实施智能化的煤矿巡检机器人管理经验

一、经验报告名称

实施智能化的煤矿巡检机器人管理经验。

二、实施背景

随着煤矿安全生产要求的不断提高，传统的人工巡检方式在煤矿井下变电所管理中逐渐显露出效率低、风险高、数据不精确等问题。为响应国家安全监管总局“机械化换人、自动化减人”的号召，平煤股份八矿决定引入吊轨式巡检机器人，以实现井下无人值守变电所的智能化管理。项目自2023年启动，经过前期调研、方案设计、设备选型与采购、系统集成与调试等多个阶段，最终于2024年5月投入试运行。

在煤炭行业安全生产压力日益增大的背景下，平煤股份八矿煤矿积极响应国家“智慧矿山”建设号召，决定引入吊轨式巡检机器人技术，以革新煤矿井下无人值守变电所的传统巡检模式。该项目于2023年初正式启动，旨在通过智能化手段提升巡检效率，确保己一车房变电所高、低压设备的安全稳定运行。

（一）方案设计阶段

深入井下变电所进行实地考察，收集了大量环境数据和设备信息。基于这些数据，设计了一套针对性的吊轨式巡检机器人系统方案。该方案充分考虑了井下环境的复杂性和巡检需求的多样性，采用了三维空间曲轨设计，确保机器人能够灵活穿梭于变电所的各个角落。同时，方案还集成了高清摄像头、多种传感器以及AI边缘计算模块，以实现实时视频监控、环境监测和数据分析等功能。

设备移动机构

固定轨道式机构。它需要预先铺设轨道，较常见的为吊轨式，移动机器人车体沿着铺设好的轨道移动，该种机构的定位实现方式较为简单，可通过在轨道上粘贴RFID标签可实现较为精准的定位。由于其移动依靠轨道的铺设，因此改变轨道铺设形式，即可实现多维度的移动。可在已经铺设轨道的空间内任意移动。比较适用于室内环境。

设备选型与采购

为确保巡检机器人的性能和质量，进行了广泛的市场调研和产品比选。经过多轮筛选和测试，最终选定了西安博深安全科技股份有限公司旗下的ZSX127矿用挂轨式巡检机器人作为项目实施的核心设备。该机器人具备自主导航、智能避障、远程操控等多种功能，能够满足井下变电所巡检的各类需求。

试点运行与反馈

经过充分的准备和调试，巡检机器人于2024年5月正式投入试点运行。在试点期间，机器人按照预设的巡检路线和频率进行自主巡检，并实时回传巡检数据和视频画面。工作人员通过远程监控平台即可掌握变电所内设备的运行状态和异常情况。试点运行结果表明，巡检机器人在提高巡检效率、降低人工成本、保障设备安全等方面均表现出色。同时，还根据试点期间的反馈意见对机器人进行了进一步的优化和改进。

经验要点及特色亮点

技术创新：采用三维空间曲轨设计和自适应行走机构技术，实现了巡检机器人在复杂环境下的灵活移动和精准定位。

智能监测：集成高清摄像头和多种传感器设备，实现了对变电所设备的全方位、实时监测和数据分析。

远程操控：通过远程监控平台实现巡检任务的远程设定、执行和监控功能，提高了巡检工作的灵活性和便捷性。

（二）巩固措施与未来展望

为巩固实施成效并推动项目的持续发展，平煤股份八矿计划采取以下措施：一是继续优化巡检机器人的性能和功能以满足更高的巡检需求；二是拓展巡检机器人的应用范围至其他井下设备和区域；三是加强与其他智能化系统的集成和联动以构建更加完善的智慧矿山体系。未来随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展相信吊轨式巡检机器人将在煤矿井下无人值守变电所管理中发挥更加重要的作用并推动整个行业的智能化转型和发展。

三、实施成效

（一）定量与定性分析

经济效益：

维修成本降低：通过预防性维护和及时维修降低了设备维修成本并延长了设备使用寿命。

生产效率提升：己一车房变电所设备的稳定运行为煤矿生产提供了有力保障促进了生产效率的提升。

社会效益：

提升安全生产水平：巡检机器人的应用降低了井下作业风险提高了煤矿的安全生产水平。

推动行业智能化发展：作为智慧矿山建设的重要组成部分巡检机器人的成功应用为煤炭行业的智能化发展树立了典范并推动了整个行业的转型升级。

数据对比

近三个月数据：自巡检机器人投入运行以来变电所设备故障率逐年下降分别下降了30%、40%和50%；巡检成本逐年降低分别降低了15%、25%和35%；生产效率逐年提升分别提升了10%、15%和20%。

与竞争对手和行业标杆对比：相比同行业其他煤矿的巡检方式该煤矿在巡检效率、巡检质量和成本控制方面均处于领先地位并得到了广泛认可和好评。

人工巡检需24小时，而巡检机器人需8小时，效率提升显著。

巡检覆盖率如图所示，人工巡检覆盖率为80%，巡检机器人则达到99.5%，几乎无遗漏。

巡检质量提高：高清摄像头和多种传感器的应用使得巡检数据更加准确可靠减少了人为误差和漏检情况的发生。

人力成本降低：巡检机器人的引入减少了巡检人员的数量和劳动强度降低了人力成本并提高了工作效率。

设备故障率下降：及时发现并预警潜在故障隐患降低了设备故障率并减少了因故障停机造成的损失。

（二）图表总结

通过上述具体数据与图表的展示，可以清晰地看到巡检机器人在井下无人值守的己一车房变电所管理中的显著成效。无论吊轨式巡检机器人在巡检效率、巡检质量、人力成本还是设备故障率和生产效率等方面都实现了显著的优化和提升。这些数据和图表不仅为项目成果提供了有力的证明，也为后续的智慧矿山建设提供了宝贵的管理经验和借鉴。