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第9期“智能矿山零距离”走进中国矿业大学对话钱建生教授

2025-05-26 10:41:13  来源:智能矿山杂志  作者:--
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为持续推进智能矿山建设和技术创新,发挥创新链与产业链间的桥梁和纽带作用,《智能矿山》编辑部策划了“智能矿山零距离”品牌活动。

第9期“智能矿山零距离”走进中国矿业大学对话钱建生教授,特邀钱教授分享煤矿AI人工智能技术研究与实践成果。活动由中国矿业大学副教授郭星歌主持。

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钱建生,教授,博士生导师,中国矿业大学二级教授,中国矿业大学人工智能研究院智慧矿山研究中心主任,华洋通信科技股份有限公司董事长,国家高层次人才特殊支持计划(万人计划)科技创业领军人才,第五届国家安全生产专家组成员,第三届煤炭工业技术委员会信息化专业委员会副主任,《煤矿总工程师手册》煤矿信息化分册的主编,主持国家重点研发计划等20余项科研项目,获国家科技进步奖二等奖1项,获省部级一等奖4项、二等奖16项、三等奖12项,出版专著2部,发表SCI学术论文60余篇。

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郭星歌,副教授,现任中国矿业大学信息与控制工程学院电子信息工程系书记、美国哥伦比亚大学访问学者、南卡罗来纳大学访问学者、山西省煤炭学会“千人智库”专家、江苏省人工智能标准化技术委员会委员,主持国家重点研发项目子课题、江苏省重大科技成果转化项目等科研项目10余项,获得教育部科技进步二等奖2项、煤炭工业协会科技进步二等奖4项,江苏省科技进步三等奖2项,发表学术论文50余篇。

中国矿业大学工业互联网和矿山智能化研究中心简介:

中国矿业大学钱建生教授团队(工业互联网和矿山智能化研究中心)面向复杂环境下多源信息智能感知、云边端协同计算、工业互联网、多模态分析处理和矿山AI大模型等行业重大战略需求和现场应用需求,综合运用人工智能、工业5G、机器视觉和嵌入式等技术,开展工业“云-边-端”智能感知与计算、工业安全生产重大隐患实时监测与预警、矿山“人–机–环”视觉感知、识别与联动控制等方向关键技术研究、系列装备研发、科技成果转化、示范工程建设和标准制定,取得了一系列重要学术突破和技术创新,相关技术成果已在智能矿山、智慧电厂、智能交通等领域示范应用和推广。

研究团队是中国煤炭行业AI视觉分析工程研究中心联合建设单位,建立了“产–学–研–用”创新体系,近年来,团队主持十三五、十四五国家重点研发项目课题2项,江苏省重大科技成果转化、江苏省产学研项目等省部级项目10项,获国家科学技术进步奖二等奖、教育部科学技术进步奖二等奖、山西省科技进步奖二等奖、中国煤炭工业协会科技进步二等奖、中国安全生产协会科技进步三等奖省部级奖和行业学会奖20项,发表高水平SCI论文100余篇,授权发明专利20余件,编制国家标准、行业标准、团体标准10项。

郭星歌:当前国家及各地方政府已出台多项煤矿智能化建设指导意见,在全国范围内开展智能化建设实践。本期智能矿山零距离活动邀请中国矿业大学二级教授、博士生导师、华洋通信科技股份有限公司董事长钱建生教授,讲述当前煤矿智能化建设的重点是什么,迫切需要解决哪些问题?

钱建生:当前煤矿智能化建设的重点可归纳为“4个1”。

(1)构建井上井下“1张网”。基于万兆级别的工业以太环网与无线全覆盖的4G为主,5G为辅的自动化控制网络,实现整体信息网络的高度集成。

(2)构建煤矿智能化的“1朵云”。依托华为昇腾云等先进云平台,保障数据存储能力。

(3)构建煤矿智能化管控“1平台”。综合集成煤矿自动化各子系统,涵盖大数据分析平台与即时的单图可视化平台。

(4)构建AI智能服务“1平台”。涵盖地质保障、采矿采煤、掘进主运输辅助运输等多种应用。

当前煤炭智能化建设投资力度较大,最终效果却参差不齐,行业面临2大问题。

(1)管理架构不适用

传统管理模式难以充分发挥煤炭智能化技术效能。建议参考陕西陕煤曹家滩矿业有限公司、陕西小保当矿业有限公司的智能化建设经验,优化生产调度,实现井下各生产环节与智能化建设系统相对应。

(2)智能化系统复杂度过高

目前部分矿井过度堆砌设备,导致运维难度剧增,实现智能系统常态化使用需要简化智能化系统操作,为系统“做减法”。


郭星歌:许多煤矿采用多种智能化系统,如智能综采工作面、智能掘进工作面、智能运输系统等,已经建设的智能化系统如何保持常态化应用,助力煤矿安全生产?

钱建生:(1)智能化系统保证常态化应用,所属集团公司要建立相应的考核管理办法。例如山东能源集团通过建立智能化的常态化运行考核办公室,以“155/277/388”3段阶梯化机制,将智能化应用纳入分管领导绩效评估。

(2)建立专业化运维体系。华电煤业集团有限公司通过建立专门的智能化运维公司,实现整体智能化系统运维。

(3)注重智能化人才培养。华电数字科技股份有限公司多次组织“实践+理论”的双层培训模式,为员工快速掌握智能化各子系统相关知识提供了较大助力。


郭星歌:您认为AI人工智能技术如何助力智能化煤矿的建设?

钱建生:智能矿山建设的最终目的包括2个方面。

(1)增强安全性:研发智能巡检装备替代人工巡查,实现全时域范围内的智能监测。

(2)节能提效:针对高劳动强度、高危险性的区域,利用机械化换人,自动化、智能化减人。高级智能化需要大量人工智能的场景化应用,只有将人工操作转变为机器操作,才是真正的智能化。我相信人工智能将会为智能矿山,特别是高级智能矿山建设带来助力。


郭星歌:2024年鄂尔多斯市能源局发布的鄂尔多斯市煤炭行业人工智能及矿鸿应用3年行动计划的主要目标和任务是什么?

钱建生:鄂尔多斯市政府基于已有的工业互联网平台和华为主办的国家矿山局重点实验室,建设了依托矿鸿的软硬件产业园区。利用自身在煤炭领域的高产能,加大招商引资。大力发展包含装备矿鸿化与矿鸿智能应用等人工智能产业。将人工智能矿鸿产业作为重点产业发展,提升鄂尔多斯市煤矿智能化建设水平,用3年时间构建了人工智能大模型,矿鸿智能装备在鄂尔多斯市落地见效。要求约50个矿井在50个场景建立人工智能应用,矿鸿装备应用比例超过10%,成为全国领先的煤矿智能大模型和矿鸿应用的标杆示范基地。


郭星歌:请钱教授介绍下DeepSeek技术与煤矿智能化如何融合?

钱建生:(1) 将DeepSeek的AI模型与地质探测系统结合,实现地质数据(如激光雷达扫描、钻孔数据)与历史勘探数据的多模态融合,构建厘米级精度的全矿井三维地质模型 。通过基础大模型+地质知识图谱,提升复杂地质图件识别准确率,基于DeepSeek的深度学习算法,建立矿产资源分布预测模型,动态修正开采方案。

(2)通过部署DeepSeek边缘计算模块,实时采集设备运行数据(如振动、温度参数),结合故障特征库进行异常检测。

(3)基于De e pSe e k构建的透明地质专家系统,为开采方案优化、设备维护周期设定等提供实时推理支持。

(4)利用DeepSeek语义解析能力,搭建煤矿安全管理知识库,实时解答超过90%的现场咨询问题,并推送定制化安全培训课程,提升人员应急处置能力 。

通过上述融合路径,可形成数据感知–智能分析–自主决策–精准执行的闭环体系,推动煤矿生产向全流程智能化转型。


郭星歌:感谢钱教授关于煤矿智能化建设相关技术及前沿发展的介绍,特别是为AI人工智能技术的应用实践提出的系列指导。再次感谢钱教授,谢谢!

《智能矿山》杂志策划的“ 智能矿山零距离”活动,让高校、矿企近距离深入座谈交流,通过论坛的交流途径,中国矿业大学钱建生教授团队(工业互联网和矿山智能化研究中心)与各方会有更加深入的合作,推动煤矿AI人工智能技术研究及装备研制,为智能矿山建设提供技术支撑。


策划:赵瑞 编辑:宫在芹

地址:北京市朝阳区和平街13区煤炭大厦701室,《智能矿山》编辑部

电话:010-87986440/41/38,87986435-7102/7103

邮箱:znks2020@126.com

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