告别“手摸耳听”：招贤矿业以“机器人同事”开启井下智能运维新时代（吴琼）

中央变电所应用现场

巡检机器人应用现场

水泵房应用现场

“温度异常，立即告警！”2024年3月的一天，招贤矿业井下中央变电所内，一台沿着轨道平稳滑行的矿用智能巡检机器人突然停下，“目光”聚焦在10kV高压开关柜的母线接头上。红外热像仪显示，此处温度已达85℃，远超65℃的阈值。瞬间，警报信息通过5G网络传输至地面集控中心。

“确认温度异常，请检修班立即下井处置！”调度指挥中心值班人员当即下达指令。一场可能因母线烧毁导致的大面积停电事故，在机器人“火眼金睛”的预警下得以避免。从发现到响应，全程不过数分钟，较传统人工巡检效率提升80%。

这是招贤矿业公司推进智能化建设中的一个缩影。随着《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》《陕西省智能煤矿验收办法》等政策落地，“减员增效、无人则安”已成为煤炭行业转型的核心目标。井下机电硐室——矿井供电、排水的“心脏”，其设备运行状态直接决定着安全生产。

传统巡检之困：风险高、效率低、盲区多

“以前每天都要下硐室，高压柜、水泵、变压器……一个个查过去，一耗就是半天。”从事井下机电巡检工作三十余年的老师傅高翀告诉笔者，“里面噪音大、粉尘浓，温度高的时候超过35℃，还得时刻提防触电风险。单是测一遍电流电压就要五六分钟，更别说仔细看仪表、听异响了。”

招贤矿业机电部部长黄威坦言，传统人工巡检存在明显短板，单次巡检耗时长达90分钟，覆盖率不足60%，仅能关注关键参数；人员技能、责任心差异易导致故障漏判；固定摄像头存在视野盲区，数据存储与切换任务繁重，难以实现实时预警。

机器人“入职”：十大功能模块构建全链路保障

为解决传统人工巡检存在明显短板，2023年底，招贤矿业机电部联合山西戴德测控技术有限公司，在井下+980m一号变电所、中央变电所及水泵房部署了矿用智能巡检机器人系统。

“我们要打造的不仅是一台设备，更是一套完整的智能化值守体系。”山西戴德测控技术有限公司工程师介绍，系统采用本安型设计，集成十大核心功能模块，形成“感知-传输-控制-充电”全链路保障。

笔者在集控中心大屏上看到，机器人正沿轨道缓缓行进。30倍光学变焦的1080P可见光摄像仪清晰传回设备外观、开关状态、指示灯信息；10倍变焦的720P红外热像仪同步生成热视图像，实时捕捉高温点；4路全向声学相机捕捉设备运行噪声，算法自动识别轴承磨损、电弧放电等异响。

“它就像一位不知疲倦的‘全能巡检员’。”机电部部长黄威形象地比喻，“可见光相当于‘眼睛’，红外测温是‘体温计’，声学传感器是‘耳朵’，气体检测是‘鼻子’，再加上智能‘大脑’，实现了多参数协同感知。”

井下部署挑战：差异化轨道方案破解安装难题

井下环境复杂，设备安装需克服空间狭小、防爆防尘、信号传输等多重挑战。

“三个硐室布置跨度分别为70米、90米和70米，结构各异，必须量身定制轨道方案。”黄威指着安装示意图解释，一号变电所采用“直线+U型”轨道，总长145米，通过夹块、矿用圆环链与G80连接件固定，每3米打膨胀螺丝锚定巷道顶端；中央变电所与水泵房则通过200米直线轨道穿防火门连贯布置，实现单机器人跨区域巡检。

为确保数据实时回传，巷道内覆盖5G信号，最大传输距离1公里、速率30Mbps。机器人电量低于20%时，会自动寻找最近无线充电点充电，充电效率超80%。电池还加装了恒温装置，确保-20℃至40℃环境下正常运行。

应用成效显著：驱动效率、安全与经济效益同步跃升

自系统投运以来，成效显著。

——巡检效率大幅提升。机器人每日按“定时巡检+随机补检”模式完成6次全范围巡检，单次时长仅35分钟，较人工缩短60%。覆盖率从不足60%提升至设备表计100%、开关状态100%、指示灯100%、外观破损95%，真正实现“无死角”。

——安全效益尤为突出。“最关键是实现了风险隔离。”黄威表示，“机器人将巡检人员与10kV高压环境物理隔离，彻底消除了触电、灼伤等风险。2024年机电硐室人员安全事故发生率为零。”同时，故障预警准确率达98%，避免了多起潜在事故。

——经济效益可观。两个机电硐室实现无人值守后，每年减少岗位人员4-5人，节约人工成本约25万元；通过提前预警，2024年避免停产事故2起，减少经济损失约120万元；机器人故障率低于0.5次/年，维护成本仅为人工巡检的30%。

平台集成联动：构建四层架构实现集中管控

智能巡检机器人并非孤立运行，而是煤矿智能化综合管控平台的“前端感知节点”。

招贤煤矿构建了“感知层-传输层-平台层-应用层”四层架构：机器人采集的数据通过5G无线传输至井下通信子站，再经光纤上传至地面集控中心；平台集成数据存储、算法分析、可视化展示功能，支持实时监控、智能预警和统计分析；并对接生产管理系统、安全监控系统，实现“巡检数据-生产调度-安全管控”联动。

“例如机器人发现水泵房水位异常，平台会自动推送信号至生产调度系统，调整排水泵运行台数，避免溢水事故。”调度指挥中心技术人员演示道，“现在坐在办公室就能掌控井下设备状态，故障处置效率提升70%，设备平均无故障运行时间延长30%。”

未来展望：AI算法升级、数字孪生融合

展望未来，招贤煤矿计划进一步优化机器人AI算法精度，实现复杂故障的精准诊断；拓展移动范围，实现多硐室跨区域巡检；深化与数字孪生技术融合，在管控平台构建机电硐室数字孪生模型，实现“虚拟巡检+实体巡检”双模式。

“智能巡检机器人的应用，实现了减员增效、安全提效、管理提效的目标。”招贤矿业机电副总经理表示，“我们将继续围绕‘无人则安、少人则安’理念，推动智能化建设向更高水平迈进，为行业转型升级贡献招贤经验。”（吴琼）