人工智能技術(shù)在礦山智能化建設(shè)中的運(yùn)用

人工智能技術(shù)在礦山智能化建設(shè)中的運(yùn)用摘要：智能化建設(shè)工作具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)性，為了能夠保證采礦活動(dòng)與環(huán)境協(xié)同互動(dòng)，就要正確應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)各項(xiàng)采礦活動(dòng)進(jìn)行有效控制。通過正確應(yīng)用人工智能技術(shù)，來處理各個(gè)子系統(tǒng)中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證礦山智能化建設(shè)的整體架能夠?qū)⒅悄苡?jì)算、智能通信、智能控制融為一體。在實(shí)際開展礦山智能化建設(shè)工作期間，還要不斷深入研究人工智能技術(shù)，在緊跟礦山智能化建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，逐步提升先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用率，進(jìn)而高效解決未來礦山智能化建設(shè)過程中的各項(xiàng)問題。關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；智能化礦山；數(shù)字化引言人工智能技術(shù)快速發(fā)展的背景下，我國傳統(tǒng)工業(yè)在逐步向智能化方向發(fā)展，將人工智能技術(shù)運(yùn)用到礦山智能化建設(shè)工作中，為其長遠(yuǎn)發(fā)展提供了先進(jìn)技術(shù)。在實(shí)際落實(shí)礦山智能化建設(shè)工作期間，能否正確應(yīng)用人工智能技術(shù)非常重要，需要不斷豐富智能礦山建設(shè)內(nèi)容，構(gòu)建科學(xué)合理的體系架構(gòu)，優(yōu)化礦山層面系統(tǒng)等，通過多種方式使人工智能化技術(shù)充分發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而提升礦山智能化建設(shè)質(zhì)量。本文從人工智能技術(shù)概念入手，展開闡述，針對(duì)在實(shí)際開展礦上智能化建設(shè)工作中，如何正確應(yīng)用人工智能技術(shù)進(jìn)行全面探討。1.人工智能技術(shù)概念通過對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)其主要就是對(duì)人類大腦和人類思想方式進(jìn)行研究，進(jìn)而使機(jī)器能夠有效模仿人類大腦，來理解和運(yùn)用思維方法，人工智能技術(shù)與人類的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力具有相似性，是現(xiàn)代化社會(huì)具有先進(jìn)性的一種技術(shù)。人工智能技術(shù)是從模擬人的角度出發(fā)，具體可以將其分為的弱人工智能和強(qiáng)人工智能兩大種類。對(duì)于弱人工智能技術(shù)而言，就是希望能夠通過借鑒人類智能行為的方式，研究出更加優(yōu)質(zhì)的工具，進(jìn)而來減輕人類的智力勞動(dòng)，不可否認(rèn)其與高級(jí)仿生學(xué)具有較強(qiáng)的相似性。本文實(shí)際研究的人工智能技術(shù)，限定為借鑒人類職能行為的方式，來幫助人類減輕人類治理勞動(dòng)工具的一項(xiàng)技術(shù)。2.人工智能技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)人工智能技術(shù)是一項(xiàng)新型的技術(shù)，涉及到的領(lǐng)域和范圍比較廣，如機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、智能搜索等，涉及管理學(xué)、自動(dòng)化、語言學(xué)等多種學(xué)科。近年來，我國在推進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展及推廣應(yīng)用方面投入量更大的關(guān)注和重視，其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，作用優(yōu)勢(shì)也十分明顯。人工智能技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)作業(yè)，能夠完成一些人工無法操作、難以操作或者是人工操作效率不高的事情，有效提高生產(chǎn)作業(yè)的效率和質(zhì)量，同時(shí)保障生產(chǎn)作業(yè)人員的安全性。人工智能技術(shù)在自動(dòng)化控制中的科學(xué)合理應(yīng)用，一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模式的不足和缺陷問題，極大提高了自動(dòng)化水平。如可以將模糊神經(jīng)算法、遺傳算法、模糊理論等科學(xué)合理的與電氣自動(dòng)化控制有效結(jié)合起來，確保電氣自動(dòng)化控制的方式更靈活高效，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行和使用進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)問題及不穩(wěn)定性因素、異常情況，在此基礎(chǔ)上科學(xué)優(yōu)化和調(diào)整，確保電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，規(guī)避各項(xiàng)差錯(cuò)問題。而且，人工智能技術(shù)在自動(dòng)化控制中的科學(xué)合理應(yīng)用，還能起到降低和縮減人力成本、時(shí)間成本的作用效果。此外，還可以將其應(yīng)用到監(jiān)督和預(yù)警工作中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常狀況或者是故障的時(shí)候，也能夠及時(shí)預(yù)警，甚至是自動(dòng)化的檢測(cè)和維修，提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用效率。3.人工智能技術(shù)在礦山中的具體應(yīng)用隨著人工智能技術(shù)水平的提升，研究人員對(duì)礦山各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的人工職能技術(shù)進(jìn)行深入研究?？紤]到人工智能技術(shù)的研究范疇和時(shí)間跨度都比較大，所以將其與礦井進(jìn)行全面結(jié)合。比方說將人工智能技術(shù)與礦山災(zāi)害處理工作進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建職能水害治理平臺(tái);將人工智能技術(shù)應(yīng)用煤礦開采和挖掘技術(shù)全面結(jié)合，構(gòu)建具有智能化他正的煤炭識(shí)別技術(shù)，創(chuàng)建智能采煤工作面;將人工智能技術(shù)與礦山自身的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建新型的智能圍巖監(jiān)控系統(tǒng);將人工智能技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)全面結(jié)合，構(gòu)建智能井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法等。不可否認(rèn)，將人工智能技術(shù)運(yùn)用到礦山智能化建設(shè)工作中，不僅能夠提升煤礦智能生產(chǎn)效率，也能提升管理質(zhì)量。在此過程中，如何將人工智能技術(shù)與某一個(gè)生產(chǎn)或是管理系統(tǒng)層面進(jìn)行深度融合，是目前礦山智能化建設(shè)管理人員應(yīng)著重考慮的一項(xiàng)問題。4.礦山智能化建設(shè)策略對(duì)于“智能礦山”而言，實(shí)際上就是將人工智能技術(shù)與礦山進(jìn)行深度融合之后所產(chǎn)生的“合體”，其更加注重強(qiáng)調(diào)對(duì)礦山的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力屬性。4.1明確智能礦山發(fā)展歷程煤礦經(jīng)歷了礦山機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化等多種不同形態(tài)的演變。現(xiàn)階段煤礦開采變得更加復(fù)雜，如果只是使用傳統(tǒng)形式下的機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)，將無法滿足全面提升煤礦開采效率和安全水平的要求?；诖耍瑪?shù)字化礦山理論被提出，注重構(gòu)建礦山數(shù)字空間。煤礦數(shù)字化主要技術(shù)將大量的異質(zhì)礦山信息資源進(jìn)行有效整合，之后再將煤礦復(fù)雜多變的信息，之間轉(zhuǎn)換為可以度量的數(shù)字和數(shù)據(jù)，從而能夠?yàn)槊旱V綜合管控向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展提供保障。如果將泛在感知和物物相連的理念作為基礎(chǔ)研究依據(jù)，就能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)字化礦山在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)礦山的演變。在物聯(lián)網(wǎng)理念的影響下，緊緊結(jié)合通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)延伸，更應(yīng)該深層次的對(duì)物聯(lián)網(wǎng)礦山的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三不同層次的架構(gòu)進(jìn)行深入研究[2]。比方說要求礦山不僅僅只是按照最初的采、掘、通、運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，也要嚴(yán)格按照機(jī)械設(shè)備地點(diǎn)、生產(chǎn)邏輯等因素，保證監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建具有靈活性。4.2明確智能礦山架構(gòu)一是設(shè)備層，主要就是處于智能礦山的最底層，具體是由礦山中的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件而成，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集以及執(zhí)行指令等內(nèi)容。二是智能層，處于智能礦山的中間層，也是智能礦山整體架構(gòu)中比較核心的一層，是由一個(gè)個(gè)智能體組合而成的。對(duì)于每一個(gè)智能體而言，都要將智能通信、智能控制、智能計(jì)算集于一體，進(jìn)而形成信息物理系統(tǒng)的實(shí)體。三是應(yīng)用層，其實(shí)際上處于智能礦山的最高層，主要就是由多種應(yīng)用邏輯組合而成，也會(huì)顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。具有是由三個(gè)子層組合而成，其中對(duì)于數(shù)字孿生礦山子層而言，相當(dāng)于“數(shù)字大腦”，能夠?qū)ΦV山實(shí)現(xiàn)最高層次的職能控制大;對(duì)于數(shù)組展示子層而言，主要就是指報(bào)表、顯示、業(yè)務(wù)邏輯等，其能對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行條塊分割。4.3加大復(fù)雜巨系統(tǒng)建模技術(shù)研究力度主要就是考慮到實(shí)際開展的智能礦山設(shè)計(jì)工作期間，數(shù)字孿生礦山子層的控制機(jī)制設(shè)計(jì)缺乏完善性，導(dǎo)致只能處于被動(dòng)接收環(huán)境參數(shù)作為控制輸入，進(jìn)而難以將環(huán)境控制機(jī)融入到整個(gè)控制環(huán)節(jié)中?；诖?，為了能夠保證人工智能技術(shù)在礦山智能化建設(shè)中發(fā)揮作用，就要構(gòu)建礦山復(fù)雜巨系統(tǒng)模型，通過逐步加大此方面研究力度的方式，達(dá)到是采礦活動(dòng)和環(huán)境協(xié)同互動(dòng)的目的，從而能夠