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释放人工智能的力量,联想助力中国煤炭华晋集团实现自动检测关键采矿设备

联想团队花费了四个月时间开发和训练算法,确保链环长度计算和故障检测的准确性。该算法精度可达1毫米,我们对此非常满意。

周松云

中国煤炭华晋能源集团技术主管

中国煤炭华晋集团(CCHG)成立于2001年,是山西焦煤集团和中国煤炭能源公司的50/50合资企业。如今,国有的中国煤炭能源公司持有该公司的51%的控股权。

CCHG在山西省运营四个煤矿和三个加工厂,总年产能达到1420万吨煤。王家岭煤矿是CCHG皇冠上的明珠,日产焦煤约 16000 吨,年产焦煤 600 万吨。

自动化刮板链输送机潜力无限

在现代煤炭采矿过程中,煤炭被切割后,通过刮板链输送机从井下运送到地面。这些刮板链输送机可以长达20公里,由一系列较短的3至4公里长链条组成。

刮板链输送机是现代煤炭采矿过程中的重要设备,容易受到磨损和损坏。随着时间的推移,刮板链会变形并最终断裂,导致整个输送系统停止运行,严重影响生产。为了减少停机时间,CCHG采取积极的维护方法,定期对刮板链输送机进行检查。

“我们的目标是在链条断裂之前识别和更换变形的链条,”CCHG的技术主管周松云说道。“更换变形的链条是一个相对简单的过程,大约需要30分钟。但如果链条断裂了,我们就不得不拆卸和重新组织整个输送系统,这可能需要20个小时或更长时间。”

以前,一支由200人组成的团队轮班手动检查刮板链输送机。这不仅对员工构成了许多安全风险,还需要很多经验和专业培训。

作为中国加速煤矿智能化发展的推动力之一,CCHG每年都会投资数百万元人民币用于智能转型项目。该公司看到了自动化刮板链输送机检查过程的潜力,减少对人员判断的依赖,并最小化检查人员需要在井下的时间。

投资于人工智能

CCHG与联想研究院合作开发了一款计算机视觉应用程序,利用视频识别的人工智能技术来检测刮板链输送机上的磨损和损伤迹象。

刮板线上的高分辨率3D相机从多个角度捕捉链条的视觉外观以输出3D点云。该应用程序使用3D视觉图像处理技术来测量刮板链的长度,并基于3D深度图像的形状分析检测异常链环长度值。它实时输出灰度地图、3D点云图像、异常链环长度计算值和异常报警信息。维护团队可以通过移动和桌面终端查看检查结果和地图,从而准确地确定缺陷位置并有效组织维修。

计算机视觉应用程序运行于本地服务器集群上,由六台联想ThinkSystem SR590 V2服务器组成。CCHG还部署了联想平板电脑、笔记本电脑和台式工作站,用作维护团队的远程访问终端。

提高准确性、效率和安全性

自从应用计算机视觉应用程序以来,华晋集团极大地提高了维护作业的准确性、效率和安全性。

周松云进一步解释道:“单个链环缺陷检测的覆盖率增加到了95%以上,而每日维护覆盖率则增加到了99%以上。这意味着我们能及早发现缺陷,并在链条破裂之前更换变形的链环,避免了会影响生产的昂贵停机。

“更重要的是,通过自动化检查流程,维护团队井下的时间减少了90%。他们不必再进行刮板输送机的定期检查,只有在需要维修时才下去。少花时间在危险区域内大大提高了工人的安全性。”