2021年,我国在航天领域的最新成就?

2021年,我国在航天领域的最新成就?,第1张

2020年,中国航天全年共执行39次发射任务,发射载荷质量10306吨,发射次数和发射载荷质量均位居世界第二。其中,长征系列运载火箭完成34次发射。

长征五号B运载火箭首飞成功,拉开载人航天工程空间站阶段任务序幕。长征五号运载火箭全面投入应用发射,成功发射火星探测器和嫦娥五号探测器,实现了我国地球同步转移轨道运载能力由55吨级到14吨级的跨越。

长征八号运载火箭首飞成功,有效增强我国高密度发射任务执行能力。太阳同步轨道运载能力达到45吨,突破了快速集成设计生产、电气一体化、节流减载等关键技术,实现了发动机推力调节技术的首次工程应用,为可重复使用打下坚实基础,能满足卫星组网工程和商业发射服务需求。

大推力补燃循环氢氧发动机关键技术攻关取得重要进展。我国最大推力分段式固体火箭发动机试车成功,为后续运载能力发展奠定了基础。

在航天器科技活动方面,全年共研制发射航天器77个,航天器总质量10261吨,数量和质量均位居世界第二。中国航天重大工程和专项任务稳步推进,大幅提升航天技术与应用能力。商业卫星研制机构数量持续增长,研制能力稳步提升,研制卫星类型从技术试验逐步向应用卫星转变。

新一代载人飞船试验船高速再入飞行试验圆满成功。此次试验完成了高速再入返回控制、热防护、群伞+气囊着陆方式、重复使用等技术飞行验证,飞船具备高安全、高可靠、模块化、适应多任务、可重复使用等特点,为中国载人登月飞船“启航”奠定了坚实基础。

嫦娥五号完成世界首次月球轨道无人交会对接。连续实现中国首次地外天体采样、地外天体起飞、地外天体轨道交会对接、第二宇宙速度高速再入返回等多项重大技术突破,完成了探月工程“绕、落、回”三步走发展规划,成为中国航天强国建设的重要里程碑。

“天问一号”火星探测任务迈出中国行星探测第一步。计划在国际上首次通过一次发射实现“环绕、着陆、巡视探测”三大任务,设定了五大科学目标,涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究,将推动中国在行星探测和基础科学研究方面的全面发展。目前,已成功实施环绕火星探测,并计划在2021年5月至6月择机着陆火星,开展巡视探测。

北斗三号全球卫星导航系统提前半年建成并开通。该系统是中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、性能要求最高的巨型复杂航天系统,采用了中国首创的混合星座构型,卫星核心器部件100%国产化。它可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务,性能指标达到国际一流水平。“北斗”,已迈进全球服务新时代。

通量宽带卫星系统启动建设。亚太6D通信卫星成功发射,是中国当前通信容量最大、波束最多、输出功率最高、设计程度最复杂的民商用通信卫星。卫星主要为亚太区域用户提供全地域、全天候的卫星宽带通信服务,满足海事通信、机载通信、车载通信以及固定卫星宽带互联网接入等多种应用需求。

高分辨率对地观测系统重大专项收官。这为中国长期稳定获得高分辨全球遥感信息提供了重要保障。中国高分系列卫星已基本形成涵盖不同空间分辨率、不同覆盖宽度、不同谱段、不同重访周期的高分辨率对地观测体系,天基对地观测水平大幅提升,中国卫星数据自主化率进一步加大。高分辨率多模综合成像卫星、资源三号03卫星成功发射,增强了中国综合对地观测能力,其中高分辨率多模综合成像卫星支持多种敏捷成像模式,首次实现“动中成像、多角度成像”,图像获取效率大幅提升。

中国首个海洋水色卫星星座建成。海洋动力环境观测网建设有序推进,海洋一号D卫星成功发射,与在轨的海洋一号C卫星组成中国首个海洋水色卫星星座。海洋二号C星成功发射,与在轨工作的海洋二号B星组网,计划于2021年发射海洋二号D星。届时,海洋二号B/C/D星组网,将组成全球首个海洋动力环境监测网。

“张衡一号”卫星数据参与构建新一代全球地磁场参考模型。该卫星获取了中国首批拥有完全自主知识产权的全球地磁场观测数据,构建了15阶全球地磁场参考模型。“天琴一号”卫星实现国内最高水平的无拖曳控制技术在轨验证,为后续研制空间引力波探测航天器、构建高精度空间惯性基准,奠定了坚实技术基础。

实践二十卫星在轨验证通信、导航、遥感等多领域16项关键技术。卫星搭载的Q/V频段高通量通信载荷总体技术水平达到国际先进水平,为后续1太比特/秒高通量通信卫星和全球低轨互联网卫星研制奠定了基础,激光通信载荷实现10吉比特/秒地球同步轨道星地通信能力,创全球最高速率;量子通信载荷完成全球首次地球同步轨道星地偏振编码稳定传输,为牵引和推动相关领域的发展奠定了良好基础。

世界首次连续纤维增强复合材料太空3D打印完成在轨演示。新一代载人飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空间3D打印系统”,在轨期间自主完成了连续纤维增强复合材料样件打印。此次实验,是中国首次太空3D打印,也是世界首次连续纤维增强复合材料太空3D打印实验,对于未来空间站长期在轨运行、超大型结构在轨制造具有重要意义。

大数据应用方向思考
一、警惕大数据过热
11过热产生盲目性
国内大数据的宣传早已过热,很多区县级政府也在考虑成立大数据局,政府对大数据热几乎没有抵抗力,企业没有紧跟就对了,在大数据高潮中反省政府的大数据行为、冷静一下头脑是有益的,毕竟大数据应用是一个经济问题,一窝蜂地大数据会使人犯“大炼钢铁”一类的错误。
12大数据应用效益存在问题
大数据最积极的推动者是政府,但是政府工作如何从大数据应用中获益一直没有清晰的答案,有效的大数据应用集中于互联网企业和金融领域并非政府工作,迄今一本像样的政府大数据应用案例都编写不出来,这种情况下推力政府大数据应用会带有很大的盲目性,这是技术导向而不是问题导向,技术导向必然会造成浪费。
13大数据不是包治百病的神药
现在对大数据的宣传已经远远胜过对城市问题的探讨,问题还没搞清药方就先开出来了,大数据药方再灵也不可能解决自己都没有诊断清楚的问题。任何技术都有其长处和短处,大数据也是一样,都有其能解决与不能解决的问题,各地政府首先要明确要问题是什么,然后再审视大数据技术能否发挥作用,不能反过来先定大数据再去找问题,政府工作明确目标永远比搞清技术更重要。
二、大数据源自互联网的推动
21大数据是如何产生的
任何有社会影响力的新名词都不是望文生义可以解释的,这些名词都被赋予了成语含义,“大数据”便是其一。历史上超大规模的数据很多却不被称为大数据,是因为单纯数据量增长并没有形成巨大社会影响力。
大数据概念是大的数据量与现代信息技术环境相结合涌现的结果,因此引发了巨大的效益机会,“大数据”一词的发明与宣传是为了抓住这个新机会。
22没有互联网便没有大数据
任何资源的价值展现都离不开特定的环境,互联网前的海量数据因缺少规模化的社会应用而不为人们重视,互联网创造了大数据应用的规模化环境,大数据应用成功的案例大都是在互联网上发生的,互联网业务提供了数据,互联网企业开发了处理软件,互联网企业的创新带来了大数据应用的活跃,没有互联网便没有今天的大数据产业。
23大数据是“大智移云物”的共同产物
如果没有汽车与高速公路石油产业不会那么重要,同样,没有互联网、云计算、物联网、移动终端与人工智能组合的环境大数据也没那么重要。大数据的价值并非与生俱来而是应用创新之结果,价值是由技术组合创新涌现出来的。离开环境的支持大数据毫无价值,就像离开了身体的手不再有手的功能一样。
三、传统大数据思维局限于支持决策
31传统的大数据应用理念
人们对事物的想象力很容易受所用词汇的暗示,“大数据”容易暗示人们关注数据规模而忽略信息技术背境的巨大变化所涌现的新机会。政府官员的工作经历很容易把大数据应用想象为只是统计应用在数量上的升级,大数据的作用是提取信息,信息的作用是改进决策,数据多意味着信息多,信息越多决策就越准确。在不少干部的理解中,部门数据整合起来就是大数据。
32两种数据使用方向:支持决策与支持 *** 作
在政府的工作中,数据对领导层的作用主要是改进决策,但基层工作人员不需要决策,数据是用来直接 *** 作的。政府公共服务业务主要是 *** 作问题,服务是规范的数据处理,基层工作人员只是按章办事不需要决策分析。使用信息技术是为了提高 *** 作服务的效率。发改委等十部门提出的“一号一窗一网”的服务要求所要解决的只是提高 *** 作的效率。改进决策与改进 *** 作是大数据两种不同的使用方向。
33专家(人脑)与系统(电脑)使用大数据的特点
支持决策的数据应用是面向专家(包括领导)的,专家需要从数据中提取信息,以信息支持决策,从数据中领悟信息是人脑独有的本领,但不同人信息领悟力并不一致,同样的数据不同人领悟的信息不同,对决策的影响也不同,应用结果的不确定性是专家使用大数据的特点。。
支持 *** 作的数据应用不能有不确定性, *** 作系统的数据应用是由系统控制的, *** 作按确定的规则进行,没有自由量裁的可能,数据应用结果由软件决定,这种应用是电脑在使用数据,电脑不懂信息只会严格依数据 *** 作,这种使用数据的模式保证了大规模业务行为的一致性。
34政府不能忽略 *** 作型大数据应用
政府工作存在着两种大数据应用:支持决策与支持 *** 作,但是在多数政府官员只想着大数据支持决策而想不到改进服务 *** 作更有效益。大部分的政府服务的精细化改进并不是决策层次上改进,而是 *** 作层次上的改进,政府提出的“一号一窗一网”式服务关键是提高 *** 作的效率,实践证明 *** 作的优化的改进空间更大,大数据在提高政府决策水平上的成效往往不如提高 *** 作效率成效明显。
四、大数据决策的局限性
41大数据小数据的不同来源
以数据量来划分大数据与小数据会忽略两种数据更实质的差别,从数据产生的过程看,小数据是经人触摸过的数据,包括人工填报或更新、核对等。大数据是机器自动记录的、未经人触摸过数据。
小数据来自业务流程中的人工填报、统计调查等渠道,统计调查是可以根据决策信息的需要专门设计的,为降低成本统计经常采用抽样调查的方法。
大数据来自自动化业务运行的副产品,出于成本的考虑,政府不大可能专为收集信息而设计大数据收集链,为决策服务大数据只能利用业务系统产生的数据副产品,大数据的收集成本是由业务系统承担的。大数据的来源受到业务系统种类的限制,不是所有的信息需求都能找到恰当的数据源。
42大数据适合小决策而不适合大决策
大数据适合在狭窄范围内对具体事务决策而不适合于大范围的决策。因为大数据的形成包含着先天的局限性,很多影响重大决策的信息恰恰是无法数字化的,例如国内外形势、技术创新、队伍士气、重大事件(类似美国911事件)都无法数字化,可数字化的现象只是小部分,以为靠数据决策就能更全面也是一种误解。政府重大决策需要考虑各方面的平衡,局部领域的大数据仅适合局部领域的决策,不适合面向全局的政府决策,精细化与全面性是不可得兼的。
43改进政府 *** 作的大数据应用
政府的大数据应用不能只关注决策应用,改进 *** 作的大数据应用往往能够获得更好的效益。政府对公众的服务主要使用的还是以小数据为中心的数据库,但是融入现场服务数据的应用可以将服务提高到大数据的层次上并增加智能化的应用。对政府基层工作人员的支持现场化、连机化,通过云平台与实时通信能显著提高一线人员的工作效率,是提高政府基层服务的智能化的重要措施,以改进服务 *** 作效率的智能大数据应用会有更大的成效。
五、没有人脑参与系统才能高效与智能
51人脑使用数据模式的效率制约
为人脑决策使用的大数据应用模式存在两点不足:一是效率上不去,大数据分析结果一旦交付大数据应用就结束了,无法形成连续服务型业务,信息的进一步应用是领导的事情,与大数据处理无关了,人脑决策的慢节奏抵消了大数据快处理的价值。
其次是大数据信息决策的效果的不确定性,决策质量与的知识、思维方式、决策风格密切相关,决策效果又与执行团队的能力相关,涉及的不确定因素太多。人脑使用数据的模式无法实现数据应用效果的确定性。
52电脑使用数据模式的效率优势
电脑使用数据的模式排除了人脑的参与,系统完全是由事先编写的软件直接处理数据,排除了人脑介入有两点好处:一是运行速度快,信息技术的速度优势得以充分发挥;二是保证了结果的确定性,系统的行为是可预测的,这将有利于系统可成为可组合、可叠加的功能模块,能够被集成为更复杂的系统。
53智能大数据应用可形成连续性业务
排除人脑参与的数据应用模式是信息技术的自动化应用,这种模式可综合使用各种技术资源(包括云平台、物联网、移动终端、人工智能等等)建立高速、流畅连续型服务,进入智能服务的新阶段,常见的互联网搜索、电子商务、移动支付、摩拜单车、蚂蚁金服无一不是这类的智能大数据应用,这种持续的智能大数据服务更受公众欢迎、社会影响力也更大。
六、智能大数据应用的发展空间
61所有的智能应用都是大数据应用
大数据是机器与机器对话的语言,只有机器与机器的高速对话才能产生如此规模的大数据。物联网、云平台、宽带网、移动终端等设施要发挥作用都要依赖机器与机器的对话,随着信息技术的大发展,机器与机器的对话速度越来越快、范围越来越广、规模越来越大,系统也越来越智能化,所有的智能数据应用都属于大数据的应用范围。
62智能化的作用是提高执行的效果
虽然大数据可以用于改进决策,但智能化的目标是提高执行的效果。计算机系统的作用是使规范性、可重复的工作做的更快。对于需要创造性的、非重复性的工作信息技术是依然无能为力的,人们发现几十年来计算机对于人脑决策能力的提高始终不大,智能化应用机会还是集中在对规范业务的改进,规范业务是确定性的服务,远比充满不确定性的决策业务更能让计算机发挥作用。
63 *** 作型大数据应用的智能化趋势
以提高执行效率为目标的大数据应用将向智能化发展,以互联网为基层的现代信息技术的大发展已经为服务的智能化创造力良好的条件,早期由于通信与网络能力的限制只能在一台设备上存储自动处理系统被称为自动化处理阶段,今天自动处理系统可以综合应用网络通信、云平台数据与软件、物联网感知数据与机器学习来实现更有效的自动管理,则被称为智能化服务阶段,排除了人脑参与的大数据应用进入智能化服务没有任何障碍,大数据应用智能化成为必然趋势。
七、智能大数据应用的活力
71 鲜活的数据
智能化应用中的大数据资源与信息决策中的数据资源的重大不同在于前者是动态形成的,其数据环境是不断变化、不断更新的,很多数据是在运行中自动生成的,数据资源与智能系统共生,这种数据资源很难转让,数据与服务系统是统一的生命体不能单独存在的,离开了系统的数据可以用来分析但失去了原来的意义,如同离开了人体的手再也没有原来的功能了。
72 实时的处理
在智能系统中的大数据应用是实时处理,面向信息决策中的大数据应用是批处理。实时处理能够确保及时性,这对于提高服务效率、保持业务的连续性很重要,现在强调“一号一窗一网”式的为民办事离不开对数据的实时处理。而信息决策类大数据应用则并不需要这种高效。
73持续高效的服务
智能化的大数据应用排除了人脑的干预,全部流程都是由电脑对电脑一气呵成,这样就能够达到很高的运行效率,而这是智能化系统巨大的优势,也是智能服务系统得以生存的原因,不论是搜索、购物还是其它自动化的服务,人的耐心都是很有限的,处理慢一点人们就会弃之而去。在信息决策大数据应用的结果是供人脑一次性使用的,处理速度就不那么重要了。
74不断积累的智慧
能够不断积累智慧的业务更有活力,易于修改是以软件为基础的业务的极大优点,这使得软件系统成为积累智慧最方便的工具,信息系统的高速发展也得益于系统智慧积累的能力。一项可持续的智能化业务系统始终处于不停的改进、完善与扩展之中,不断推出新版本的过程是智慧积累的过程,智慧的不断积累增添了系统的服务能力与可持续性。
信息决策大数据应用则不具有这一优势,其业务不连续很难推出一个又一个的新版本,智慧积累效率就慢多了。
八、小数据服务决定大数据中心的生存
81数据资源的时效性
数据资源像蔬菜一样有保鲜期,极少有越老越值钱的数据。数据集中存储很容易,由此而来的数据质量维护却是一大难题。数据生成得快贬值也快,很多数据往往还来不及处理数据就失效了,反而是那些变化稍慢、稳定期稍长的数据容易得到较多用户且服务也容易开展,这类数据大部分是小数据。
不同的数据使用方式对数据质量有不同的要求,面向 *** 作的应用则对数据质量非常敏感,例如证照库若不能及时更新就无法使用。信息决策类应用对数据的敏感性会差一些,大数据中心应当使数据的时效性与应用需求同步,要根据需求的价值有重点有选择地组织好数据质量的维护。
82大数据交易中心的困难
大数据交易中心与成为建设热点,在大数据应用刚刚开始,人们还没搞清大数据交易是什么概念时就建交易中心实在太早了。
实时服务的智能大数据应用的数据是鲜活的、是服务中自动生成的动态数据,要交易的是动态数据流还是截取的静态数据,动态的大数据交易很难,不仅谈判难处理也难,用户需要建立动态数据的实时处理系统。
静态的大数据交易更可行一些,但数据资源与应用需求并不容易匹配,这将会限制交易数的增长,另一困难是隐私权保护问题,数据需要脱敏,未脱敏的数据交易会受到限制,交易中心将长期面对交易稀缺的局面,经营很不容易。
83小数据服务需要补课
发达国家是在小数据充分应用之后才开始应用大数据,国内是在小数据应用还很不足时跨越式应用大数据。小数据应用补课是各地大数据中心必须重视的问题。要看到越是简单的东西应用面越广,小数据的应用空间比大数据大得多,尤其是整合后的小数据服务,极可能成为的数据中心最火的业务。
政府服务的精细化依赖的主要是小数据,把小数据的整合服务做好,大数据中心的工作即完成了90%,千万不能轻视小数据服务,大数据中心的立身之本恰恰是小数据整合服务。
84大数据中心的经济价值
大数据中心的生存本质上是一个经济问题,人们想做交易中心也是希望能够在经济上更节约、更有效益,但是效益的基础是应用规模,只有大量重复性、相似性的工作才有可能利用平台与工具来提高服务效率创造用户价值,目前小数据服务更能够满足规模经营的条件。
政府公共服务的支柱还是小数据,单独成规模的大数据服务不多,各种数据资源的综合使用会有更大的创新机会,地理数据与政府服务相结合、推动政府服务的连线化动态化可能提升用户价值,大数据中心要发展必须全力创造用户价值,唯有用户价值才能支撑大数据中心生存。
九、拓展视野,推动大数据应用创新
91理念创新,积极宣传智能大数据应用
首先要拓展大数据应用理念,不能将大数据应用局限在政府信息决策的狭窄领域之中,而要看到智能大数据应用的广泛空间,将智能大数据应用与大众创业万众创新结合起来,将一切智能化应用都归入大数据应用的范围,大数据概念越广阔应用越繁荣。
利用大数据改善政府决策是大数据应用的重要方面,过去已强调得很多了,现在需要强调的是政府公共服务的智能化、精细化。大数据不仅能改善决策还能改善服务,改善服务有着更广阔的发展空间,公众的获得感更好。
92为大数据应用创造良好的基础环境
对大数据应用最给力的推动是提供优良的通信环境和完善的信息基础设施。大数据应用的基础是超强的通信能力,通信能力影响全社会大数据应用的成本,包括用户的时间成本与服务商的开发与服务成本,降低通信成本是对大数据应用创新极大的支持,土壤肥沃庄稼才能茂盛。
政府数据开放是推动大数据应用的措施之一,可为大数据应用带来示范效果,政府要鼓励企业利用政府大数据开展增值服务,使更多缺乏大数据处理能力的公众也能从政府数据开放中获益。
93鼓励社会大数据应用的自组织创新
大数据应用是一项创新,政府不能只从政府决策的视角来引导大数据应用方向,而要从方便公众受益的视角推动智能化的大数据应用,要鼓励社会各界智能化大数据应用的合作与自组织创新,好服务都是各种应用技术组合创新的结果,政府宜推动智慧城市大数据应用的互 *** 作,降低不同技术合作创新的成本来促进应用创新的繁荣。

什么是智慧矿山:
智慧就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山是本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础,智慧矿山的建设是逐步实现的,具有明显的阶段性。
1智慧矿山的基本构架
智慧矿山包括了矿山的各个方面,按照通常的划分方法,可以分为三个方面,就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。
11智慧生产系统
包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统,智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化,对于煤矿来讲,就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。对于非煤矿山来讲,可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。
111智慧主要生产系统包括:
1111智慧采煤工作面方面可以分为:
智慧薄煤层无人工作面系统、智慧中厚煤层无人工作面系统、智慧综采放顶煤无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统等。
1112非煤矿山智慧采矿工作面
智慧任务爆破爆破采矿方面和智慧无人机械开采工作面。
1113智慧掘进工作面主要有:
智慧机械无人掘进掘进工作面,和智慧炮掘无人工作面。
112智慧生产辅助系统
就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统(含皮带运输、辅助运输)智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。
12智慧职业安全健康系统
近年来,我国矿山安全水平已经获得了巨大提高,安全管理的目标也从“减少事故,减少死亡”,提高到“洁净生产,关爱健康”的高度。从对于职业生命的关注,上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、等多个方面,子系统众多包含如下子系统:智慧职业健康安全环境系统,智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统,智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统,智慧应急救援系统,智慧污水处理系统等等。
121智慧技术与后勤保障系统
为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统,我们称为保障系统。保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。
智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。
智慧管理和后勤保障系统,智慧化的矿山管理后后勤保障系统,是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。
智慧矿山的主要特点
21“无人”是智慧矿山的最高形式
智慧矿山的显著标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下 *** 作完成。
22智慧矿山建设的阶段性
221矿山技术发展的阶段性
矿山技术的发展大体经历了四个阶段,就是原始阶段--机械化化阶段--数字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。
一、原始开采阶段:人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘活动,生产主要靠人力,效率极低。
二、机械化阶段:矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设备和爆破施工,生产效率得到大大提高,矿井用人数量大大减少。
三、数字化信息化阶段,计算机技术的飞速发展,给传统的产业的发展带来了巨大机遇,“用信息技术改造传统产业,提升传统产业实现跨越式发展”也成为国家的战略,煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。从字面意义上来讲,数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信息;信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。
四、智慧化阶段,当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进!尤其在军事领域,例如无人飞机、机器战士,无人战车等等。
智慧就是具有人类一样的思维能力,就是可以代替人处理复杂的工作,就是“无人”,智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。
信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。
222 智慧矿山发展的阶段性
智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程,而且随着科技水平的提高,智慧化的程度也将不断提升。
我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。
一是单个系统、单项技术的智能化,实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。
二是多个系统的智慧化,实现部分系统的集成,实现”面上的无人”。
三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。
四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级系统无人作业。
在此条件下,随着技术的进步,各个环节的无人技术还将不断进步和优化,达到更高的效率。
3我国智慧矿山建设的基础与现状
31 智慧无人开采技术的现状
引进了一些国外的无人采面工作面系统,代表煤矿是
2000年铁法小青矿、2003年马兰、2005年大同引进DBT刨煤机自动工作面。2005年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。
自主知识产权的研发,山西科达自动化等公司为代表的国内厂家,积极投入无人采面工作面的研发,取得可喜成绩,已经有十多个工作面装备。
存在问题,一是我国煤矿地质条件复杂(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不同条件),需要针对不同地质条件研发不同的设备,在远程控制、环境探测、数据分析等方面还有一些关键技术需要突破。
在非煤矿山方面,主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆破系统和智慧机械开采两个方向。
32 智慧无人掘进技术的现状
当前岩石掘进作业生产线,煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化方面,缺少无人掘进机械,也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是,在掘进机的信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。
33智能辅助生产系统的的现状
辅助系统的智慧化工作,近年来发展迅速,无人排水系统、无人供电系统、无人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设,实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程,在通讯技术方面,装备了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。
34智能职业健康与安全监控系统的现状
一、智能激光感知技术,由激光驱动的传感技术,实现了现场无电无人工作,无电传输,免维护。是传感技术的革命性进步。
二、智能二氧化碳防灭火系统,在易 *** 作性,防灭火效果等方面大大超过了氮气防灭火技术。
三、智能爆破技术,依照本质安全理念,智慧控制的理念,实现了对爆破全过程的自动监控自动控制,实现了“爆破本质安全,不安全就不能爆破”。数码雷管技术、智能炸药技术也取得了快速发展。
四、无线传感与物联网技术,物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传感器组合系统,传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适应性,为监控数据的获取传输、利用,提供了更加方便的技术手段,开拓了更加广阔的空间。
五、智能清洁生产技术方面,主要发展了智能防尘技术,包括注水技术和设备、净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等,对于综采、综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果,使煤矿的生产安全环境由重污染,快速向洁净生产方向转变。六、智能冲击地压防治技术,冲击地压是最近几年才越来越突出的一种灾害,在山东等开采深度大的矿井引起了多起事故。在这方面,一方面引进波兰等一些国家的先进技术,另一方面北京科大、山东科大、中国矿大等,做出了深入的研究,形成了基本成熟的理论体系模型和相应的监控系统,正在使这一新的灾害获得控制。
七、智能人员监控技术,正在发展的精确定位系统,将改变现有人员管理系统定位不准或者不能定位的缺点,扩大人员管理系统的应用范围。
八、智能通风系统方面,在自动风门、主扇风机变频自动控制、局扇自动控制、通风参数监测、通风网络自动解算和整个系统自动控制等方面,都进行了一些深入研究,其目标就是实现全矿井通风系统的智慧化,无人值守,自动调节。
九、智能水害监控的技术,有水文监控系统、水害探测系统、自动排水系统等进步。
十、智慧视频监控系统,发展了基于无线传输的系统、光纤数码传输系统、海量的储存识别系统,并向高速摄像、自动脸谱识别方向快速发展。
十一、应急救援智能化、通讯、人员探测等技术方面也有较好的发展。
十二、在环境保护方面,快速发展了污水处理、矸石处理、除尘等技术。
十三、在安全距离智能监控方面,正在向自动实时监控、自动成图方面发展。
35智能技术、后勤保障系统的现状
矿山的保障系统我们认为有技术保障、后勤保障等方面。在技术保障方面发展了地测、通风、设计、供电等软件管理系统,后勤方面有财务管理、设备管理、库房管理等等多个系统。但是,缺少对全部信息的综合分析处理系统。例如将现场采集的数据与已有的数据进行的综合分析处理,拿出处理意见,并实施处理。
智慧矿山建设的任务
智慧矿山是矿山技术发展的根本方向。适应了世界科学技术发展的潮流和方向。在当前世界经济危机深重,我国全力应对危机,调整经济结构的形势下,推动矿山技术的智慧化,一方面,为众多的设备制造厂商指明了技术进步和产品转型的的方向和时机。另一方面,也为矿山技术发展指明了方向。
智慧矿山建设当前的主要任务有三个:一是,组建全国智慧矿山产业技术创新战略联盟(简称智慧矿山联盟);二是确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术;三是,建立智慧矿山技术标准体系。
41组建全国性智慧矿山技术创新产业联盟,引领智慧矿山的产业发展
根据发达国家的成熟经验和我国科技部等六部委的文件要求,结合我国矿山多样化的实际,没有一个政府部门能够领导智慧矿山的工作,只有组建产业联盟,结合矿山、研发、设备制造、大学与科研单位、银行与投资公司、媒体、协会、政府(安全生产监管总局、煤监局、科技部、工信部、发改委、教育部等)等多方力量,实现“用、产、学、银、媒、会、府”用一条龙,才能更好地、更快的促进智慧矿山的建设。建立全国智慧矿山产业联盟。
智慧矿山包含了矿山的数十个方面的智慧化,是一个非常庞大,意义深远的浩大工程。智慧矿山的建设,必将极大的促进我国矿业技术的提高,为国民经济建设作出巨大贡献,甚至为人类的进步作出很大贡献。如此浩大的工程需要千千万万的人员、机构积极参入,需要各行各业的人员参入。建立全国联盟的方法,是当前形势下的一个最好方法。
联盟应该设立顾问委员会、专家委员会、理事会、秘书处、协调处等常设机构。同时,要针对不同的子系统设立工作组或者技术组。联盟的设立将带来如下优势:
一、政府支持优势,国家和各级政府明文确支持联盟工作。联盟在向国家申报项目时具有很大优势。并且有关政府部门在联盟里是顾问。
二、银行信用优势,各大银行公开表示优先给联盟信用贷款,联盟的信用指标,联盟成员可以分享。
三、技术优势,联合了国内绝大部分研究单位和生产研究单位。
四、综合公关优势,联盟内部分工合作,利于综合公关。
五、标准制定优势,国家标准管理部门和标委会是联盟成员单位或者个人成员。
六、推广优势,联盟大,有标准在握,煤矿就是联盟成员,推广能力巨大。
七、人才优势,联盟内部具有大量的德才兼备人才,便于交流合作,抢占人才先机。
八、媒体优势,联盟内部媒体单位,并自办媒体。有利于宣传。
九、价格与采购优势,联盟可以打包集团采购,有利于降低成本。矿山是联盟的成员,根据联盟章程可以优惠10%。

42确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术
通过多年的建设,矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统,形成了一定基础。当前的主要方向和课题是:
一、智慧主生产系统方面,重点是方向:一是,提升现有智慧无人采煤工作面(厚、薄、中厚煤层、充填开采等)智慧化水平,制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化,快速在全国推广。二是,智慧机械化掘进工作面,加快智慧化综掘技术研究,提高自动化水平,实现无人值守。三是,提升智慧普掘工作面(面对大量的普掘面,不能实现机械化的现实,要必要开展普掘面智慧化研究,实现安全)、四是,非煤矿山以智慧爆破为主的智慧采矿技术。
二、智慧辅助生产系统方面,提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性,制订相应的技术、生产、使用管理的标准,使技术快速在全国推广。
三、智慧职业安全健康环保系统,推动以安全和洁净生产,关爱健康为目标的有关系统建设。在激光传感器技术、物联网技术,二氧化碳防灭火技术、智慧爆破监控系统,智慧防尘监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员精确定位系统智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员的自动识别等。
四、智慧保障系统方面
智慧技术保障系统发展三维系统和智能化系统,智慧经营管理和后勤保障系统发展智慧化、自动化、一体化。
43建立智慧矿山技术标准体系
将先进企业的标准升级为国标(行标),进而推动全行业的技术水平,这在发达国家已经成为惯例。在智慧矿山建设方面,我们也要借鉴这一成熟的经验。
智慧矿山的标准体系,包含两类。一类是对整个矿井的智慧矿山系统标准,一类是子系统标准,每一类都要包含技术标准、应用标准。
在对整个智慧矿山系统方面,应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。
例如,对于煤矿来讲,要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统,智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统,其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一,智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。
对于智慧金矿系统,智慧铁矿(磷矿)系统等也要建立标准体系。
对于子系统的标准,应该集合最先进的厂家的标准升级而成,成熟一个做好一个。
5智慧矿山建设中注意的几个问题
51矿山的智慧化是一个不断进步的过程,这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。智慧矿山的建设过程是一个科技创新的过程,科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此,智慧矿山建设不能一刀切,要根据矿井的条件不同、技术水平不同,发展智慧化技术,只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。
52 智慧矿山技术的发展可以按照三个阶段进行,近期(2-3年内)可以实际应用的技术作为第一阶段目标,中期(5年左右)可以应用的技术作为第二阶段目标,长期(10年左右)可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是,按照实现的容易程度进行划分,便于技术的快速推广应用。
53智慧矿山系统技术的发展,主要立足于自主产权技术,也不能拒绝外来先进技术和经验。
总之,智慧矿山是矿山技术的发展方向,智慧矿山技术的发展,一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机,从而快速实现技术的跨越,成为引领世界采矿技术的排头兵;另一方面,智慧矿山的建设将使煤矿生产效率提高50-100%以上,安全效率提高50-90%以上。杜

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