隨著采煤指令下達，王家嶺煤礦的切割滾筒正式開始工作，數百米深處的地下，厚厚的煤壁被輕松破成小塊，刮板輸送機井然運轉，滾滾“烏金”奔向地表……
與普通礦井相比略顯不同的是，王家嶺煤礦的每臺刮板輸送機上方多出了幾臺高分辨率的3D相機，它們正在捕捉鏈條外觀，并實時識別刮板輸送機運行狀況。一旦出現異常，工作人員會立刻獲知準確的故障位置，極大提升了刮板機維修效率。
這正是聯想為王家嶺煤礦量身打造的煤礦刮板輸送機3D智能視覺檢測系統。該系統以AI圖像識別為核心技術，不僅幫助王家嶺煤礦實時精準監測刮板輸送機工況，還降低了更換刮板鏈條作業的難度，提升工作效率40倍以上的同時，實現巡檢人力成本下降90%。
工業4.0時代，AI視覺等智能化技術正在與工業生產場景不斷融合，煤礦行業智能化轉型不斷加速。聯想作為中國主力智能解決方案提供商，利用全棧算力與AI原生能力，助力王家嶺煤礦安全生產、減人提效，在數百米深的地下點燃“智慧”之光。
檢修團隊高達200人 刮板機人力巡檢費時費力
新一輪科技革命與產業變革下，煤炭企業正在積極布局煤礦智能化建設。根據國家礦山安全監察局數據，目前全國煤礦智能化采掘工作面已超1300個。作為中國煤炭華晉集團“皇冠上的明珠”，王家嶺煤礦更是積極應用智能技術，推進智能化轉型。
王家嶺煤礦位于山西省境內，日產焦煤約 16000 噸，年產焦煤量可達 600 萬噸。在日常煤礦開采過程中，刮板輸送機是必不可少的一環。煤炭在井下被切割后，通過刮板輸送機從井下運送到地面。這些刮板輸送機可以長達20公里，由一系列較短的3至4公里長的鏈條組成。
由于持續高負荷運轉中的磨損和損壞，隨著時間的推移，刮板鏈會產生變形甚至斷裂，導致整個輸送系統停止運行，嚴重影響生產。因此對刮板機的定期巡檢與及時維護非常重要。
“我們的目標是在鏈條斷裂之前識別和更換變形的鏈條，”中國煤炭華晉集團的技術主管周松云表示，“更換變形的鏈條是一個相對簡單的過程，大約需要30分鐘。但如果鏈條斷裂了，我們就不得不拆卸和重新組織整個輸送系統，這可能需要20個小時或更長時間。”
而如果能夠在鏈條尚處于變形而未斷裂的狀態時就能發現問題，及時更換，將極大地縮短維修耗時，提高生產效率。以前，王家嶺煤礦一直采用手動的方法檢查刮板輸送機，需要專業產線檢修人員下井巡檢，團隊人數多達200人。這不僅導致公司人力成本高企，更增加了員工安全風險。同時，刮板輸送機檢測對員工技術要求較高，定期培訓也加重了公司負擔。
因此，實現刮板輸送機巡檢自動化，提升礦井刮板輸送機的可靠性，達到智能化技術支撐下的降本增效，成為王家嶺煤礦智能化轉型的重要議題。
聯想3D視覺刮板機智能巡檢方案 算法精度可達1毫米
作為中國加速煤礦智能化發展的推動力之一，中國煤炭華晉集團持續關注智能化技術在煤炭行業的應用與落地。而AI視覺識別技術的不斷成熟，讓其看到了刮板輸送機自動化巡檢的可能。經過廣泛、深入的了解后，王家嶺煤礦最終選擇與聯想合作，共同打造3D刮板輸送機智能視覺識別系統，大幅減少了停機時間，提升了巡檢自動化水平。
在煤炭生產場景中，刮板鏈變形與斷裂是運輸系統停機的主要原因，因此及時識別并預警刮板鏈條的形變與斷裂，是刮板機自動化巡檢的首要任務。聯想以AI圖像識別與處理技術為核心，通過3D深感相機拍攝刮板機運行視頻，并實時上傳到云端，同步輸出灰度地圖與3D點云圖像。值得一提的是，聯想3D深感相機具備低照度感知能力，可以適應礦井中無光照暗黑環境下的圖像數據采集。聯想基于3D深度圖像的形狀分析檢測異常鏈環長度和異常報警信息，最終實現自動化識別刮板鏈輸送機上的磨損和損傷跡象。
“聯想團隊花費了四個月時間開發和訓練算法，確保鏈環長度計算和故障檢測的準確性。該算法精度可達1毫米，我們對此非常滿意。”在談到聯想3D視覺識別算法時，周松云說道。
不僅具有強大的云端算法，聯想刮板輸送機智能視覺識別系統還給王家嶺煤礦開發了桌面端和移動端應用，維護團隊可以通過移動和桌面終端實時查看檢查結果和地圖，從而及時、準確地確定缺陷位置并有效組織維修。在硬件部署方面，聯想也為維護團隊提供了一體化工具箱設計，可以簡單拆卸及攜帶，方便檢修班部署。同時為了適應礦井下高粉塵環境，聯想還在3D相機中內置了清掃裝置，延長使用周期，提升運維效率。
此項目中，聯想發揮自身軟硬一體的全棧優勢，不僅為王家嶺煤礦開發了高可用的智能視覺識別系統，更一站式提供了強勁算力。目前，王家嶺煤礦的計算機視覺應用程序運行于由六臺聯想ThinkSystem SR590 V2服務器組成的本地服務器集群上。同時聯想還為客戶部署了聯想平板電腦、筆記本電腦和臺式工作站，用作維護團隊的遠程訪問終端。聯想強大的端-邊-云協同能力，在為客戶提供先進的算法的同時，將智能化技術切實落地到場景，賦能高效生產。
大幅提升巡檢覆蓋率 人力成本下降90%
自從應用聯想智能視覺檢測方案以來，王家嶺煤礦維護作業的準確性、效率和安全性獲得了極大的提高。
“單個鏈環缺陷檢測的覆蓋率增加到了95%以上，而每日維護覆蓋率則增加到了99%以上。”周松云進一步解釋道，“這意味著我們能及早發現缺陷，并在鏈條破裂之前更換變形的鏈環，避免了會影響生產的昂貴停機。”同時，聯想3D智能視覺識別系統與業務形成聯動機制，將異常處理響應時間縮短了80%，因產線異常停滯平均時間由10分鐘/天降低到2分鐘/天，使煤礦生產率大幅提升。
此外，通過自動化檢查流程，維護團隊井下的時間減少了90%。他們不必再進行刮板輸送機的定期檢查，只有在需要維修時才下去。同時智能視覺識別系統的人員行為檢測功能，還將員工工裝違規比例從原來的3%降低到0.1%，在減少危險區域停留時間的同時大大提高了工人的安全性。
“聯想在智能制造方面處于領先地位，我們希望利用這種創新來支持我們礦山的智能轉型，”周松云表示，“聯想在這個項目中投入了很多精力。我們對團隊的奉獻精神以及他們能夠快速開發和部署解決方案印象深刻。”
當前，煤炭行業智能化建設與升級畫卷正在緩緩鋪開，聯想作為中國主力智能解決方案提供商，將持續深耕智能技術，結合自身全棧算力優勢，為煤炭行業企業帶來更多智能化解決方案，助力中國礦業高質量發展。
