党的二十大报告提出，“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”。
河钢集团矿业公司（以下简称“河钢矿业”）坚持用党的二十大精神引领企业高质量发展，把加快智慧矿山建设作为企业发展新引擎，大力推广应用人工智能、数字孪生、5G等新一代信息技术，发展质量和效益大大提升，成为河北省首家实现5G信号全覆盖的矿井，为行业推进智能化发展提供了经验。
01
打造智能制造示范工厂
在河钢矿业中关铁矿智能集控中心无人驾驶电机车操控台前，电机车司机刘广建右手操纵摇杆，左手点击按钮，远程遥控井下500多米深处的电机车装矿。
“以往需要下井人工驾驶电机车，作业效率比较低，矿井环境复杂还有一定的安全风险。现在，通过远程遥控，轻轻松松就解决了。”刘广建告诉记者。
智能集控中心里看似简单的操作，背后折射的却是智能制造示范工厂这个庞大系统工程的功效。作为传统的矿山企业，如何快速向产业高端挺进？答案就在智能化转型上。
河钢矿业按照“数据引领、集中管控、智能产线、本质安全、远程共享”的理念，不仅高标准打造了智能制造示范工厂，而且还高质量建设了“一路、两平台、四系统”。“一路”即多网合一的信息高速公路，“两平台”即虚拟化和资源共享技术平台、多维融合云应用平台，“四系统”即井下智能开采系统、智能选矿系统、智能高压供电系统、智能物流管控系统。
在司家营铁矿发运现场，根据智慧运输系统提供的路线推荐服务，物流车辆自动装车、过磅，实现销售端与客户端畅通无阻；在研山铁矿露天采场，牙轮钻机在线监测系统让大型采矿设备实现自主监测……
随着人工智能、工业机器人、机器视觉等前沿技术在关键场景成功应用，河钢矿业实现了资源高效协同共享和智能化运营。“智能”给河钢矿业带来了全新的变化，今年以来，人均劳效提高267.65%，是行业平均水平的2.5倍，综合创效达2亿元。
02
矿井实现5G信号全覆盖
以前，副井提升机每完成一次作业需要等待数据传输和指令传回。搭载上5G网络后，发出指令、网络传输、作业动作实现同步，没有卡顿和间断。
传统网络难以承载包含全工序智能设备的工业环网。随着制造业与数字技术不断融合，河钢矿业以产业数字化、数字产业化为主线，适应新时代工业与社会变革，将目光聚焦在5G技术，依托5G的大带宽、高速度、稳定性强打破数据传输瓶颈，实现全工序“一键启动”畅通无阻。
“目前，我们正在积极推动5G全连接工厂建设，打造基于5G技术的灵活组网模式，提升‘云网边端’一体化协同能力，将5G组模应用到各类工作场景。”河钢矿业电气自动化高级工程师杨洋说。
对于地下矿山来说，5G建设的特殊性在于地面基站无法为井下生产提供信号，狭长的巷道、宽厚的矿体对信号干扰十分严重，这在整个行业都是一大难点。为解决这一难题，河钢矿业将生产系统5G技术方面的需求进行整合，通过加强井下5G基站设备安装与网络环境搭建，进行5G网络架构，最终完成5G网络与现有工业以太网对接，成为河北省首家5G信号全覆盖的矿井。
围绕质量变革、效率变革、动力变革，河钢矿业依靠数字技术解决产线上的关键难题，全面发力、多点突破。河钢矿业研发的5G超融合智能调度系统，为井下采矿工作面智能开采、井下运输无人驾驶、井下高清视频分析、机器人智能巡检等场景，提供了高效的边缘计算能力，井采效率提高3至5倍，使矿山更智能、更安全、更高效。
03
数字孪生技术破译“时空密码”
河钢矿业下属单位遍布河北省6个城市，点多、面广，管理难度大，数字孪生技术在工业领域的应用，让其找到了破题攻坚的方向。
河钢矿业在非煤地下矿山领域率先搭建了矿山数字孪生可视化平台，集成应用物联网、大数据、数学建模、三维GIS等技术，辅助添加VR智能设备、裸眼3D混合现实空间装置等数字化产品。同时，通过大范围、深层次的数据采集，建立起一套完整的三维矿体模型、地表模型以及勘探数据库，构建了矿山应用场景数字“画像”，实现了各业务数据之间的协调应用，打破区域管理限制的鸿沟，以真实数据驱动虚拟场景，实现了跨物理时空的数字孪生具象化。
“简单来说，数字孪生就是在数字世界里复刻生产现场。”河钢矿业数字矿山科相关负责人介绍，通过数字孪生技术构建智能综采、智能掘进、辅助运输等六大虚拟场景，在矿山数字孪生可视化平台就可实时显示矿山生产、管理、调度效益等各方面数据。依托这些数据和模型，管理人员可以更为精准地判断设备运行状态，真正实现智能感知、智慧决策。
数字孪生技术让矿山从“平面式管理”转变为“直播式管理”，可有效提高资源利用效率。
“通过数字孪生技术，可以形象、动态地将矿体空间形态、品位属性表示出来，能提高配矿管理的科学性。”河钢矿业石人沟铁矿地勘作业区相关人员表示，以数字孪生技术为基底，综合三维激光扫描、图形化计算、航测影像数据等三维空间数据采集技术手段，河钢矿业创建了矿体资源显示模型，可将矿岩分界误差缩小至1米以内，成为链接虚拟与现实的“时空隧道”。
来源：中国矿业报
