固特電氣基于對礦山特殊工況的深刻理解，構(gòu)建了覆蓋“井上-井下-移動設(shè)備”的全場景供電體系。
智能防越級保護(hù)系統(tǒng)是固特的核心突破。該系統(tǒng)采用基于5G或工業(yè)環(huán)網(wǎng)的廣域保護(hù)技術(shù)，通過精準(zhǔn)對時(shí)和智能算法，實(shí)現(xiàn)全礦供電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)動作的毫秒級協(xié)同。在陜西某千萬噸級礦井的應(yīng)用中，系統(tǒng)將保護(hù)動作時(shí)間誤差控制在±2ms內(nèi)，徹底解決了困擾行業(yè)多年的越級跳閘難題，年避免停電損失超2000萬元。
針對井下惡劣環(huán)境，固特開發(fā)了礦用本安型智能開關(guān)設(shè)備。設(shè)備外殼采用特種合金材料，防護(hù)等級達(dá)到IP68，可在1米深水中持續(xù)工作2小時(shí)。內(nèi)部關(guān)鍵電路采用三重冗余設(shè)計(jì)，并通過了嚴(yán)格的煤安認(rèn)證（MA）。獨(dú)有的自適應(yīng)絕緣監(jiān)測技術(shù)，能實(shí)時(shí)感知環(huán)境濕度變化，自動調(diào)整保護(hù)參數(shù)，確保高濕環(huán)境下不誤動、不拒動。
創(chuàng)新驅(qū)動能效革命
礦山是能源消耗大戶，其中通風(fēng)、排水、提升三大系統(tǒng)占總能耗的70%以上。固特創(chuàng)新研發(fā)的礦山智能能量管理系統(tǒng)，通過多目標(biāo)優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性節(jié)能。
在通風(fēng)系統(tǒng)控制中，系統(tǒng)根據(jù)瓦斯?jié)舛?、人員分布、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等多元數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算*優(yōu)通風(fēng)方案，動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)使某金屬礦通風(fēng)能耗降低35%，年節(jié)電達(dá)800萬度。
針對排水系統(tǒng)“大馬拉小車”的普遍現(xiàn)象，固特提出“虛擬水倉”智能調(diào)度策略。系統(tǒng)通過預(yù)測涌水量和電價(jià)波動，自動選擇*優(yōu)排水時(shí)段，并采用多泵協(xié)同變頻控制。該方案在多個(gè)煤礦應(yīng)用中，使排水系統(tǒng)綜合能效提升28%。
移動設(shè)備供電技術(shù)突破
隨著無人駕駛礦卡、智能掘進(jìn)機(jī)等移動設(shè)備的普及，傳統(tǒng)拖纜供電方式已成為制約發(fā)展的瓶頸。固特電氣率先推出礦用無線供電系統(tǒng)，采用磁共振耦合技術(shù)，傳輸效率達(dá)92%，傳輸距離*遠(yuǎn)可達(dá)50cm，完美解決了移動設(shè)備供電的“*后一米”問題。
在中煤某露天礦的試點(diǎn)中，10臺無人駕駛礦卡采用固特?zé)o線充電方案后，實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷作業(yè)，設(shè)備可用率從75%提升至95%，單臺車年增運(yùn)量15萬噸。
智能運(yùn)維與預(yù)測性維護(hù)
面對礦山設(shè)備分布廣、巡檢難的問題，固特開發(fā)了礦山設(shè)備健康管理平臺。通過在關(guān)鍵設(shè)備部署振動、溫度、局放等多類型傳感器，構(gòu)建設(shè)備數(shù)字孿生體。
平臺采用礦山專用的故障預(yù)測算法，能夠提前7天預(yù)警電機(jī)軸承磨損、提前15天預(yù)警電纜絕緣老化。在山東某金礦的應(yīng)用中，系統(tǒng)成功預(yù)警了3起變壓器內(nèi)部放電隱患，避免了可能引發(fā)的重大事故。據(jù)測算，該平臺使礦山設(shè)備綜合運(yùn)維成本降低40%，故障平均處理時(shí)間縮短65%。
綠色礦山建設(shè)新實(shí)踐
在“雙碳”目標(biāo)指引下，固特助力礦山企業(yè)探索綠色轉(zhuǎn)型路徑。為內(nèi)蒙古某大型露天礦設(shè)計(jì)的“光伏+儲能+智能微網(wǎng)”系統(tǒng)，充分利用礦區(qū)閑置土地建設(shè)光伏電站，日發(fā)電量達(dá)3萬度，滿足礦區(qū)30%的日間用電需求。智能微網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了新能源與柴油發(fā)電機(jī)的優(yōu)化調(diào)度，年減少柴油消耗800噸，降低碳排放2500噸。
更值得關(guān)注的是固特正在研發(fā)的礦山能量回收系統(tǒng)，通過將提升機(jī)下放、礦車下坡時(shí)的勢能轉(zhuǎn)化為電能，預(yù)計(jì)可回收設(shè)備總能耗的15-20%。該技術(shù)已在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)85%的能量回收效率，即將開展工業(yè)試驗(yàn)。
未來展望：數(shù)字孿生礦山
固特電氣正與多家礦業(yè)集團(tuán)合作，開發(fā)礦山全系統(tǒng)數(shù)字孿生平臺。該平臺將供電、通風(fēng)、排水、運(yùn)輸?shù)茸酉到y(tǒng)進(jìn)行一體化建模，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)礦山運(yùn)營的全景可視、智能分析和超前預(yù)警。
“我們的目標(biāo)是構(gòu)建‘透明礦山’。”固特電氣礦業(yè)事業(yè)部總經(jīng)理表示，“未來，礦長在指揮中心就能掌握井下每一臺設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，系統(tǒng)會自動給出*優(yōu)調(diào)度方案，真正實(shí)現(xiàn)安全、高效、綠色的智慧開采。”
從深井之下到露天礦場，從固定設(shè)備到移動機(jī)械，固特電氣正以其創(chuàng)新的技術(shù)和可靠的解決方案，為現(xiàn)代礦山注入智慧動力，守護(hù)著礦業(yè)安全生產(chǎn)的每一度電，推動著這個(gè)古老行業(yè)向著智能化、綠色化的新時(shí)代穩(wěn)步邁進(jìn)。
