矿鸿创新应用场景和实践汇编

矿鸿：数据为基•AI为辅，打造数据智能新底座，赋能矿山行业智慧决策新范式 矿鸿操作系统是基于OpenHarmony打造的面向矿山终端的新一代工业物联网操作系统，为不同设备的智能化、互联与协同提供了统一语言，首次实现一套系统覆盖大大小小的设备，一套协议让不同设备数据共享，实现矿山终端、矿工、云端服务之间安全可信的互联互通和智能协作。 矿鸿操作系统研发历程 矿鸿操作系统按照“先适配，边试验、边研发、快速迭代”的独特思路，从2021年7月启动，于2022年9月30日发布首个正式版本，并在神东乌兰木伦矿全面使用，应用于井下采、掘、机、运、通等各系统，持续迭代中。 01信息基础设施 02设备OTA升级：井下设备升级维护方式转变03矿鸿AI一体机：端侧AI快捷部署、本地实时推理，算力共享共用04智慧矿山设备APP：上联服务、下联设备，统一运维、统一体验05矿鸿设备自动上线管理：设备自发现、即插即用06矿鸿PLC控制器：自主创新，安全可信，万物智联智控07矿鸿工控屏：一机多能，分布式控制，支持近场通信和一碰连 02采煤系统 09矿鸿移动集控舱：移动集控屏近场操作，所见即所得，综采面设备智能协同11液压支架近场发现和人机交互：手机一碰连，近场操作12液压支架自动跟机拉架：通过矿鸿实现数据共享、自动跟机，助力无人值守自动割煤13智能泵站电控：数据共享、冗余控制，保障连续性生产14智能综采:通过矿鸿，AI与数字化技术实现自动跟机拉架，视频拼接，远控采煤等功能，可减少1-2人16综采面搬家倒面快速适配：设备即插即用，免维护 03掘进系统 18掘进作业矿鸿防人员接近保护：人员安全防护、预警闭锁，保证安全生产作业19智能辅助掘进系统：跨系统数据共享、远程可控，智能化操控 04机电系统 22智能停送电管理及多人电子挂牌：基于矿鸿系统，提升停送电作业安全及检修效率24智慧照明控制系统：按需照明、动态调整25智能润滑控制系统：智能监测、精准注油，保障生产连续性26矿鸿机器人变电所智能巡检：主动召唤、智能远控，二次核验 05主运输系统 29智能煤流控制系统：多机互联互通，实现端到端煤流均衡控制30移动集控皮带运输系统：移动巡检，随时随地可视可查可控31矿鸿机器人皮带智能巡检：从计划巡检到按需巡检，快速定障32智能煤仓防溃仓系统：多维数据感知、智能联动，实时预防33皮带光纤声纹、温度融合监测系统：悬丝听诊、多维监测 06辅助运输系统 36单轨吊智能运输系统：哑设备智能升级、多系统应用联动，运输安全更可靠37无轨胶轮车辅助运输系统:人、机、环融合、高效协同，安全驾驶 07通风及排水系统 39临时排水点管理系统：多参数数据建模，实现水泵异常预警和智能维护40智能局部通风系统：单机设备变智能系统，自动调整供风量41矿井恒压供水系统：无人值守，自动调节水量 08安全监管系统 43智能瓦斯巡检系统：近场连接、自主上传，作业时间减少50%44智能瓦斯抽采：数据统一入湖，设备统一运维45智能消防系统：网格化感知、精准防火，智能灭火46无视频不作业：数据分布式存储，信息可溯源47人员定位系统：定位信息共享、调用，降低集成成本48人员健康监测：健康监测与定位二合一，实时监测、提前防范 09非煤矿山生产系统 51井下破碎及输送一体化智能改造：系统集中统一管理、远程控制、智能协同 信息基础设施 02设备OTA升级：井下设备升级维护方式转变03矿鸿AI一体机：端侧AI快捷部署、本地实时推理，算力共享共用04智慧矿山设备APP：上联服务、下联设备，统一运维、统一体验05矿鸿设备自动上线管理：设备自发现、即插即用06矿鸿PLC控制器：自主创新，安全可信，万物智联智控07矿鸿工控屏：一机多能，分布式控制，支持近场通信和一碰连 矿鸿创新应用场景和实践汇编 设备OTA升级：井下设备升级维护方式转变 实现厂家 已 通 过 矿 鸿 工 业 互 联 创 新 国 家 矿 山 安 全 监 察 局 重 点 实 验 室 认 证 的 设 备。 查 询 链 接 为https://www.mineharmony.cc/zscx.jhtml。 现状&问题 井下运行的设备软件升级，需要打开设备的防爆壳，拆开外壳，再取出控制单板通过U盘或者笔记本电脑连接升级，升级完成后还需要将设备组装回去，过程十分繁琐，完成单个设备的升级，往往耗时几个小时。 解决方案 设备适配了矿鸿，通过井上总调中心矿鸿管控平台对井下设备进行一键升级的操作，设备自动进行升级，几分钟就可以完成；支持单点设备升级、批量自动升级、自动校验，支持运维人员手机近场升级。 不同厂家、不同类型的设备搭载矿鸿操作系统后，矿鸿管控平台可以实现对这些设备的中心地图显示、不同类型设备统计、设备运行信息查询、设备交互信息查询、在线状态统计、设备授权信息统计等功能。 应用价值 •远程升级，无需人员下井，升级时间从天级→分钟级，运维效率显著提升；•设备可视可管，系统BUG及时修复，增加安全性。 矿鸿AI一体机：端侧AI快捷部署、本地实时推理，算力共享共用 实现厂家 上海山源、淮南万泰、润开鸿 现状&问题 当前矿山AI运用主要依赖于平台部署，井下设备端不具备AI运用部署的能力。实时分析能力缺失，无法本地实时识别人员违规（未戴安全帽、进入危险区域）、设备异常（皮带跑偏、电机过热）、环境风险（烟雾、瓦斯超标）等场景，事故预防能力弱；仅依赖平台报警，现场人员无法及时收到警示，易错过最佳处置时间。 解决方案 矿鸿AI一体机集成多个物联接口，可快速连接多种设备，井下设备可通过软总线技术调用其算力和算法，进行AI实时分析与控制，实现“实时感知、智能分析、及时预警、快速处置”的全流程。 基于矿鸿AI一体机利用先进的AI技术对煤矿井下不同的作业地点及作业内容进行监测分析，实现24小时不间断对重点区域、关键工序、重要岗位的不安全行为、设备异常状态等进行智能识别检测，对违章违规实时预警。当发现安全隐患时，就地与监控区域内的设备进行联动，实时控制，防止安全事故的发生。 应用价值 •端侧AI应用快捷部署、算力共享，降低智能化建设成本；•端侧AI推理，触发预警后立即联动处置，“预警→联动”响应时间缩短至毫秒级；•矿鸿一体机多种物联接口、支持快速连接各类设备，降低多设备融合通信集成成本和复杂度。 矿鸿创新应用场景和实践汇编 智慧矿山设备APP：上联服务、下联设备，统一运维、统一体验 实现厂家 鼎桥、鸿湖万联、淮南万泰、润开鸿、上海山源 现状&问题 矿山在自动化、智能化改造过程中，手机终端逐步成为生产控制、运维、通信的重要载体，但由于各个自动化、智能化系统厂商都是通过各自的私有协议进行传输，导致多个APP在矿端侧进行并存使用，致使操作体验差，维护成本高。 解决方案 智慧矿山设备APP是面向矿山行业的一款矿鸿生态APP，通过设备矿鸿化适配，统一MDTP协议，定义设备标准物模型，在设备侧对数据进行规范，构建多设备运维中心、控制中心，可避免矿端人员碎片化操作及多端维护。 智慧矿山设备APP在手机端侧提供统一应用入口，自发现自连接端侧设备，卡片式呈现各矿鸿设备信息，直观读取设备参数运行状态；近场可对设备进行OTA升级以及控制指令下发；可在平台应用设置白名单设备，快速连接生产装备。 •设备连接：可通过“碰一碰”，“扫一扫”的便捷方式，快速连接和管理各类矿用设备，对可信设备自动识别、即插即用、自动配置。•卡片式管理：设备无屏变有屏，小屏变大屏，统一物模型，即插即用，自动配置，无需开发。•设备移动分控：通过设备卡片，可实时查看设备在线状态以及参数读取和快速配置，实现设备点对点控制。•设备升级：作业人员近端可实现设备的系统升级。 应用价值 •统一矿鸿设备移动分控入口，自发现自连接设备：设备应用以卡片模式在智慧矿山设备APP中按需调用，解决不同厂商设备APP碎片化问题；•新设备管理功能可根据规范的物模型快速配置，成本变低，上线周期变快，5周→1周。 矿鸿设备自动上线管理：设备自发现、即插即用 实现厂家 淮南万泰、鸿湖万联、诚迈科技、润开鸿 现状&问题 传统自动化系统设备上线依赖厂商技术人员进行开发和设置，实施复杂，周期长，成本高。设备端数据不统一，点表转换和数采需二天以上。上位机获取到数据后，设备的配置和测试仍需厂商技术人员进行操作，操作繁琐并复杂、耗时长，工作效率低，导致矿井生产受到相应地影响。 解决方案 系统采用统一的MDTP协议，基于分布式软总线架构，可实现设备自感知、自动组网、自主上线。设备内置统一物模型库，实现即插即用，新增或调整设备无需厂商进行设置。维护人员只需通过两个界面进行简单的三步设置即可完成设备上线。第一步、在弹窗中选择需要上线的设备；第二步、进入编辑画面，插入物模型到相应位置；第三步、在编辑画面，选择对应的物模型名称、类型。界面直观、简洁，操作简单，大大降低设备上线所需时间，工作效率得到极大提升，极大保障矿井正常生产。 应用价值 •极简配置、自维护：设备上线不必厂商专业技术人员到现场进行开发设置，工作效率提升50%；•定义标准物模型，设备只需简单的3步操作设置，就可完成快速的设备上线，上线时间由3天缩减为0.5天。 矿鸿创新应用场景和实践汇编 矿鸿PLC控制器：自主创新、安全可信，万物智联智控 实现厂家 汇川、华夏天信 现状&问题 传统的PLC控制器各厂商的接口、系统、组态技术封闭，使得系统间的互通、对接、协同变得非常繁琐复杂，形成应用孤岛。 传统的PLC控制器多采用单机系统，如Windows CE、Linux、VxWorks、LynxOS等，不支持分布式数据存储和访问，漏洞多、安全隐患大。 现有PLC基于PID技术架构，难以扩展端侧AI应用部署，实现“感知、分析、决策、执行”闭环。 解决方案 搭载了矿鸿系统的PLC控制器，系统处理能力强，兼容行标MDTP通讯协议，打破设备之间的通讯“孤岛”。相比传统PID，矿鸿系统可开发和灵活部署各类应用，如端侧数据预处理、AI推理等，适用于在皮带运输系统、智能煤流控制系统、煤矿洗选系统等多设备联动控制系统进行使用。 采用自主创新、安全可信的矿鸿PLC控制器，保障了技术供应的连续性，极大提高了数据安全和网络安全性。 认证 应用价值 •搭载矿鸿系统，实现万物互联，打破通讯壁垒；•自主创新、安全可信的矿鸿PLC控制器，提高了数据安全性；•突破PID传统应用限制，可开发和部署端侧AI及联动控制应用。 矿鸿工控屏：一机多能，分布式控制，支持近场通信和一碰连 实现厂家 鸿湖万联、润开鸿、南京双京、上海山源、诚迈科技 现状&问题 传统工控屏都是设备专用模式，设备的状态和参数无法在其他设备的工控屏上查看和设置，需要作业人员来回往返，效率低，作业强度大。 传统工控屏的屏幕小，显示精度差，导致设备状态显示不全，按键操作复杂，作业人员不会用，不愿用。 传统工控屏不支持移动设备的近场通讯和一碰连功能。移动终端、机器人等设备巡检时，难以通过点对点通信方式获取设备实时状态和历史数据。 解决方案 矿鸿工控屏通过分布式软总线、设备物模型，实现设备间无缝连接，数据自由流转与高效协同、一机多能，为矿山领域提供高效、稳定、安全的可视化交互与数据处理平台。 矿鸿工控屏支持4-30寸HD显示和触摸。屏幕信息展示全、密度大，作业人员无需频繁操作，所见即得。矿鸿工控屏支持近场通信和一碰连，实现机器人/移动终端的智能化巡检。 应用价值 •一机多能：矿鸿分布式数据存储和访问，可以实现一个工控屏查看和控制多个设备； •智能化巡检：借助矿鸿软总线功能特性，通过近场发现，实现移动终端与矿鸿工控屏数据传输与共享、协同工作。 02 采煤系统 09矿鸿移动集控舱：移动集控屏近场操作，所见即所得，综采面设备智能协同11液压支架近场发现和人机交互：手机一碰连，近场操作12液压支架自动跟机拉架：通过矿鸿实现数据共享、自动跟机，助力无