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发布日期:2021年10月23日
开启我国智能矿山建设新征程
——“矿鸿操作系统”建设纪实

9月14日,国家能源集团携手华为神东共同发布了“矿鸿操作系统”。在煤矿数字化、智能化快速发展的大背景下,“矿鸿操作系统”的出现,不仅将开启我国智能矿山建设的新征程,也将开创中国工控的新纪元。

这期间,很多人提出疑问,“矿鸿”到底是什么?

官方回答来了,“矿鸿”全名矿山鸿蒙操作系统,100%中国自主知识产权,它的使命和目标是将不同的设备互联,以统一的接口和协议标准,解决不同厂家设备的协同与互通问题。

“矿鸿操作系统”将从底层为煤矿行业数字化、智能化转型提供服务,作为新一代的工业物联网操作系统,“矿鸿”将构建操作系统生态,成为工业互联网的重要载体。

“矿鸿”的出现,是国家能源集团打造万物互联智能矿山的重要一步,也是华为鸿蒙操作系统在工业领域的首次商用,更是创造以工业互联网建设为标志的“煤炭工业文明”的关键一步。

在业界看来,“超级煤矿”联手“超级军团”,将打造亿吨级智能化矿井群的“超级工程”,共同攻坚煤炭企业发展深层次难题,推动煤炭行业安全、高效、绿色、智能发展,开启我国智能矿山建设的新征程。

“矿鸿”:打破设备“孤岛”引领“万物”互联

当前,煤矿智能化已经成为煤炭企业转型发展的必由之路。加快推动煤矿高质量发展,实现智能化开采成为全行业的广泛共识。

神东智能化建设正在快步向前,一幅智能化发展的画卷正徐徐展开,我们看到在整洁的调度指挥中心,监控屏幕上各类数据不断跳动,智能终端采集的数据汇总到工业互联网平台,推动生产过程自动控制与自主调度,眼前的这一幕正是智慧矿山的魅力所在。

但智能矿山建设仍是块硬骨头。

神东副总经理贺海涛以采煤机为例,详细分析煤矿控制系统核心技术现状,“一台国产采煤机,使用操作系统3种、通讯协议3种、芯片161种。主控器、显示器、交换机、变频器、保护器均使用不同的操作系统,不同的核心控制单元之间需要不同的通讯协议,复杂的控制系统设计给制造、运维和故障处理带来极大的困难,对技术人员的要求更高,出现问题后,查找原因变得困难。”

因此,推进智能化建设、数字化转型已经不是“锦上添花”的“选择题”,而是“雪中送炭”的“必答题”。

谈及煤矿的痛点,神东党委书记、董事长李新华介绍,“神东有1370多家主要设备供应商,13.4万台各类设备,10余类操作系统,500多种需要适配对接的通讯协议。不同的设备装置具有不同的操作系统,同一供应商不同时期提供的操作系统及应用也彼此不兼容,造成设备之间数据共享难,信息互通难,生产作业智能联动难,尤其在采煤与运输、采煤与通风、工控系统协同方面,不同厂商的采煤机、支架、刮板输送机的接口及协议互不兼容。迫切需要建立统一的信息化智能化作业支撑系统,实现智能化协同作业和生产控制。”

“矿鸿”针对这些痛点进行了改进,贺海涛表示:“使用‘矿鸿’最大的好处之一是现在大家共同用一个操作系统,我们只要规范双方通讯协议标准就行,不用再去规范谁去适应谁,谁去匹配谁。”

可以说,国家能源集团与华为携手部署“矿鸿操作系统”是工业体系改进的一大步。

“矿鸿”:助力煤炭产业数字化转型

为什么说“矿鸿”是助力煤炭产业数字化转型的关键?

“矿鸿”的价值就体现在,它可以通过标准协议框架,形成一套煤矿物联和数据的标准,最终将所有数据汇入统一的“数据湖”,为数据价值挖掘提供有力支撑。这一举动成功打破系统之间数据不能互通,业务之间不能实现系统级的智能联动和协同的壁垒,这也是“矿鸿”能够带来的最直接的价值。

具体而言,井下设备搭载“矿鸿操作系统”后,不仅各种传感器、矿灯、控制器可以互联互通,还可和手机、穿戴设备互联,实现周边环境实时感知,更高精度的人员定位,以及对井下人员健康实时监测,提升井下人员作业安全。

就拿井下的工作面来说,综采工作面是煤矿的主要场所,具有设备数量多、供应商多、系统复杂等特点,工作人员需频繁检查每一台设备的运行数据,并实时调整。利用“矿鸿操作系统”的软总线近场功能,各设备及传感器则可自动近场连接至作业人员的手机中。

在布尔台煤矿22208综采工作面,该矿综采二队机电技术员周湘祁介绍说,“没连接‘矿鸿’时,我们查看的支架控制器显示窗口小、按键少,在参数设置、故障查询、组合动作时需要进行多次按键操作,同时看到的信息量少,很不方便。”现如今,利用“矿鸿”的软总线近场功能,各设备及传感器会自动近场连接至作业人员的手机上,工作人员在移动过程中,离他最近的支架控制器信息会自动切换,实现了无屏变有屏、小屏变大屏、固定按键操作变手机移动操作的新操作模式。

“当查看到支架立柱的压力、推移行程出现问题后,我们通过权限认证,利用手机就可以对支架进行控制。”布尔台煤矿综采二队支架检修工高彦军说。

不仅如此。

井下巡检人员通过“矿鸿操作系统”的“一碰联”功能,贴近设备识别卡,即可开启机器人控制程序,实现机器人的参数查看、修改、监控,极大地提高了运营效率。同时,依靠“矿鸿”的万物互联属性,在巡检路径上可对设备进行自动识别,从而实现万物感知。

贺海涛介绍,“矿鸿操作系统”已经在神东公司4个矿厂,6个场景成功应用了20种设备、398个应用单元,成效显著。通过“矿鸿”软总线技术,实现设备无屏变有屏、固定按键操作变手机移动操作,巡检机器人和传感器“近场经过式”快速数据采集和互联互通。

不难看出,在立足当前、着眼长远的战略谋划下,“矿鸿操作系统”的发布,标志着神东公司在推动我国能源工业互联网变革之路上迈出了勇立潮头的关键一步,为行业树立了标杆和榜样。

面向未来,相信神东和华为凭借各自在行业中的优势、地位和互补性,通过融合创新,必将能把以“矿鸿操作系统”为核心的国产安全自主可控的工业互联网平台,拓展到更多的企业、更多的行业,助推我国能源行业加速智能化转型,开启未来矿山建设的崭新篇章。

(刘晓婷 韩忠利)

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