服務，物流車輛自動裝車、過磅，實現銷售端與客戶端暢通無阻；在研山鐵礦露天采場，牙輪鑽機在線監測系統讓大型采礦設備實現自主監測……

随着人工智能、工業機器人、機器視覺等前沿技術在關鍵場景成功應用，河鋼礦業實現了資源高效協同共享和智能化運營。“智能”給河鋼礦業帶來了全新的變化，今年以來，人均勞效提高267.65%，是行業平均水平的2.5倍，綜合創效達2億元。

礦井實現5G信号全覆蓋，井采效率提高3至5倍

以前，副井提升機每完成一次作業需要等待數據傳輸和指令傳回。搭載上5G網絡後，發出指令、網絡傳輸、作業動作實現同步，沒有卡頓和間斷。

傳統網絡難以承載包含全工序智能設備的工業環網。随着制造業與數字技術不斷融合，河鋼礦業以産業數字化、數字産業化為主線，适應新時代工業與社會變革，将目光聚焦在5G技術，依托5G的大帶寬、高速度、穩定性強打破數據傳輸瓶頸，實現全工序“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，打造基于5G技術的靈活組網模式，提升‘雲網邊端’一體化協同能力，将5G組模應用到各類工作場景。”河鋼礦業電氣自動化高級工程師楊洋說。

對于地下礦山來說，5G建設的特殊性在于地面基站無法為井下生産提供信号，狹長的巷道、寬厚的礦體對信号幹擾十分嚴重，這在整個行業都是一大難點。為解決這一難題，河鋼礦業将生産系統5G技術方面的需求進行整合，通過加強井下5G基站設備安裝與網絡環境搭建，進行5G網絡架構，最終完成5G網絡與現有工業以太網對接，成為河北省首家5G信号全覆蓋的礦井。

圍繞質量變革、效率變革、動力變革，河鋼礦業依靠數字技術解決産線上的關鍵難題，全面發力、多點突破。河鋼礦業研發的5G超融合智能調度系統，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。

數字孿生技術，破譯“時空密碼”

河鋼礦業下屬單位遍布河北省6個城市，點多、面廣，管理難度大，數字孿生技術在工業領域的應用，讓其找到了破題攻堅的方向。

該公司在非煤地下礦山領域率先搭建了礦山數字孿生可視化平台，集成應用物聯網、大數據、數學建模、三維GIS等技術，輔助添加VR智能設備、裸眼3D混合現實空間裝置等數字化産品。同時，通過大範圍、深層次的數據采集，建立起一套完整的三維礦體模型、地表模型以及勘探數據庫，構建礦山應用場景數字“畫像”，實現各業務數據之間的協調應用，打破區域管理限制的鴻溝，以真實數據驅動虛拟場景，實現了跨物理時空的數字孿生具象化。

“簡單來說，數字孿生就是在數字世界裡複刻生産現場。”河鋼礦業數字礦山科主管李志磊介紹，通過數字孿生技術構建智能綜采、智能掘進、輔助運輸等六大虛拟場景，在礦山數字孿生可視化平台就可實時顯示礦山生産、管理、調度效益等各方面數據。依托這些數據和模型，管理人員可以更為精準地判斷設備運行狀态，真正實現智能感知、智慧決策。

數字孿生技術讓礦山從“平面式管理”轉變為“直播式管理”，可有效提高資源利用效率。

“通過數字孿生技術，可以形象、動态地将礦體空間形态、品位屬性表示出來，能提高配礦管理的科學性。”河鋼礦業石人溝鐵礦地勘作業區測量員王鵬說，以數字孿生技術為基底，綜合三維激光掃描、圖形化計算、航測影像數據等三維空間數據采集技術手段，河鋼礦業創建了礦體資源顯示模型，可将礦岩分界誤差縮小至1米以内，成為鍊接虛拟與現實的“時空隧道”。（河北日報記者馬朝麗 通訊員李志慧、楊川源）

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