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作者:江鹤;程德强;乙夫迪;汪鹏;崔文;寇旗旗;
单位:中国矿业大学信息与控制工程学院;中国矿业大学计算机科学与技术学院;
摘要:随着信息技术的飞速发展及矿山智能化转型升级的需求加大,新一代信息技术在智能矿山领域的探索与应用持续深化。简述了矿山信息化、数字化及智能化的理论体系,其覆盖从数据采集、处理到智能决策的全方位流程,为矿山转型升级奠定基础。综述了智能矿山监测监控技术、矿山大数据智能分析与决策技术、矿用设备预测性维护技术、智能矿山工业物联网技术、智能矿山AI技术、矿山数字孪生技术、矿山机器人技术、矿山5G通信技术的核心关键技术、典型应用场景和未来发展趋势。智能矿山监测与监控技术的核心构成是高精度传感器网络、物联网、大数据分析及AI。矿山大数据智能分析与决策关键技术包括数据收集与整合、数据智能分析、决策支持等。矿用设备的预测性维护技术主要包括数据采集、数据分析、故障诊断及维护决策优化。智能矿山工业物联网技术贯穿感知层到应用层,实现矿山安全管理的高效化与智能化。智能矿山AI技术在预测性维护与自我优化、人机协作与自动化控制等领域具有巨大的应用潜力。矿山数字孪生技术的核心是物联网、三维可视化与建模、AI与机器学习和高可靠通信技术。矿山机器人技术在无人驾驶、智能采矿、环境感知与监测、多机器人协同作业等领域广泛应用。矿山5G技术的核心优势是高速率、低延迟、大连接密度、高可靠性与稳定性,在多传感器融合监测、无人驾驶、5G边缘计算、虚拟现实/增强显示等领域得以应用。
关键词:智能矿山;新一代信息技术;大数据分析;工业物联网;人工智能;数字孪生;机器人;5G通信
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52304182、52204177); 安徽理工大学矿山精细探测与信息处理技术创新基地开放基金项目(2023MPIM03); 国家重点研发计划项目(2021YFC2902702,2023YFC2907604)