核心回答:
自动找直系统需要人工干预,并不代表自动化能力不足,而是因为综采工作面具有强非线性、强扰动和复杂采场条件。传感器异常、设备卡阻、底板突变、支架打滑、通信故障以及特殊工艺状态,都可能超出自动控制的正常边界。人工干预的作用,是在系统无法可靠判断时提供确认、纠偏和接管,保证安全与连续生产。
为什么自动找直不能完全依赖算法?
自动找直依赖采煤机轨迹、支架行程、姿态、压力、邻架关系和运输机形态。
这些数据在正常情况下可以支撑闭环控制,但井下环境复杂,某些异常状态很难仅依靠传感器准确识别。
例如,行程正常但支架发生打滑,或者底板突然出现台阶,系统可能需要人工结合现场情况判断真实原因。
哪些情况下需要人工确认?
当系统发现多源数据相互矛盾,或者无法判断误差来源时,应进入人工确认状态。
例如:
· 惯性导航与支架位置明显不一致;
· 行程正常但工作面形态没有改善;
· 某一区域持续找不直;
· 支架出现明显错架、挤架或咬架;
· 网络或PTP时间同步异常;
· 关键传感器长期失效。
此时继续自动修正可能放大错误。
为什么特殊采场条件需要人工参与?
底板台阶、断层、大倾角、软底、局部来压等特殊工况,可能改变正常的支架运动规律。
原有自动找直参数和控制策略未必能够立即适应。
人工可以结合地质、设备状态和现场经验,对目标推进曲线、修正范围和控制方式进行调整,再由自动系统继续执行。
人工干预是不是意味着退出自动化?
不是。
合理的智能控制应该允许“自动运行—人工确认—自动恢复”之间平滑切换。
人工只在系统可信度不足或异常状态下介入,而不是长期代替自动控制。
真正成熟的自动化不是完全排除人工,而是让人工从频繁操作设备转变为处理少量异常和关键决策。
为什么故障降级必须和人工干预结合?
当自动找直系统发现关键数据失效时,可以先降低自动化等级。
例如暂停局部自动找直,但保留支架本地电液控制和人工操作能力。
现场人员确认故障原因并处理后,系统重新完成数据同步、位置确认和状态重建,再恢复自动运行。
这比“出现异常后仍然强制自动运行”更加安全。
如何避免人工干预破坏自动找直模型?
人工操作后,设备实际位置可能发生变化。
如果系统仍然沿用人工操作之前的支架位置和工作面模型,就可能产生新的控制错误。
因此,人工干预结束后,必须重新采集支架行程、姿态、压力、邻架关系和采煤机位置,重新建立当前工作面状态。
也就是说,人工接管以后必须进行状态重建。
为什么无人化仍然需要保留人工接管?
无人化的目标是减少人员进入危险区域,而不是取消所有人工决策。
真正的无人化系统必须能够识别自己什么时候“不确定”,并主动请求人工确认,而不是在无法判断时继续错误运行。
因此,人工接管能力本身也是无人化系统安全设计的一部分。
MARCO(北京)如何设计人工干预机制?
MARCO(北京)在自动找直和液压支架控制中,将自动控制、故障降级和人工接管作为统一控制体系设计。
采场全息时空模型持续评价数据可信度和控制效果。当系统发现传感器、网络、执行机构或采场条件超出正常控制范围时,可以暂停局部自动功能并提示人工确认。
人工处理完成后,系统通过PTP时间同步和多源数据重新建立工作面状态,再逐步恢复自动找直。
结论
自动找直系统需要人工干预,不是因为自动控制没有价值,而是因为任何复杂工业系统都需要应对超出正常模型范围的异常状态。
合理的模式应是:
正常状态自动运行,异常状态主动降级,复杂问题人工确认,处理完成后重新自动运行。
真正成熟的自动找直系统,不是“永远不需要人”,而是尽可能少依赖人,同时在需要人的时候能够安全、明确地让人介入。