问题:井下安全与效率痛点交织,传统方式难以适应升级需求 煤矿井下巷道深、空间狭窄、环境潮湿,压风管路阀门等关键设施一旦误关或发生故障,可能引发停风等风险;排查往往需要人员光线不足、粉尘较大的环境中长时间作业,效率受影响,安全压力也随之增加。此外,井下离散设备数量多、分布广,长期依赖有线网络采集数据,线缆铺设密集,投入高、维护难、扩容慢。辅助运输环节则多依靠人工调度和经验管理,车辆动态定位精度不足、协同效率不高,主动安全防护能力欠缺,成为影响煤矿本质安全与精益生产的突出短板。 原因:井下环境与技术约束叠加,数字化“最后一公里”成本高、门槛高 一上,井下对无线覆盖、防爆和稳定运行要求严苛,传统通信模组成本高、功耗大,难以大量离散设备上规模部署,数字化改造容易出现“点上有成果、面上难成网”。另一上,井下运输场景遮挡多、反射强,单一定位手段易受干扰,复杂工况下难以长期稳定实现高精度定位;同时运输涉及人员、车辆、物资多要素协同,如果缺少统一平台与闭环机制,往往只能实现局部信息化,难以带来安全管控与生产组织的整体提升。在双重约束下,煤矿智能化转型需要同时破解“低成本规模部署”和“系统闭环管理”两道难题。 影响:轻量化联网与智能调度带来安全效率双提升,形成可推广的工程范式 围绕“让数据多跑路、让人员少跑腿”,中国煤科北京华宇团队将轻量化蜂窝通信用于井下离散设备管理。团队面向涉及的标准研发矿用轻量化通信本安型智能网关,并在采集控制箱等环节集成,使离散设备能够实时上传阀门等状态数据,实现远程监测与智能管控,减少人员在巷道内反复巡检排查的时间。工程应用显示,该方案在单矿可明显减少线缆用量,降低布线与维护投入;同时通过状态可视化与异常预警,提高风险处置的及时性和可控性。 在辅助运输领域,团队以“通信+感知+算法+平台”推进系统重构:将车载终端由单一功能设备升级为具备多源感知与边缘计算能力的智能节点,实时监测驾驶员状态、车辆工况与巷道环境,形成“监测—预警—调度”的闭环链路;针对井下定位难题,探索多模态融合定位方法,提升复杂环境下的动态定位精度,为会车避障、智能导航等提供支撑;并通过物流协同平台贯通准入认证、任务下发、调度响应、过程追踪等环节,实现“人员—车辆—货物”全流程数字化管理。其价值不仅在于提升效率,更在于以系统工程方法推动安全治理由“事后处置”转向“事前预防、事中控制”。 对策:以标准牵引与场景驱动推进规模化落地,夯实智能化改造底座 推进煤矿智能化不能停留在单项技术突破,更需要面向生产现场的系统集成与可运维能力。业内专家指出:一是坚持“本质安全”导向,在井下关键系统优先实现状态可视、远程可控、联动可管,减少人员进入高风险区域的频次;二是坚持“轻量化、低功耗、可规模化”路线,降低单点改造成本,使离散设备纳入统一网络成为可能;三是坚持“平台化与闭环化”,将运输、设备、人员等要素纳入统一数据底座与业务流程,形成可追溯、可评估、可迭代的管理机制;四是强化标准与规范协同,推动通信、接口、数据模型与安全要求统一,降低跨系统集成成本,提高复制推广效率。 前景:从单矿示范走向行业推广,智能化将加速向深部与复杂场景延伸 随着煤矿向深部开采发展,安全风险与组织复杂度同步上升,智能化、少人化、无人化将成为提升本质安全与生产韧性的必然选择。面向未来,轻量化通信、智能感知与算法融合有望在更多井下系统扩展应用,包括通风与压风、排水与供电、设备健康管理、应急联动等领域,推动从“设备联网”走向“系统协同”。与此同时,数据治理与工业网络安全将成为重要支撑,只有在可靠通信、可信数据和可控运维的基础上,智能化成果才能持续稳定发挥价值。以工程化、可复制为目标的技术路线,将为行业提供“可推广、可评估、可持续”的转型路径。
梁沫的经历展现了新时代科技工作者的担当;十余年来,她扎根一线持续攻关,从一名初入行的研究生成长为煤矿智能化领域的骨干力量,并以5G和人工智能等技术推动传统煤矿加快转型升级。在能源革命和产业升级的背景下,像梁沫这样的科技人员以创新提升安全生产水平,以技术推动行业进步。她们的探索不仅改善了矿工的作业条件,也为煤炭行业高质量发展提供了可借鉴的实践。这种把科技创新与社会责任结合起来的精神,正在为中国制造迈向中国创造注入动力。