近日，國(guó)內(nèi)首套智能綜放工作面音頻放煤系統(tǒng)落戶國(guó)家能源集團(tuán)烏海能源老石旦煤礦，在完成軟硬件設(shè)備的安裝工作后，開(kāi)始進(jìn)入緊張的系統(tǒng)調(diào)試階段。

圖為老石旦煤礦智能化綜放工作面

之前，該礦綜放工作面放頂煤作業(yè)采用人工控制方式，見(jiàn)矸關(guān)門，容易造成判斷失誤和操作失誤，加速設(shè)備損耗，造成資源浪費(fèi)。加之操作人員置身于采煤現(xiàn)場(chǎng)，近距離觀察判斷放煤情況，對(duì)人員身心健康帶來(lái)負(fù)面影響，且容易引發(fā)安全事故。該系統(tǒng)投運(yùn)后，可有效避免類似弊端。

系統(tǒng)共布置有32個(gè)拾音器，配備有電源箱和網(wǎng)關(guān)等配套設(shè)備。通過(guò)安裝在綜放工作面液壓支架側(cè)的拾音器，采集現(xiàn)場(chǎng)放煤、放矸聲音，利用麥克風(fēng)陣列、小波變換、MFCC矩陣等技術(shù)進(jìn)行濾波去噪，收取清晰的音頻。然后利用網(wǎng)關(guān)將采集到的音頻信息數(shù)據(jù)輸送到交換機(jī)，再由交換機(jī)上傳至計(jì)算機(jī)，用基于人工智能的LSTM算法訓(xùn)練放煤狀態(tài)的分類模型，與電液控裝置聯(lián)動(dòng)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)放煤工藝，實(shí)現(xiàn)放煤自動(dòng)化。

系統(tǒng)可與輸送機(jī)調(diào)速系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控放煤量，提高放煤效率;與電液控裝置聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“時(shí)間放煤模型”和“見(jiàn)矸關(guān)窗放煤模型”的閉環(huán)控制;實(shí)時(shí)展示當(dāng)前支架放煤狀態(tài)、拾音器狀態(tài)和各支架放煤統(tǒng)計(jì)等相關(guān)信息，查詢不同時(shí)間段的放煤、放矸信息;對(duì)放煤和不放煤的狀態(tài)識(shí)別精度最終可達(dá)到96.5%，在放煤狀態(tài)下對(duì)煤和矸石比例的識(shí)別精度最終可達(dá)79.3%。依托人工智能音頻識(shí)別技術(shù)和高精度煤矸識(shí)別技術(shù)，既可以提升原煤品質(zhì)、降低含矸率、進(jìn)而降低運(yùn)輸和洗選等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本;又能代替放煤工的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員，避免因人工操作失誤對(duì)煤質(zhì)造成影響，降低安全事故發(fā)生幾率，達(dá)到綜放工作面減人增效、降低出煤含矸率的目的。