智能传感论文(智能采矿论文)

 

在过去的十年里，采矿业面临着越来越困难的局面——采矿效率低、安全性差、成本高，在未来十年中，智能采矿时代下安全传感器技术、大数据与空间数据可视化技术、智慧矿山、无人机和监控技术等新技术将引领行业进入智能化时代。

2019年11月18日，山西平遥峰岩煤焦集团二亩沟煤业有限公司发生一起瓦斯爆炸事故，造成15人死亡，9人受伤（其中1人重伤），直接经济损失2183.41万元。

2020年6月10日，陕西省燎原煤业有限责任公司发生较大煤与瓦斯突出事故，造成7人死亡、2人受伤，直接经济损失1666万元。

2020年12月4日，重庆市胜杰再生资源回收有限公司在重庆市永川区吊水洞煤业有限公司回收设备时发生重大火灾事故，造成23人死亡、1人重伤，直接经济损失2632万元。

这些都提醒我们，即使是在当今安全意识和技术装备更高的21世纪，矿工也面临着危险。

面对2022年更广泛的挑战，各种压力只会加剧，疫情更加促使许多国家重新评估其采矿和金属项目的长期影响。因此，我们必须开发新工艺，以满足对材料和低碳技术日益增长的需求。

这都是新数字时代可以提供解决方案的地方。

传统上，采矿业在采用新技术和接受能够改变和加强行业的创新方面进展缓慢。然而，埃森哲咨询公司（Accenture Consulting）的一份报告发现，82％的矿业企业希望在未来几年增加对技术创新的投资。

埃森哲咨询公司的数据显示，全球智能采矿市场规模预计将从2019年的925.67亿美元增至2027年的2404.76亿美元，未来6年的复合年增长率为13％。

从人工智能和空间可视化数据到地理信息系统和自动化无人机，数字技术将使世界各地的采矿作业更具生产力、效率和可持续性，同时显著降低相关风险，提高工人安全。

变化正在变得越来越明显。去年年底，专注于大型矿山设备生产的安百拓公司（Epiroc）同意收购米内普（Minep），米内普是一家专门通过整合规划、执行和分析来提高矿山生产率的软件公司。

安百拓总裁兼首席执行官海丽娜·赫德布洛姆（Helena Hedblom）说：米内普的平台能力与安百拓的数字解决方案、合作伙伴和全球业务的结合，有可能改变矿山的运营方式。米内普是一家高质量的软件供应商，在将矿山从矿坑连接到港口方面拥有丰富的经验，我们将共同努力，使采矿客户的操作更加智能、安全和无缝。

智能采矿中心提供最新的行业见解和数字解决方案和技术，采矿公司可以采用这些解决方案和技术来加速业务增长、减少浪费投资和避免重复。

矿业公司领先数字解决方案全球平台Axora推出了一个在线智能采矿资源中心，帮助企业从疫情中复苏，并在之后茁壮成长。

在一篇题为《数字矿山：联系、优化、可持续》的论文中，瑞典鲁勒技术大学的创业与创新副教授戴维·奥丁教授说：我们将在未来创造更深的矿井。我们不能把人类送到这些深度，自动化将是唯一的选择。为实现自动化，矿山首先必须正确实现数字化。世界经济论坛确定了四个关键的数字化主题，这些主题预计将成为未来十年行业数字化的核心。

我公司推出的深部资源勘查型瞬变电磁仪可以很好地解决数字化趋势下更深矿井条件下资源勘查的问题。

安全传感器

澳大利亚图文巴南方昆士兰大学的一位研究人员都安·迪恩（Toan Dinh）博士开发了一种新的超级传感器，它可以显著提高采矿安全性，这是另一个重新绘制传统采矿环境的技术的明显例子。

都安·迪恩的传感器设计用于防止采矿现场的伤亡，它能够检测石油和天然气管道中的早期机械问题，同时能够抵御恶劣和腐蚀性环境，这一能力甚至引起了美国宇航局的注意。

都安·迪恩在过去的6年中开发了由碳化硅制成的传感器。他说，它们比人类头发的宽度小5到100倍，性能比传统传感器好得多。

目前的硅技术不能在恶劣的环境中使用，因为它们不能在高温和腐蚀的条件下工作很长时间。迪恩解释说，我开发的传感器可以在高达600摄氏度的温度下工作，应用范围很广，包括石油和天然气工业以及航空航天技术。

互联网小常识：测试DHCP服务器使用ipcongfig /all命令，释放租约地址使用ipconfig /release命令，重新获得租约使用ipconfig /renew命令。

大数据与空间数据可视化

智能矿山是指通过嵌入式传感器将主要资产数字化的矿山，这些传感器通过无线网络将数据传输到一个集中的位置。

智能矿山的价值在于探索整个矿山工作流程中可用的清晰可靠的数据，以提供实时见解。一旦分析，数据可以确定生产问题，管理库存和质量，跟踪生产和资产绩效和成本。这有助于矿业公司做出最佳决策，提高整个生产和运营的效率。

随着三维建模、虚拟现实和增强现实软件的出现，空间数据在整个采矿行业的价值越来越高，使公司能够在不到地面的情况下规划新的矿山。例如，三维建模可以让公司创建一个新矿井的真实模型，具有可视的深度感知，这使他们能够在计划部署到现实世界之前评估和测试潜在的问题。

作为大数据与数据空间可视化技术的新技术应用，智能监测预警系统在展示监测矿井水文动态实时情况方面作用突出。

此外，这些新技术使个人能够体验到在矿场工作而不在野外的感觉，使公司能够远程培训新矿工。特别是增强现实技术的发展使矿工们能够使用虚拟模拟器接受培训，并提供身临其境的体验——让旷工在安全的环境中为困难事件做好准备。这降低了成本、风险和对环境的负面影响。

互联网小常识：在一般规模的网络系统中，尤其是一期工程的建设中，人们经常采用多个并行的GE/10GE交换机堆叠的方式来扩展端口密度，由一台交换机通过光端口向上级联，将汇聚层与接入层合并成一层。

数字矿山

矿山一直被认为是危险的工作环境。

然而，随着新矿床的勘探变得越来越复杂，包括较低的矿石品位、较深的矿床和高应力环境，采矿中的伤亡人数仍然居高不下。这就是技术创新提供生命线的地方。

世界经济论坛预测，到2025年，自动化和机器人技术可以防止采矿和金属行业的1万人受伤。

通过人工智能驱动的自主系统的实施，矿业公司现在能够使用自我控制的机器在敌对环境中负责作业。

这一举措不仅将大大减少对矿工生命的威胁，然而，数字矿山的兴起也将提高机器全天候工作的整体生产率。中国煤矿一直在推进智能采矿技术，以减少更多机器人在井下工作的事故。2020年底，装备智能采矿技术的机械数量达到494台，比2019年增长80％。据美国国家矿山协会（National Mine Association）统计，2020年底，有19种机器人在矿井下工作，用于采矿、钻孔和巡逻。

马里的西亚玛（Syama）地下金矿成为世界上第一个完全自主开采的金矿。该矿与瑞典工程公司山特维克合作设计，采用全自动卡车、装载机和钻机。完全自主的操作意味着矿井可以24小时运行，所有操作都由远程操作中心监督。

无人机和监视

采矿的性质对环境有负面影响。虽然这是一个不可避免的现实，但矿业公司可以通过跟踪资源的开采和处置方式，大大减少这种影响。例如，自动无人机可用于监测挖掘和开采项目，对废物和有害物质的扩散情况进行详细记录。通过引入问责制的元素，矿业公司将更加注意其活动，评估并尽量减少随后的连锁反应。

除了记录矿井对周围生态系统的影响外，无人机还可用于评估管道基础设施和滞留池，同时还可在危险区域提供安全监控，并跨多个地点进行资产管理。通过对地面上肉眼看不到的东西进行详细描述，无人机只会对采矿作业的顺利和成功运行变得更加重要。

未来的机会

毫无疑问，当前的全球疫情突出了技术创新对于提高成本效率、增强可持续性和提供新的解决方案以确保所有部门的劳动力安全的重要性。采矿业也不例外。

全球大宗商品专家鲍里斯·伊万诺夫（Boris Ivanov）表示：采矿业只有通过采用数字技术和数据分析来优化矿山的效率和效益、提升资产绩效、降低风险和减轻环境问题，才能从中受益。

此外，将人工操作转移到自主或半自主远程控制矿井，只会增强整个价值链的流程。

技术不仅仅是未来采矿作业的一个因素，它还影响着市场产出。例如，智能手机、平板电脑、电池的日益普及以及对电动汽车的推动，导致了对稀土元素和锂的需求上升。

最终，通过提供现代化、安全和生产性的矿山，技术创新有能力帮助矿业成为一个有价值的企业。现在该由行业领导者通过利用数字技术推动卓越运营来连接人员、设备、数据和见解了。伊万诺夫补充道。

在一个瞬息万变的世界里，矿业公司需要更灵活、更有弹性和变革性。加快矿业的数字化有诸多好处。但唯一的问题是采用的速度。

相信未来在安全传感器技术、大数据与空间数据可视化技术、数字矿山技术、无人机和监视技术等新技术的引领下，智能采矿将以新的面貌呈现在公众面前，效率和安全都将得到很好的保障。

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(文章采编自网络)

公司简介

武汉地大华睿地学技术有限公司（简称地大华睿），起步于1993年成立的研发中心中国地质大学高科资源探测仪器研究所。是一家集地学技术与智能科技研发、制造、销售、工程、信息服务于一体的高新技术企业。持有湖北省认定的高新技术企业、ISO质量管理体系认证单位、地球物理勘查乙级认证企业、测绘丙级认证单位、防腐蚀施工认证单位、排水管道养护维修企业、国家矿用产品安全标志准用企业等多项从业资质。

公司业务包括：物化探设备的研发和销售，水文地质勘查、水害探测与监测、水质检测，水文水情监控信息系统的研发与集成，专业信息化系统的安装与运维，水害防治工程总包与分包、技术咨询，以及地下空间多场耦合地质环境与安全管理平台的定制化设计。

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