Do pesado trabalho de topografia e cartografia a pé no local e da medição e aceitação dependentes da experiência manual, à descolagem autónoma de drones e ao cálculo automático com modelação por IA — a Guoneng Beidian Shengli Energy Co., Ltd. (doravante designada "Shengli Energy") está a levar a cabo uma profunda transformação "não tripulada" na sua mina de carvão a céu aberto. No seu cerne está precisamente o primeiro equipamento integrado de software e hardware dedicado a minas não tripuladas do país, aclamado como o "Guardião de Segurança das Minas a Céu Aberto" — a plataforma integrada "Inspeção e Patrulhamento Inteligente".
Visando os problemas comuns e difíceis da indústria, como a vasta área de extração das minas de carvão a céu aberto, os longos ciclos de medição e aceitação, a forte dependência do trabalho manual para a transmissão de dados e a elevada frequência de acidentes, a Shengli Energy, tendo a construção de minas inteligentes como um ponto de partida crucial, superou as limitações geográficas e as ilhas de dados entre os equipamentos tradicionais, desenvolvendo com sucesso de forma independente e colocando em uso prático este primeiro sistema inteligente não tripulado de processo completo do país.
Em comparação com as minas de carvão subterrâneas, as minas a céu aberto possuem vastas cavas e taludes íngremes. Os topógrafos tradicionais ainda precisam de descer ao fundo da cava em dias de vento forte, representando uma taxa de acidentes de segurança superior a 25% do total de acidentes em minas a céu aberto. Para resolver este problema crítico, a plataforma "Inspeção e Patrulhamento Inteligente" construiu inovadoramente uma rede de perceção de domínio total colaborativa "Ar-Terra-Nuvem", utilizando uma plataforma de controlo integrada que funde dados de drones, sistemas veiculares e pontos de monitorização fixos, realizando uma transformação notável da condução baseada na experiência tradicional para a condução colaborativa por megadados multidimensionais. As suas principais inovações tecnológicas envolvem a perceção colaborativa de dados de múltiplas fontes, a interconexão em tempo real, a análise autónoma e a capacidade de alerta precoce definitivo, alcançando um grande avanço na prevenção de riscos de segurança na produção mineira desde a origem.
Processo completo não tripulado e tridimensional Ar-Terra-Nuvem
Destaque 1: Topografia autónoma por drone — "Convidar" os topógrafos do fundo da cava para o centro de comando
A plataforma "Inspeção e Patrulhamento Inteligente" realiza um varrimento de precisão centimétrica através de drones equipados com LiDAR, efetuando levantamentos aerofotogramétricos de alta precisão e modelação 3D da área mineira, "transportando" a mina para o ecrã do computador. A plataforma possui capacidades de topografia e cartografia autónoma não tripulada, modelação automática 3D da realidade, análise inteligente por IA e megadados espácio-temporais. Com base nisso, foi construído um sistema que inclui um centro de operações de topografia não tripulada, um centro de dados espaciais, um centro de computação inteligente por IA e um centro de aplicações integradas, alcançando uma perceção inteligente de ciclo completo e alta precisão do cenário da mina de carvão a céu aberto. Com base na tecnologia de modelação dinâmica a partir de dados de nuvens de pontos laser, a velocidade de atualização dos modelos de bancadas num raio de várias centenas de metros do corpo mineral pode atualmente ser aumentada para uma vez a cada 20 minutos, com um aumento de eficiência superior a 500%, superando significativamente a topografia manual tradicional.
Destaque 2: Análise inteligente por IA — "Acerto de contas" automático com precisão centimétrica
A plataforma utiliza uma quantidade massiva de ortofotos de drones e dados de nuvens de pontos 3D para estabelecer um sistema de cálculo totalmente automático para volumes de escavação e remoção, distâncias de transporte e altitudes de rampeamento. Introduziu também, de forma pioneira, múltiplos algoritmos de análise inteligente, como a verificação por IA da qualidade da construção de estradas, a identificação de fissuras de deslizamento, a monitorização dinâmica da recuperação ecológica e a identificação de subsidência. A medição e aceitação tradicionais exigiam frequentemente que dezenas de engenheiros se deslocassem ao local para medições manuais, o que não só era ineficiente, como também representava um enorme risco para a segurança pessoal; agora, com apenas um clique, é possível calcular com precisão o volume de carvão armazenado e os volumes de escavação e remoção de toda a mina em poucos minutos, com uma margem de erro controlada ao nível centimétrico.
Destaque 3: Perceção colaborativa de múltiplas fontes — Cobertura total integrada Ar-Terra-Nuvem
A plataforma não é suportada por um único equipamento, mas sim por um sistema de ligação multidimensional construído com drones, sistemas de inspeção veicular terrestre, radares de talude e sensores geológicos. Através de uma base unificada de dados espácio-temporais, cada sistema realiza uma supervisão de ciclo fechado de cadeia completa de "alerta precoce de suspeitas por patrulha aérea — inspeção localizada por robôs terrestres — avaliação inteligente por IA na plataforma do sistema". Este sistema técnico é considerado por especialistas da indústria como a primeira vez que se alcança uma topografia, cartografia e supervisão de segurança verdadeiramente com pouca mão de obra e inteligente, em ambientes complexos de grandes zonas mineiras a céu aberto, de elevada altitude e frio extremo no norte. A plataforma foi incluída nos principais projetos científicos e tecnológicos do Grupo Nacional de Energia para 2026, sendo pioneira na indústria em termos de interconexão de sistemas de equipamentos, reconstrução de gémeos digitais 3D e prática de algoritmos de IA.
Melhoria da digitalização da mina e da capacidade de supervisão de segurança
A entrada em funcionamento da plataforma integrada "Inspeção e Patrulhamento Inteligente" concretizou, em última análise, a transformação fundamental da supervisão de segurança em minas de carvão a céu aberto, passando de uma "defesa passiva e julgamento por experiência" para um "alerta precoce ativo e decisão inteligente".
Ao nível dos benefícios económicos, esta tecnologia reduz diretamente o ciclo de medição e topografia em mais de 80%, libertando significativamente a eficácia do pessoal. Liberta as mãos dos trabalhadores que durante muito tempo realizaram trabalho de campo de alta intensidade, permitindo-lhes transitar para funções de análise de dados e decisão inteligente, aliviando enormemente a intensidade de trabalho do pessoal operacional da linha da frente. A eficiência operacional global da área mineira é, assim, aumentada em pelo menos 30%.
Ao nível da segurança na produção, ao prever antecipadamente riscos como deslizamentos de taludes e colapsos geológicos, a análise inteligente por IA substitui as atividades de alto risco da inspeção manual no local, não só reduzindo a taxa de ocorrência de acidentes de segurança, como também erguendo uma sólida linha de defesa para o controlo de segurança das minas inteligentes. Após o estabelecimento de uma base unificada de dados espácio-temporais pela plataforma, foi alcançada a fusão e intercomunicação de dados de múltiplas fontes, quebrando completamente as "barreiras de dados" que existiam anteriormente entre os vários departamentos especializados da mina.
Atualmente, a Shengli Energy está a utilizar esta plataforma como base para construir uma zona de demonstração de minas inteligentes de grande escala. O seu sistema técnico de "observar do céu, verificar no terreno, gerir na rede" tem um enorme valor de promoção nas zonas mineiras de elevada altitude e frio extremo do nosso país. No futuro, espera-se que esta tecnologia se integre ainda mais profundamente com o treino de grandes modelos e a computação periférica, permitindo que os robôs de inspeção evoluam de "ver" anomalias superficiais para "compreender" sinais de perigo de segurança, alcançando uma inspeção não tripulada tridimensional, contínua e de ciclo completo.