在山西煤矿产业的转型升级浪潮中,一项颠覆性科技成果正悄然引领着传统采煤作业迈向智能化新纪元。国家能源局公布的“2024年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果”中,“基于矿鸿的煤矿综采工作面智能控制系统”脱颖而出,成为煤炭领域的唯一入选项目,为山西乃至全国的煤矿智能化转型注入了强劲动能。
这一里程碑式的成果源自中国中煤能源集团有限公司的重大科技专项——“基于矿鸿的采掘智能化控制技术研究及应用”。项目由中煤装备公司牵头,携手华为技术有限公司及中煤山西公司等合作伙伴,历经艰辛技术攻关,最终在山西亚美大宁能源有限公司(大宁煤矿)成功完成工业性试验示范应用,并于今年6月通过了中国煤炭工业协会的科技成果鉴定,成为山西科技发展历程中的璀璨明珠。
山西煤矿智能化建设为何亟需矿鸿系统?答案在于万物互联。煤矿智能化建设的关键在于设备间的高效互联,形成感知网、信息网和数据网,实现对所有设备的智能管理。然而,长期以来,煤矿智能化建设依赖国外操作系统,通信协议碎片化严重,导致设备间通信链路冗长、交互效率低下、数据质量不佳,严重制约了煤矿智能化的深入发展。对于煤炭资源大省山西而言,这一问题的解决迫在眉睫。
作为煤炭行业的领军企业,中国中煤深知自主创新能力的重要性与紧迫性,于2023年11月毅然启动矿鸿项目,旨在突破煤机装备的技术瓶颈,为煤矿智能化建设开辟新路径。项目团队基于矿鸿操作系统,开展了智能开采成套技术与装备的研究及应用,力求实现从根技术、操作系统、应用软件到单机产品的全面自主可控。
在山西大宁煤矿,矿鸿项目取得了显著成效。经过近两年的技术攻关,项目团队成功构建了自主化的工业物联网体系架构,实现了设备间的直接交互。通过自主研制的三级索引通讯方式和标准的物模型协议,统一了通讯标准,极大提升了设备交互效率,让煤矿数据资源的质量与可用性实现了质的飞跃。这一创新架构让采煤作业流程的协同性大幅提升,为高效生产奠定了坚实基础。
在硬件层面,矿鸿项目成功完成了自主元器件的选型、测试与适配,开发出了一系列采掘装备关键器件。其中,移动驾驶舱成为一大亮点。它实现了基于物联网体系架构的无感近场连接,实现了综采面入网设备的全域、全时、全景移动监控,极大提升了系统的便捷性和实用性。在大宁煤矿综采工作面,工作人员手持移动驾驶舱即可对井下设备进行远程监控和操作,大大提高了工作效率,降低了操作失误的风险。
在软件层面,矿鸿项目团队开发了矿鸿操作系统、管理平台以及各类设备矿鸿模组、控制程序和应用软件。这些创新成果实现了采煤机、液压支架、刮板运输机等各子系统设备数据的主动上传和自主交互。现场工作人员反馈,基于矿鸿系统的成套装备应用后,1人即可监控所有设备运行状态,矿领导和高级维修工也能实时接收井下设备故障信息与数据参数,便于多方参与解决,为煤矿安全生产提供了有力保障。
矿鸿项目还实现了多项首次创新,包括首次基于矿鸿操作系统开展综采工作面成套装备及控制系统研发、首次实现矿鸿操作系统在综采工作面核心装备控制器中的应用等。这些创新成果为山西煤矿智能化发展提供了宝贵经验和技术支撑。
在项目推进过程中,中国中煤与华为紧密合作,共同攻克技术难关。中国中煤负责系统架构设计、硬件产品研发和软件系统开发等工作,全力保障产品性能满足井下实际使用要求。华为则提供全周期技术服务,在矿鸿操作系统底层技术、基础通信等方面给予全面支持。双方的紧密合作让矿鸿项目在山西大宁煤矿取得成功,为山西煤矿智能化发展带来了新契机。