研華iMachine賦能上海創(chuàng)力，開(kāi)啟煤礦智能化管控新模式

創(chuàng)力技術(shù)研究院與研華合作，依托研華iMachine設(shè)備云智聯(lián)系統(tǒng)共創(chuàng)了采煤機(jī)械智能綜采平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)煤礦智能運(yùn)維，開(kāi)啟智能化管控新模式。

近年來(lái)，得益于新興技術(shù)的快速發(fā)展，智能煤礦的建設(shè)與應(yīng)用已成為推動(dòng)煤炭工業(yè)技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵力量。傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采模式效率低下，人力成本高，安全風(fēng)險(xiǎn)大。急需智能化解決方案，提高生產(chǎn)效率，降低成本，保障工人安全。

上海創(chuàng)力集團(tuán)，作為一家專(zhuān)業(yè)從事煤礦高端綜合采掘成套裝備、電氣設(shè)備及自動(dòng)化、智能化工程的研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)的煤機(jī)裝備提供商，積極響應(yīng)這一變革趨勢(shì)。

為深入實(shí)踐采礦行業(yè)的兩化融合，實(shí)現(xiàn)四崗合一、無(wú)人值守，降本增效，創(chuàng)力技術(shù)研究院與研華合作，依托研華iMachine設(shè)備云智聯(lián)系統(tǒng)共創(chuàng)了采煤機(jī)械智能綜采平臺(tái)，該平臺(tái)的成果已廣泛應(yīng)用于多個(gè)煤礦及煤機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程運(yùn)維領(lǐng)域。

方案介紹

采煤機(jī)械—智能綜采平臺(tái)

· 邊緣端：通過(guò)各類(lèi)工業(yè)通訊接口與協(xié)議，將采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、泵站等綜采設(shè)備連接至研華邊緣采集設(shè)備。通過(guò)綜采設(shè)備的各類(lèi)傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、電流電壓傳感器等，實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)等。

· 平臺(tái)層：研華數(shù)字孿生低代碼平臺(tái)InsightAPM為綜采工作面的設(shè)備和系統(tǒng)建立數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的虛擬調(diào)試、故障預(yù)測(cè)。并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、深度挖掘，提取設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)等有價(jià)值信息。

· 應(yīng)用層：研華 iMachine 設(shè)備云智聯(lián)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)邊緣端設(shè)備的統(tǒng)一接入管理，通過(guò)簡(jiǎn)單配置將大量綜采設(shè)備接入云平臺(tái)集中管控。在調(diào)度中心或遠(yuǎn)程控制中心，通過(guò) Web 或移動(dòng)端 APP 實(shí)時(shí)監(jiān)控綜采工作面設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與生產(chǎn)進(jìn)度，遠(yuǎn)程操控采煤機(jī)、液壓支架等設(shè)備的啟停、調(diào)速、調(diào)高等，調(diào)度生產(chǎn)流程。并且基于 iMachine 系統(tǒng)全生命周期管理功能，對(duì)設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)維、備品備件、知識(shí)庫(kù)等管理，結(jié)合數(shù)據(jù)分析與數(shù)字孿生模型優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提升設(shè)備可靠性與資產(chǎn)利用率。

方案亮點(diǎn)

01綜采工作面數(shù)據(jù)集成與深度洞察

全面整合采煤機(jī)、液壓支架、“三機(jī)”（刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)）、泵站、供電系統(tǒng)、供液系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過(guò)總覽頁(yè)，地面調(diào)度中心、順槽監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)綜采工作面各設(shè)備的協(xié)調(diào)管理和集中控制，并通過(guò)深度數(shù)據(jù)分析動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)備的割煤速度、液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化管理，確保整個(gè)綜采系統(tǒng)始終處于高效、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，最大程度地提高生產(chǎn)效率。

■ 采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制

□ 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警：包括采煤機(jī)電截割/牽引/油泵溫度、滾筒高度、俯仰角、搖擺角度、采煤機(jī)位置、行走速度等工況

□ 遠(yuǎn)程調(diào)控：支持控制模式的遠(yuǎn)程切換，如本機(jī)控制、割煤方式、遠(yuǎn)控模式、采煤機(jī)限速等；支持靈活精準(zhǔn)的調(diào)整采煤機(jī)的工作參數(shù)，如截割高度、牽引速度，確保采煤作業(yè)始終保持在最佳狀態(tài)，提高煤炭開(kāi)采的質(zhì)量和效率

液壓支架自動(dòng)跟機(jī)移架

□ 支架推移行程圖：讓工作人員直觀了解支架推移行程，精準(zhǔn)把握采煤推進(jìn)進(jìn)度，利于合理安排生產(chǎn)流程，提升采煤效率與協(xié)同性

□ 壓力分布情況和支架實(shí)際采高監(jiān)測(cè)，可按實(shí)際需求靈活設(shè)定超限值、預(yù)警值與不達(dá)標(biāo)狀態(tài)，便于及時(shí)補(bǔ)壓，確保符合開(kāi)采工藝要求，避免采高不當(dāng)引發(fā)頂板事故及資源浪費(fèi)等問(wèn)題

■ 三機(jī)設(shè)備管理

□ 皮帶機(jī)：涉及啟動(dòng)、停止、復(fù)位、打點(diǎn)、集控、沿線斷路位置和沿線語(yǔ)音等的監(jiān)控與故障預(yù)警

□ 轉(zhuǎn)載機(jī)：監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速給定、轉(zhuǎn)載運(yùn)行、轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)腔濕度等狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)電機(jī)過(guò)載或溫度過(guò)高，能及時(shí)停機(jī)并進(jìn)行故障排查

□ 刮板機(jī)：監(jiān)測(cè)機(jī)頭機(jī)尾的傳動(dòng)部件以及刮板鏈的工作狀態(tài)，確保其松緊適度，避免出現(xiàn)跳鏈、斷鏈等故障

02輔機(jī)狀態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警

運(yùn)用高精度傳感器和先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)供電系統(tǒng)電壓、電流、功率因數(shù)，及供液系統(tǒng)壓力、流量、溫度等進(jìn)行 24 小時(shí)不間斷精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。一旦這些參數(shù)出現(xiàn)異常波動(dòng)，偏離正常工作范圍，系統(tǒng)即刻觸發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)，并將預(yù)警信息及時(shí)推送至相關(guān)工作人員的移動(dòng)端，確保潛在的安全隱患能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

另外，系統(tǒng)內(nèi)置了智能診斷模塊，當(dāng)輔機(jī)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能夠迅速對(duì)故障類(lèi)型進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，快速定位故障發(fā)生的具體位置和原因。

03全方位設(shè)備健康量化評(píng)估

從關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀態(tài)、電氣系統(tǒng)的絕緣性能、液壓系統(tǒng)的密封性能等多個(gè)維度，對(duì)綜采設(shè)備進(jìn)行全面、深入的健康體檢。通過(guò)定期采集設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力等各種特征信號(hào)，并運(yùn)用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)和故障診斷模型，對(duì)設(shè)備的整體健康狀況進(jìn)行量化評(píng)估，生成詳細(xì)的健康評(píng)分和狀態(tài)報(bào)告，使設(shè)備管理人員能夠直觀、清晰地了解每一臺(tái)設(shè)備的 “身體狀況”。

04設(shè)備運(yùn)維APP移動(dòng)端即時(shí)掌控

在iMachine提供的移動(dòng)端APP上，提供專(zhuān)門(mén)針對(duì)煤炭行業(yè)的綜采面監(jiān)控模塊，煤礦企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地方便的，對(duì)綜采面和機(jī)輔設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警處理。結(jié)合Web端還可以構(gòu)建“告警-故障-工單維保調(diào)度-故障知識(shí)庫(kù)-運(yùn)維建議輔助檢修”的運(yùn)維數(shù)字化全流程管控，并提供基于故障風(fēng)險(xiǎn)的維修決策，形成設(shè)備診斷運(yùn)維的閉環(huán)管理。通過(guò)備維護(hù)計(jì)劃，點(diǎn)檢巡檢、派發(fā)工單、設(shè)備保養(yǎng)等業(yè)務(wù)等，保障企業(yè)對(duì)設(shè)備的管理精準(zhǔn)有效、維修及時(shí)。

核心平臺(tái)

研華iMachine設(shè)備云智聯(lián)系統(tǒng)作為設(shè)備運(yùn)維領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)平臺(tái)，為煤礦行業(yè)設(shè)備商或集成商提供了一系列即選即用的標(biāo)準(zhǔn)工具模塊，包括資產(chǎn)管理、設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)維、設(shè)備健康診斷以及 AI 安全。依托 iMachine 可快速構(gòu)建個(gè)性化解決方案，如礦端設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)、礦場(chǎng)設(shè)備故障診斷與看護(hù)系統(tǒng)、礦場(chǎng)視頻監(jiān)控與 AI 安全分析系統(tǒng)、礦場(chǎng)綜合管控系統(tǒng)等，推動(dòng)煤礦行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。

01 礦端設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)

可實(shí)現(xiàn)煤機(jī)設(shè)備從申購(gòu)、上線、運(yùn)行、維修、維護(hù)、轉(zhuǎn)移直至設(shè)備報(bào)廢處置的全流程管理，通過(guò)全程精準(zhǔn)追蹤與記錄，確保每個(gè)環(huán)節(jié)可追溯、狀態(tài)可監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)可分析，讓煤炭設(shè)備管理邁入精細(xì)化新模式。

02 礦場(chǎng)設(shè)備故障診斷與看護(hù)系統(tǒng)

采用機(jī)理模型、大數(shù)據(jù)AI建模和專(zhuān)家診斷相結(jié)合的模式，對(duì)軸承、齒輪、滾筒等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的典型故障進(jìn)行自動(dòng)故障診斷與智能預(yù)警，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

03 礦場(chǎng)視頻監(jiān)控與AI安全分析系統(tǒng)

以“視頻+AI”對(duì)礦場(chǎng)的人員車(chē)輛管理、人員違規(guī)行為、環(huán)境安全隱患、工作面操作隱患等進(jìn)行智能識(shí)別、分析、報(bào)警和聯(lián)動(dòng)，為礦場(chǎng)安全生產(chǎn)提供有力保障。

04 礦場(chǎng)綜合管控系統(tǒng)

可集成安全監(jiān)控、人員定位、應(yīng)急廣播、視頻監(jiān)控、開(kāi)采掘進(jìn)、皮帶運(yùn)輸、通風(fēng)、供電、排水等系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦場(chǎng)生產(chǎn)、安全等各方面的統(tǒng)一調(diào)度和管理。

方案價(jià)值

01實(shí)時(shí)狀態(tài)精準(zhǔn)掌控，筑牢安全防線

采用研華邊緣端數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，以毫秒級(jí)頻率精準(zhǔn)采集綜采工作面核心設(shè)備數(shù)據(jù)，無(wú)論是采煤機(jī)切割滾筒的轉(zhuǎn)速、液壓支架的支撐壓力，還是供電系統(tǒng)的電壓電流波動(dòng)、供液系統(tǒng)的流量流速變化等運(yùn)行參數(shù)，均一目了然，為采煤安全筑牢屏障。

02驅(qū)動(dòng)礦采革新，邁向少人高效

煤礦智能綜采平臺(tái)的成功實(shí)施，顯著提升了智能化高效連續(xù)采掘裝備的性能指標(biāo)，其可靠性大幅增強(qiáng)，減少了因設(shè)備故障導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間，提高了生產(chǎn)的連續(xù)性，讓設(shè)備在復(fù)雜的開(kāi)采環(huán)境下能夠更加精準(zhǔn)、高效地作業(yè)。

03打造運(yùn)維新生態(tài)，提升服務(wù)品質(zhì)與效益

基于iMachine搭建的煤礦智能綜采平臺(tái)，在賦予采掘裝備智能的同時(shí)，對(duì)煤礦運(yùn)維服務(wù)也進(jìn)行了革新。摒棄電話報(bào)修、線下溝通、紙質(zhì)流轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)模式，邁入信息化、流程化新階段，使得煤機(jī)產(chǎn)品的服務(wù)更加及時(shí)、準(zhǔn)確和貼心，降低了設(shè)備的故障率和維修成本，切實(shí)增強(qiáng)了客戶(hù)對(duì)煤機(jī)設(shè)備企業(yè)的滿意度和忠誠(chéng)度。