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非煤露天礦山安全智能開(kāi)采重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2024年度重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)申報(bào)指南
作者： 2024/5/10 14:56:06
為了加快攻克非煤露天礦山安全智能開(kāi)采和露天礦山智能開(kāi)采全生產(chǎn)鏈場(chǎng)景建設(shè)面臨的技術(shù)難題，非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“實(shí)驗(yàn)室”）擬征求重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題的研發(fā)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)發(fā)布2024年實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)申報(bào)指南。
一、課題指南
實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展“非煤露天礦山透明地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)”、“非煤露天礦山智能爆破理論及關(guān)鍵技術(shù)”、“非煤露天礦山鏟裝運(yùn)排多工序智能協(xié)同技術(shù)”、“非煤露天礦山安全智能開(kāi)采綜合預(yù)警體系”四個(gè)方向的研究。本次實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題圍繞實(shí)驗(yàn)室建設(shè)任務(wù)中重大難點(diǎn)和緊迫問(wèn)題。2024年實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)置以下研究課題：
（一）基于車(chē)載平臺(tái)的透明地質(zhì)探測(cè)系統(tǒng)研發(fā)
1.項(xiàng)目編號(hào)： 2024-ZD01
2.研究?jī)?nèi)容：針對(duì)當(dāng)前礦山爆破作業(yè)中巖石的可爆性及透明地質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需求，研究適用于露天礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè)及數(shù)據(jù)快速采集的精準(zhǔn)爆破超深地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該深度條件下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的快速精準(zhǔn)探測(cè)。
基于車(chē)載平臺(tái)，集成精準(zhǔn)爆破超深地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)，測(cè)距及定位系統(tǒng)、機(jī)械臂及同步采集系統(tǒng)，設(shè)備控制系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)低頻超深地質(zhì)雷達(dá)的有效安全掛載以及礦山工作環(huán)境的智能化無(wú)人探測(cè)作業(yè)，遠(yuǎn)程儀器操作和輔助操作人員數(shù)量不超過(guò)2人；研發(fā)探測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)、全球衛(wèi)星定位/北斗定位數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸。
基于透明地質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建礦區(qū)地質(zhì)三維模型平臺(tái)，并與爆破設(shè)計(jì)軟件互聯(lián)互通。
3.考核指標(biāo)：
（1）雷達(dá)探測(cè)深度不低于25m；有效作業(yè)速度不低于20km/h；可探測(cè)巖性變化和五類(lèi)地質(zhì)構(gòu)造（包括斷層、節(jié)理、軟硬巖分界面、夾層、溶洞），可智能識(shí)別處理探測(cè)數(shù)據(jù)，快速構(gòu)建三維地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)巖石可爆性評(píng)價(jià)及展示，基于該平臺(tái)，與爆破設(shè)計(jì)軟件互聯(lián)互通，指導(dǎo)和優(yōu)化爆破方案。
（2）交付搭載透明地質(zhì)探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)車(chē)一套。
（3）項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利不少于1項(xiàng)；申請(qǐng)軟件著作權(quán)不少于1項(xiàng)，發(fā)表高水平論文不少于1篇。（4）選擇不少于3個(gè)示范點(diǎn)成功開(kāi)展示范應(yīng)用。
4.關(guān)鍵詞：車(chē)載平臺(tái)、透明地質(zhì)、雷達(dá)探測(cè)、三維模型
5.有關(guān)說(shuō)明：擬支持項(xiàng)目數(shù)1項(xiàng)，執(zhí)行年限1年，計(jì)劃資助不超過(guò)700萬(wàn)元。
（二）露天礦山開(kāi)采全工序數(shù)字孿生集控平臺(tái)
1.項(xiàng)目編號(hào)： 2024-ZD02
2.研究?jī)?nèi)容：建立露天礦山智能開(kāi)采全工序管控系統(tǒng)（包括但不限于：建立信息基礎(chǔ)設(shè)施、開(kāi)采全要素實(shí)時(shí)定位與運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，涵蓋智能穿爆作業(yè)、無(wú)人化智能采運(yùn)排作業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能輔助生產(chǎn)與開(kāi)采安全隱患預(yù)警），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效傳輸和共享，具備大數(shù)據(jù)自動(dòng)分析能力；實(shí)現(xiàn)所有智能裝備實(shí)時(shí)在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程故障診斷，具備同一平臺(tái)下的遠(yuǎn)程人工接管和遙控作業(yè)；依托AI模型輔助與云計(jì)算等技術(shù)，使開(kāi)采全工序具備初步的自學(xué)習(xí)和自決策能力；集成以上技術(shù)，構(gòu)建露天礦山開(kāi)采全工序數(shù)字孿生體，搭建綜合管控平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)礦山作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)少人和無(wú)人的本質(zhì)安全礦山。
3.考核指標(biāo)：
（1）實(shí)現(xiàn)管控平臺(tái)作為“智能礦山中控大腦”的開(kāi)采全工序信息融合和高效共享功能，具備數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能，裝備虛擬在線，使開(kāi)采全工序具備初步的自學(xué)習(xí)和自決策能力。實(shí)現(xiàn)所有智能裝備實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線故障自檢和同一平臺(tái)下的遠(yuǎn)程接管、遙控作業(yè)。
（2）項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)（進(jìn)入實(shí)際受理階段）；申請(qǐng)軟件著作權(quán)2項(xiàng)，發(fā)表科技論文2篇。（3）在廣東肇慶大排礦示范點(diǎn)進(jìn)行正常應(yīng)用。
4.關(guān)鍵詞：開(kāi)采全工序數(shù)字孿生體、自學(xué)習(xí)和自決策、管控平臺(tái)
5.有關(guān)說(shuō)明：擬支持項(xiàng)目數(shù)1項(xiàng)，執(zhí)行年限1年，計(jì)劃資助不超過(guò)100萬(wàn)元。
（三）潛孔鉆機(jī)自適應(yīng)巖性穿孔研究及巖石能量體模型建立
1.項(xiàng)目編號(hào)： 2024-ZD03
2.研究?jī)?nèi)容：實(shí)時(shí)精確采集鉆機(jī)的隨鉆參數(shù)，建立隨鉆參數(shù)和巖石強(qiáng)度和構(gòu)造信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使?jié)摽足@機(jī)能夠自適應(yīng)巖性調(diào)整工作參數(shù)進(jìn)行智能穿孔。深入挖掘隨鉆參數(shù)，結(jié)合透明地質(zhì)探測(cè)車(chē)成果，建立隨深度不斷變化的巖石能量體模型，完成能量體模型與智能爆破設(shè)計(jì)軟件的互聯(lián)互通；基于炮孔鉆進(jìn)過(guò)程數(shù)據(jù)，判定礦種與品位，指導(dǎo)采礦和配礦工作的技術(shù)研究。
3.考核指標(biāo)：
（1）鉆機(jī)能夠自適應(yīng)巖性和構(gòu)造調(diào)整工作狀態(tài)，智能優(yōu)化鉆機(jī)效率、能量及鉆具消耗等。隨鉆智能識(shí)別巖性、構(gòu)造、礦種與品位，建立隨深度不斷變化的爆破巖石能量體模型和采礦地質(zhì)模型，達(dá)到實(shí)際指導(dǎo)爆破和采礦的要求。
（2）項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)；申請(qǐng)軟件著作權(quán)2項(xiàng)，發(fā)表科技論文2篇。
（3）在廣東肇慶、新疆等示范點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用，達(dá)到實(shí)際指導(dǎo)爆破和采礦工程的作用。
4.關(guān)鍵詞：潛孔鉆機(jī)、巖性自適應(yīng)、隨鉆識(shí)別巖性、能量體模型、地質(zhì)模型
5.有關(guān)說(shuō)明：擬支持項(xiàng)目數(shù)1項(xiàng)，執(zhí)行年限2年，計(jì)劃資助不超過(guò)80萬(wàn)元。
（四）基于大模型的行為決策算法
1.項(xiàng)目編號(hào)： 2024-ZD04
2.研究?jī)?nèi)容：
針對(duì)當(dāng)前礦山自動(dòng)駕駛場(chǎng)景提升自動(dòng)駕駛礦車(chē)在復(fù)雜環(huán)境中的行駛決策能力的需求，以當(dāng)前積累的大量的礦車(chē)行駛數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究基于大模型（包括但不限與語(yǔ)言大模型LLM、視覺(jué)語(yǔ)言動(dòng)作大模型VLAM等）的自動(dòng)駕駛行為決策算法，從而極大提升自動(dòng)駕駛礦車(chē)的智能性以及應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的能力。
基于大模型的行為決策算法主要包括：模型選擇，數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征提取以及模型優(yōu)化等幾個(gè)方面。在大模型的選擇上，選擇具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和泛化能力的模型，以適應(yīng)不同的駕駛場(chǎng)景和變化。基于當(dāng)前積累的車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)，通過(guò)大模型對(duì)行駛數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（車(chē)輛的各種傳感器數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、交通信號(hào)數(shù)據(jù)等）進(jìn)行挖掘和學(xué)習(xí)，提取出有價(jià)值的駕駛模式和規(guī)律，為行為決策算法提供重要依據(jù)；另外需要對(duì)大模型的性能進(jìn)行評(píng)估，包括其準(zhǔn)確性、響應(yīng)速度、可靠性等方面，并對(duì)其進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。
基于大模型的行為決策算法，從海量的行駛數(shù)據(jù)中提煉出有價(jià)值的信息，借助駕駛常識(shí)的導(dǎo)入，顯著提升駕駛行為智能性，為礦山行業(yè)帶來(lái)更高的生產(chǎn)效率和安全性。
3.考核指標(biāo)：
（1）基于語(yǔ)言大模型等的行為決策代碼、技術(shù)方案文檔、以及相應(yīng)的實(shí)車(chē)測(cè)試報(bào)告1篇；
（2）大模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、以及相應(yīng)的測(cè)試報(bào)告1篇；
（3）項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利不少于1項(xiàng)，發(fā)表高水平論文不少于1篇。
模型指標(biāo)需要滿足以下要求：
準(zhǔn)確性：要求模型預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)之間的接近程度>90%；
泛化能力：能夠高效應(yīng)對(duì)當(dāng)前90%以上礦山自動(dòng)駕駛場(chǎng)景；
計(jì)算效率：計(jì)算耗時(shí)小于50ms；
可解釋性：具備可解釋性。
4.關(guān)鍵詞：大模型、LLM、特征提取、數(shù)據(jù)挖掘。
5.有關(guān)說(shuō)明：擬支持項(xiàng)目數(shù)1項(xiàng)，執(zhí)行年限1年，計(jì)劃資助80萬(wàn)元左右。
（五）弱網(wǎng)環(huán)境超大規(guī)模高效混編調(diào)度系統(tǒng)研究及應(yīng)用
1.項(xiàng)目編號(hào)： 2024-ZD05
2.研究?jī)?nèi)容：
針對(duì)礦山生產(chǎn)中不可避免的網(wǎng)絡(luò)覆蓋死角以及局部網(wǎng)絡(luò)中斷的作業(yè)場(chǎng)景，研究適用于弱網(wǎng)或局部無(wú)網(wǎng)環(huán)境的有人無(wú)人駕駛混編調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)弱網(wǎng)局部無(wú)網(wǎng)情況下的高效不間斷生產(chǎn)作業(yè)。
基于分布式調(diào)度架構(gòu)，通過(guò)降低大規(guī)模場(chǎng)景下的調(diào)度計(jì)算復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)支持單礦1000+臺(tái)車(chē)的實(shí)時(shí)均衡調(diào)度。
基于對(duì)有人駕駛與無(wú)人駕駛行為的對(duì)比分析，研究有人駕駛與無(wú)人駕駛混行、混編狀態(tài)下的局調(diào)度算法，用一套算法和系統(tǒng)支撐全礦維度的混編最優(yōu)調(diào)度。
基于生產(chǎn)效益最優(yōu)的生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)力調(diào)度、交通調(diào)度多層次調(diào)度體系，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝最優(yōu)、運(yùn)力匹配最優(yōu)、交通流量最優(yōu)的全局效益最優(yōu)調(diào)度系統(tǒng)。
3.考核指標(biāo)：
（1）在上下行帶寬不超過(guò)100Kb/s，時(shí)延5s以內(nèi)；或存在500m以內(nèi)網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)的弱網(wǎng)局部無(wú)網(wǎng)環(huán)境下調(diào)度系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，作業(yè)不中斷；
（2）以不超過(guò)4個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)支撐單礦1000+臺(tái)車(chē)的實(shí)時(shí)均衡調(diào)度；
（3）混編調(diào)度的礦卡作業(yè)效率不低于人工卡調(diào)的110%；
（4）項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利不少于1項(xiàng)，發(fā)表高水平論文不少于1篇；
（5）選擇不少于2個(gè)示范點(diǎn)成功開(kāi)展示范應(yīng)用。
4.關(guān)鍵詞：混編調(diào)度、弱網(wǎng)環(huán)境、超大規(guī)模車(chē)隊(duì)調(diào)度、生產(chǎn)效益最優(yōu)調(diào)度。
5.有關(guān)說(shuō)明：擬支持項(xiàng)目數(shù)1項(xiàng)，執(zhí)行年限1年，計(jì)劃資助80萬(wàn)元左右。
二、研發(fā)要求
在規(guī)定期限內(nèi)按照研究?jī)?nèi)容和相關(guān)指標(biāo)完成項(xiàng)目研發(fā)任務(wù)，最終產(chǎn)品具備研發(fā)項(xiàng)目要求的功能，達(dá)到研發(fā)考核指標(biāo)和研發(fā)合同要求。
三、申報(bào)人要求
（一）申報(bào)人應(yīng)為中華人民共和國(guó)境內(nèi)公民，自然人，具有完全的民事行為能力，身體健康，具有足夠完成項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)等工作所需的時(shí)間和精力。
（二）申報(bào)人應(yīng)具有良好誠(chéng)信，無(wú)法律和債務(wù)糾紛。
（三）申報(bào)人應(yīng)具有本項(xiàng)目的研發(fā)及實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的能力和經(jīng)驗(yàn)。
（四）申報(bào)人應(yīng)具有承擔(dān)相關(guān)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。
四、申報(bào)文件的遞交
（一）申報(bào)人根據(jù)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題申報(bào)指南，自行選擇研究課題，根據(jù)課題研究?jī)?nèi)容等填寫(xiě)《非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題申請(qǐng)書(shū)》，原件1式2份。課題申請(qǐng)書(shū)經(jīng)所在單位簽署意見(jiàn)并加蓋公章后，提交申請(qǐng)書(shū)電子版和郵寄紙質(zhì)版申請(qǐng)書(shū)，電子版發(fā)送至實(shí)驗(yàn)室郵箱（FMLTZNKC_lab@163.com），紙質(zhì)版郵寄至：湖南省長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)八一路壹號(hào)座品A座20樓，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，劉文匯收，電話13973288505，郵編：410000。申請(qǐng)書(shū)文件命名格式：項(xiàng)目編號(hào)+申請(qǐng)人+申報(bào)題目。《科研計(jì)劃任務(wù)書(shū)》電子版應(yīng)與課題申請(qǐng)書(shū)同時(shí)提交做為評(píng)選依據(jù)，經(jīng)審核確認(rèn)后再打印簽章。相關(guān)附件可在宏大爆破官網(wǎng)（http://www.nannychitchat.com）下載或聯(lián)系劉文匯獲取。
（二）2024年的課題正式發(fā)布時(shí)間為2024年5月15日，申請(qǐng)受理的時(shí)間為2024年5月15日至2024年5月30日（以實(shí)驗(yàn)室郵箱收到的簽字蓋章后的課題申請(qǐng)書(shū)掃描件電子版的時(shí)間為準(zhǔn)，逾期不予受理）。6月10日前組織專(zhuān)家評(píng)審，6月15日前完成課題任務(wù)書(shū)和合同書(shū)的簽定。
（三）聯(lián)系人：
劉文匯，手機(jī)：13973288505，郵箱：574434324@qq.com。
（四）通信地址：通信地址：湖南省長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)八一路壹號(hào)座品A座20樓，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，郵編：410000。
五、評(píng)選時(shí)間和地點(diǎn)
（一）評(píng)選時(shí)間：2024年6月5日9時(shí)30分（北京時(shí)間）。
（二）評(píng)選地點(diǎn)：湖南省長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)八一路壹號(hào)座品A座20樓宏大爆破。
（三）按照“公平公正、擇優(yōu)支持”的原則，實(shí)驗(yàn)室組織專(zhuān)家（優(yōu)先選擇學(xué)術(shù)委員會(huì)專(zhuān)家）對(duì)上報(bào)的科研任務(wù)申請(qǐng)書(shū)和科研計(jì)劃任務(wù)書(shū)進(jìn)行評(píng)審，多人申請(qǐng)同一研究課題的擇優(yōu)選取。
（四）應(yīng)邀請(qǐng)所有申報(bào)人屆時(shí)參加項(xiàng)目的評(píng)選會(huì)。
六、其它事項(xiàng)
（一）獲得資助的申請(qǐng)者應(yīng)根據(jù)評(píng)審意見(jiàn)及時(shí)填寫(xiě)合同書(shū)，由實(shí)驗(yàn)室主任復(fù)核后正式列為實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題。
（二）研究計(jì)劃一經(jīng)確定，必須認(rèn)真執(zhí)行，須按要求按期向?qū)嶒?yàn)室提交年度進(jìn)展、結(jié)題報(bào)告和研究成果。如需變更，需提前3個(gè)月提交書(shū)面申請(qǐng)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)同意和實(shí)驗(yàn)室主任批準(zhǔn)后方可執(zhí)行。本實(shí)驗(yàn)室根據(jù)進(jìn)展情況有權(quán)終止資助進(jìn)展不佳的研究課題。
（三）項(xiàng)目取得成果的第一完成人原則上由本實(shí)驗(yàn)室提名，有關(guān)科研項(xiàng)目的詳細(xì)事項(xiàng)在科研合同中約定。
（四）課題研究所獲得的成果由實(shí)驗(yàn)室和申請(qǐng)者及其所在單位共享，論文署名須以實(shí)驗(yàn)室（Key Laboratory of Safety Intelligent Mining in Non-coal Open-pit Mines, National Mine safety Administration）為第一單位。無(wú)標(biāo)注實(shí)驗(yàn)室單位名稱(chēng)的成果不計(jì)入課題成果數(shù)量。具體中文署名為：非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510000；英文署名為：Key Laboratory of Safety Intelligent Mining in Non-coal Open-pit Mines, National Mine safety Administration , Guangdong Guangzhou, 510000。
受實(shí)驗(yàn)室基金資助的其它成果均要標(biāo)明非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題（編號(hào)：2024-ZD**）資助，具體英文標(biāo)注為：Supported by State Key Laboratory of Safety Intelligent Mining in Non-coal Open-pit Mines, National Mine Safety Administration (Grant No. 2024-ZD**) 。
（五）本指南由非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)解釋
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附件2：在讀博士申請(qǐng)開(kāi)放課題導(dǎo)師介紹信.docx
