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人工智能技术在矿山智能化建设中的运用

郭东涛
  
安家(建筑与工程)
2021年31期
陕西陕煤铜川矿业有限公司 玉华煤矿 陕西 铜川 727015

摘要: 智能化建设工作具有较强的复杂性和系统性,为了能够保证采矿活动与环境协同互动,就要正确应用人工智能技术对各项采矿活动进行有效控制。通过正确应用人工智能技术,来处理各个子系统中产生的各项数据,保证矿山智能化建设的整体架能够将智能计算、智能通信、智能控制融为一体。在实际开展矿山智能化建设工作期间,还要不断深入研究人工智能技术,在紧跟矿山智能化建设发展趋势的基础上,逐步提升先进技术运用率,进而高效解决未来矿山智能化建设过程中的各项问题。

关键词: 人工智能技术 智能化  矿山建设 数字化

0 引言

人工智能技术快速发展的背景下,我国传统工业在逐步向智能化方向发展,将人工智能技术运用到矿山智能化建设工作中,为其长远发展提供了先进技术。在实际落实矿山智能化建设工作期间,能否正确应用人工智能技术非常重要,需要不断丰富智能矿山建设内容,构建科学合理的体系架构,优化矿山层面系统等,通过多种方式使人工智能化技术充分发挥应用价值,进而提升矿山智能化建设质量。本文从人工智能技术概念入手,展开阐述,针对在实际开展矿上智能化建设工作中,如何正确应用人工智能技术进行全面探讨。

1 人工智能技术概念

通过对人工智能技术进行深入研究,发现其主要就是对人类大脑和人类思想方式进行研究,进而使机器能够有效模仿人类大脑,来理解和运用思维方法,人工智能技术与人类的认知和学习能力具有相似性,是现代化社会具有先进性的一种技术。

人工智能技术是从模拟人的角度出发,具体可以将其分为的弱人工智能和强人工智能两大种类[1]。对于弱人工智能技术而言,就是希望能够通过借鉴人类智能行为的方式,研究出更加优质的工具,进而来减轻人类的智力劳动,不可否认其与高级仿生学具有较强的相似性。本文实际研究的人工智能技术,限定为借鉴人类职能行为的方式,来帮助人类减轻人类治理劳动工具的一项技术。

2 人工智能技术在矿山中的具体应用

随着人工智能技术水平的提升,研究人员对矿山各个生产系统中的人工职能技术进行深入研究。考虑到人工智能技术的研究范畴和时间跨度都比较大,所以将其与矿井进行全面结合。比方说将人工智能技术与矿山灾害处理工作进行结合,构建职能水害治理平台;将人工智能技术应用煤矿开采和挖掘技术全面结合,构建具有智能化他正的煤炭识别技术,创建智能采煤工作面;将人工智能技术与矿山自身的监控系统进行结合,构建新型的智能围岩监控系统;将人工智能技术与通信网络全面结合,构建智能井下无线传感器网络路由算法等。不可否认,将人工智能技术运用到矿山智能化建设工作中,不仅能够提升煤矿智能生产效率,也能提升管理质量。在此过程中,如何将人工智能技术与某一个生产或是管理系统层面进行深度融合,是目前矿山智能化建设管理人员应着重考虑的一项问题。

3 矿山智能化建设策略

对于“智能矿山”而言,实际上就是将人工智能技术与矿山进行深度融合之后所产生的“合体”,其更加注重强调对矿山的认知和学习能力属性。

3.1明确智能矿山发展历程

煤矿经历了矿山机械化、自动化、数字化等多种不同形态的演变。现阶段煤矿开采变得更加复杂,如果只是使用传统形式下的机械化和自动化技术,将无法满足全面提升煤矿开采效率和安全水平的要求。基于此,数字化矿山理论被提出,注重构建矿山数字空间。煤矿数字化主要技术将大量的异质矿山信息资源进行有效整合,之后再将煤矿复杂多变的信息,之间转换为可以度量的数字和数据,从而能够为煤矿综合管控向网络化方向发展提供保障。

如果将泛在感知和物物相连的理念作为基础研究依据,就能够发现数字化矿山在一定程度上实现了对物联网矿山的演变。在物联网理念的影响下,紧紧结合通信网和互联网的拓展应用、网络延伸,更应该深层次的对物联网矿山的感知层、网络层、应用层三不同层次的架构进行深入研究[2]。比方说要求矿山不仅仅只是按照最初的采、掘、通、运等生产环节构建监控系统,也要严格按照机械设备地点、生产逻辑等因素,保证监控系统构建具有灵活性。

3.2 明确智能矿山架构

一是设备层,主要就是处于智能矿山的最底层,具体是由矿山中的传感器和执行机构组件而成,主要负责数据采集以及执行指令等内容。

二是智能层,处于智能矿山的中间层,也是智能矿山整体架构中比较核心的一层,是由一个个智能体组合而成的。对于每一个智能体而言,都要将智能通信、智能控制、智能计算集于一体,进而形成信息物理系统的实体。

三是应用层,其实际上处于智能矿山的最高层,主要就是由多种应用逻辑组合而成,也会显示出相应的数据。具有是由三个子层组合而成,其中对于数字孪生矿山子层而言,相当于“数字大脑”,能够对矿山实现最高层次的职能控制大;对于数组展示子层而言,主要就是指报表、显示、业务逻辑等,其能对各项业务进行条块分割。

3.3加大复杂巨系统建模技术研究力度

主要就是考虑到实际开展的智能矿山设计工作期间,数字孪生矿山子层的控制机制设计缺乏完善性,导致只能处于被动接收环境参数作为控制输入,进而难以将环境控制机融入到整个控制环节中。基于此,为了能够保证人工智能技术在矿山智能化建设中发挥作用,就要构建矿山复杂巨系统模型,通过逐步加大此方面研究力度的方式,达到是采矿活动和环境协同互动的目的,从而能够更加精准的对采煤活动进行控制。

4 结论

综上所述,矿山智能化建设工作,是现代化社会紧跟煤矿技术创新变革趋势的必然选择,全面结合人工智能化技术,制定完善的矿山数字化建设方案,在矿山生产管理等多个环节中,做好智能协同和智能控制等多项工作,从而使人工智能技术与矿山智能化建设工作进行深度融合。

参考文献

[1]段晓栋.人工智能在矿山应急救援中的应用探析[J].江西化工,2020,(3):168-169.

[2]付蓉.关于计算机与人工智能技术在矿山电气自动化控制中的应用[J].世界有色金属,2020,(1):25-26.

作者简介

郭东涛(1979),男,陕西泾阳人,2010年毕业于西安科技大学采矿工程,目前从事采矿工作。

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