- 手机：
- 13564805630
- 电话：
- 021-57708796
- 邮箱：
- 838717855@qq.com
- 地址：
- 上海市奉贤区民乐路88号3幢110室
国家电投集团内蒙古白音华煤电有限公司露天矿（以下简称“白音华露天矿”）是锡林郭勒盟核心煤炭生产基地，年产能1500万吨，其煤炭运输系统涵盖12条主输煤胶带、5座破碎站及配套设施，总长度超8公里，承担煤炭从破碎到储仓、装车的关键转运任务。长期以来，系统采用“人工值守+定时巡检”模式，存在突出问题：一是安全风险高，输煤廊道空间狭窄、粉尘浓度高（均值15mg/m³）、噪音超85分贝，人工巡检易发生机械伤害、滑倒等事故，设备故障人工预警滞后率达40%；二是巡检质量不均，依赖“眼看耳听鼻闻手摸”，设备早期故障漏判率超30%，胶带跑偏、撕裂等隐患难以及时发现；三是人力成本高，配置操作及巡检人员42人，年人力成本超500万元；四是管理效率低，数据分散于各设备终端，生产调度依赖经验，设备维保以“事后抢修”为主，年非计划停机超96小时。
国家电投集团内蒙古白音华煤电有限公司露天矿（以下简称“白音华露天矿”）作为锡林郭勒盟重要煤炭生产基地，年产能达3000万吨，其地面输煤胶带系统承担着煤炭从破碎站到储煤仓、装车系统的关键转运任务，系统涵盖12条主输煤胶带、5座破碎站及配套的供配电、除尘等辅助设施，总长度超8公里。然而，长期以来，该系统采用传统的“人工值守+定时巡检”模式，暴露出诸多亟待解决痛点：一是安全风险高，输煤廊道内空间狭窄、粉尘浓度大、设备运行噪音强，人工巡检易发生滑倒、机械伤害等事故，且高温、高湿环境下设备故障突发率高，人工预警滞后；二是巡检质量参差不齐，依赖“眼看、耳听、鼻闻、手摸”的传统方式，受巡检人员经验、责任心、身体状态等因素影响，设备早期故障、胶带跑偏、撕裂等隐患易被漏判；三是人力成本高，系统共配置操作及巡检人员42人，倒班值守导致人力成本年均超500万元；四是管理效率低，各环节数据分散在不同设备终端，缺乏统一整合分析，生产调度依赖经验判断，设备维保多为“事后抢修”，造成大量非计划停机。
为响应国家《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》及内蒙古自治区相关部署，西乌珠穆沁旗园区综合服务中心牵头，联合白音华露天矿启动“煤炭运输全过程无人作业系统”项目，通过技术赋能解决传统运输痛点构建安全高效智能化运输体系。
项目以“数据驱动、智能协同、安全高效”为目标，总投资1800万元，实施周期2023年3月至2024年1月，分五个阶段推进。融合物联网、工业大数据、AI等技术，构建“1个统一管理平台+14个子系统”架构，实现“信息采集全覆盖、数据资源全共享、生产过程全记录”的智能化升级。
目前项目已稳定运行，成为白音华露天矿智慧矿山“1342”规划核心组成部分。系统运行以来，输煤系统故障停机率下降40%，人工成本降低60%，实现安全生产零事故，为煤炭运输智能化转型提供了可复制范例。
项目严格遵循白音华露天矿智慧矿山“1342”建设思路，构建“纵向贯通、横向协同”架构体系，确保与现有系统无缝衔接。纵向分为“感知层-网络层-数据层-应用层-决策层”五级，横向以统一管理平台为核心，汇接14个子系统，实现“一点触发、多系统联动”。
感知层通过传感器、摄像头等设备实现全面感知；网络层采用“5G+工业以太网+光纤”组网，5G时延控制在20ms以内；数据层依托现有数据中心构建统一数据中台；应用层开发14个子系统覆盖核心业务；决策层通过大数据与AI提供智能支持。14个子系统包括智能巡检机器人、UWB人员定位等，数据实时上传统一平台。例如设备智能检测系统发现电机温度异常时，可自动触发消防预热、机器人重点巡检、语音预警等联动措施，形成闭环处置。
项目聚焦“替代人工、保障安全、提升效率”，重点推进四类核心系统建设，解决传统运输痛点。
1.智能巡检与设备监测系统，替代人工巡检，实现故障早预警。针对传统人工巡检效率低、风险高的问题，项目构建了“机器人巡检+固定传感器监测+机器视觉分析”的立体巡检体系，实现输煤系统的无死角、全天候监测。
设备智能检测系统在120个关键部位安装240个温度振动传感器，采用LoRa技术传输数据，监测振动值（0-20mm/s，精度±0.1mm/s）、温度（-40℃-120℃，精度±0.5℃），采样频率1次/秒，故障预警准确率92%。12套激光扫描传感器实时监测胶带状态，跑偏超15mm即触发减速或停机。
2.人员与安全管理系统，精准管控风险，筑牢安全防线。围绕“人员安全”核心目标，构建了“定位-门禁-预警-应急”全流程安全管理体系，实现对作业人员的动态管控与安全保障。
UWB人员定位系统部署48个基站，定位精度30cm，为作业人员配备带定位标签的智能安全帽。系统划分三类区域，人员违规进入重点管控区时，触发定位标签声光报警、语音提示、管理人员预警三重机制；紧急呼叫按钮可快速锁定人员位置并启动联动。
15套人脸+指纹+APP三重认证门禁与定位系统联动，人员需经APP申请、安全审核获取授权后方可进入，离场时自动记录，确保无人员滞留。
智能消防系统安装180个感知设备及30套智能灭火器，火情时自动启动喷淋、关闭门禁、推送信息，联动视频聚焦火情区域。系统内置应急预案，按事故类型自动生成处置流程。
3.智能控制与联动系统，优化生产流程，提升运行效率。以“无人值守、智能联动”为目标，对输煤系统的控制环节进行全面升级，实现了生产流程的自动化与精准化。
智能停送电系统安装24台智能线块智能电表，实现远程管控。夜班结束后自动切断非必要电源，日均节电800kWh；设备检修时，验证人员撤离后远程断电锁定，防止误操作。
料位智能联动系统在8个储煤仓及料斗安装16套雷达料位计，料位低于1.5米时自动增供，高于8米时预警减供，超9米则闭锁停机，彻底消除物料溢出事故。
4.辅助智能系统，改善作业环境，降低运维成本。辅助系统中，120盏人体感应LED灯年节电12万元；36套喷雾除尘装置与粉尘传感器联动，浓度超10mg/m³启动、低于5mg/m³停止；24个音柱实现远程指令发布与预警。
项目将数据作为核心生产要素，构建了“采集-治理-存储-分析-应用”的全流程数据管理体系，为系统智能化运行提供支撑。
1.多源数据全面采集。感知层全面采集生产、设备、安全、视频四类数据，设备关键参数1次/秒、生产数据1次/分钟、视频25帧/秒采集频率，确保数据实时完整。
2.数据标准化治理。数据治理体系实现标准化：制定数据命名、精度等规范，通过算法清洗异常数据、补全缺失值，按“时间-空间”维度融合多源数据，数据准确率从75%提升至98%。
3.安全可扩展存储。存储采用“本地+云端”模式，2台IntelXeonGold6330服务器（128GB内存、10TB硬盘）存储实时数据，云平台备份历史数据，AES加密保障安全，支持3年数据增长需求。
数据应用实现全流程智能决策：启机前自动验证“五项条件”，运行中实时监测调节，结束后自动生成报表与维保计划，故障时多终端报警并推送处置预案。
1.技术驱动创新，形成可复制的技术方案。针对不同规模矿山开发“标准版”（2000万吨/年以上，全系统）与“精简版”（500-2000万吨/年，核心系统）方案，编制《露天矿输煤胶带系统少人无人值守技术规范》提供标准支撑。
2.政策引导赋能，争取政策支持与行业认可。项目入选“2024年内蒙古自治区煤矿智能化示范项目”，获300万元政策资金，技术成果纳入《内蒙古自治区煤矿智能化建设指南》，通过行业交流提升影响力。
3.示范引领推广，发挥标杆项目带动作用。依托示范企业优势，2024年接待20余家煤矿观摩，组织5场技术分享会，培训120余人次，3家企业达成合作意向。
1.决策模式变革，从“经验驱动”到“数据驱动”。数据驱动决策替代经验判断：2024年4月，系统依据电厂订单增加需求自动调整生产参数，订单交付效率提升30%；1-5月预防性维保占比从20%升至75%，非计划停机减少60%。
2.运行模式变革，从“人工值守”到“无人值守”。全流程无人值守实现：启机准备时间从30分钟缩至5分钟，系统24小时连续运行，故障平均修复时间从2小时减至40分钟，简单故障可远程处置。
3.安全管理变革，从“被动防控”到“主动预警”。安全管理从“事后追责”转向“事前预警、事中管控、事后追溯”，人员靠近胶带机10米即预警，火情时自动隔离危险区域，安全隐患整改率100%。
1.技术架构开放可扩展。微服务架构支持按需扩展，兼容主流设备，新增功能无需大规模改造，降低升级成本。
3.多系统协同联动紧密。子系统深度协同，如人员误入破碎站管控区时，门禁锁定、语音警示、停送电准备、终端预警同步触发，提升应急能力。
1.解决安全风险高痛点。安全风险显著降低：作业人员从42人减至18人，现场人员减少60%；设备预警准确率92%，避免多起严重事故。
3.解决人力成本高的痛点。人力成本大幅节约：减少24名操作巡检人员，按人均年工资12万元计算，年省288万元，同时降低人工失误损失。
4.解决管理效率低的痛点。管理效率提升50%：平台实现数据自动统计与实时监控，生产调度响应时间缩短60%，无需人工统计生产数据与设备状态。
1.跨矿产行业推广。核心技术可应用于铁、铜等矿产输送系统，已与内蒙古某铁矿达成合作意向，计划引入巡检与监测系统，预计减员12人，故障停机率降35%。
2.跨领域延伸应用。技术可延伸至港口散货、电力输煤、建材物料输送领域，助力相关行业提升效率与安全水平。
3.产业链协同赋能。数据中台实现煤炭产业链信息共享，白音华露天矿可与下游电厂联动调整供需，设备供应商可通过数据提供精准维保，构建协同体系。
项目自2024年1月稳定运行以来，在经济、社会、安全等方面成效显著。通过智能化升级，输煤系统的生产效率大幅提升，运营成本显著降低，实现了良好的经济效益，具体体现在四个方面：
1.生产效率大幅优化。生产效率提升35%：装车效率升60%，日均装车从80列增至120列，年增外运120万吨；破碎效率升25%；输煤量波动从±10%缩至±3%，年增输送能力400万吨。
2.设备运维成本显著降低。设备运维成本降25%-30%：故障停机率从8次/月降至4.8次/月，修复时间缩67%，2024年1-5月运维费省120万元，设备寿命延10%-15%。
3.人力与能耗成本大幅节约。年省人力成本288万元，能耗成本98万元（胶带机节电86万、照明节电12万），节水5000吨。
4.管理成本有效降低。管理成本省60万元，管理人员减30%。2024年4月，提前预警5号胶带机轴承磨损，避免50万元损失。项目年综合效益566万元，投资回收期约3.2年。
项目不仅为企业带来了直接的经济收益，还产生了深远的社会效益，推动了煤炭行业的智能化、绿色化转型。
1.响应政策号召，助力智慧矿山建设。作为自治区智能化示范项目，为同类矿山提供范例，带动区域煤矿智能化升级，助力白音华露天矿智慧矿山建设。
2.推动绿色低碳发展，践行环保理念。推动绿色转型：设备能耗降10%-28%，年减碳1200吨；廊道粉尘从15mg/m³降至5mg/m³以下，改善环境质量。
3.提升行业安全水平，保障从业人员福祉。提升作业安全性，增强员工幸福感，其安全体系为行业提供支撑，减少安全事故。
4.增强企业核心竞争力，树立行业标杆。2024年企业煤销量增15%，客户满意度升20%，提升品牌竞争力，为国家电投集团积累智慧矿山建设经验。
安全是煤矿生产的生命线，项目通过全方位的智能化升级，构建了牢固的安全生产防线，安全效益十分突出：
1.人员安全保障能力显著提升。人员安全保障强化：违规预警率100%，2024年1-5月发出12次预警均妥善处置，智能安全帽提供应急保障。
2.设备安全运行水平大幅提高。设备安全运行提升：故障预警避免多起事故，如2024年3月预警3号胶带机轴承异常、4月纠正胶带跑偏。
3.环境安全管控能力全面增强。环境安全管控增强：粉尘预警准确率100%，消防响应≤3秒，2024年2月成功处置破碎站粉尘自燃隐患。
项目的实施不仅解决了当前输煤系统的痛点问题，还为企业与行业的长远发展提供了有力支撑，增强了可持续发展能力：
1.工业互联网平台支撑深化。数据中台为工业互联网平台奠基，未来接入采矿、销售等系统可实现全流程智能管理，解决数据碎片化问题。
2.产业链协同发展能力提升。数据共享机制促进产业链协同，优化供需匹配与维保服务，实现共赢发展。
3.政府监管辅助能力增强。系统数据实时对接政府监管平台，提供决策支撑，降低监管难度，助力政策落地。
4.技术成果转化与推广潜力大。成果可复制推广，形成技术规范、3套AI算法等成果，申请发明专利2项、实用新型3项、软件著作权5项，助力行业转型。
项目在实施过程中，形成了一套完整的技术成果与经验体系，为同类项目提供了全面的参考：
2.管理经验。管理经验涵盖了“政府引导+企业主导+技术支撑”推进模式、“需求导向+标准引领+迭代优化”的研发模式、“数据驱动+协同联动+精准管控”运行模式。
3.推广路径。推广路径以“标杆示范+技术培训+标准输出”为核心，加速了成果的落地。
