新一代智能煤矿人工智能赋能技术研究综述 |
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作者姓名: | 付翔 秦一凡 李浩杰 牛鹏昊 |
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作者单位: | 1. 太原理工大学矿业工程学院;2. 太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心;3. 山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(52274157);;国家重点研发计划项目(2020YFB1314004); |
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摘 要: | 煤炭工业与人工智能(AI)深度融合是现代化矿井实现智能少人、降本提效的重要路径,而煤炭行业全流程、全业务应用场景的AI赋能是实现煤矿智能化的具体技术措施。在当前煤矿智能化发展背景下,提出了初级智能煤矿向新一代智能煤矿演进的基本范式,对比分析了初级智能煤矿与新一代智能煤矿的组成、功能与技术内涵,揭示了新一代智能煤矿AI赋能技术的重要性及其应用实施的2个关键:煤矿工业机理AI模型与煤矿工业互联网平台。总结了关于煤矿地质、采煤、掘进、安全监控等复杂作业环节的工业机理AI模型研究现状,阐明了工业机理AI分析在智能煤矿建设中的快速发展态势。设计了新一代智能煤矿多级云边协同工业互联网平台架构,利用集团数据中心、矿井数据中心、生产系统集控中心等工业信息软硬件设施,结合海量数据云计算和少量数据边缘计算特点,提出了集团云、矿井云与环节边、场景边的多级云边协同机制。指出了未来进一步研究方向,应不断加强煤矿工业机理AI模型的开发与软件化研究,逐步形成煤矿全流程AI赋能的知识软件体系,并充分运用煤矿工业互联网平台的数字资源与信息设施,逐步实现煤矿工业互联网平台的AI技术承载。
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关 键 词: | 新一代智能煤矿 人工智能 AI赋能 煤矿工业机理AI模型 煤矿工业互联网 |
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