矿鸿发布两周年，矿鸿场景应用的成绩单来了

2021年9月14日，国家能源集团与华为公司联合发布了矿鸿操作系统，矿鸿操作系统的出现，恰逢其时，为我国智能矿山建设开启了新的征程。

让我们回顾一下两年时间里的里程碑式大事件：

▸ 2021年9月14日，国家能源集团与华为公司联合发布了矿鸿操作系统。

▸ 2021年10月26日，第十九届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会在北京开幕，矿鸿正式在各装备和应用厂家展示。

▸ 2021年11月，神东煤炭集团乌兰木伦煤矿作为矿鸿示范矿建设启动。

▸ 2022年9月底，由国家能源集团、安标国家矿用产品安全标志中心有限公司和华为技术有限公司联合申报的矿鸿工业互联创新国家矿山安全监察局重点实验室经过经形式审查、专家评审、现场核查等程序获得国家矿山安全监察局综合司批准建设。

▸ 2022年9月，经过7次迭代，矿鸿正式商用版本MineHarmony 1.0发布，同期矿鸿官网www.mineharmony.cc上线。

▸ 2022年11月，乌兰木伦矿全矿矿鸿适配1808台套，进入常态化运行阶段。

▸ 2022年11月，全国信息技术标准化技术委员会矿山大数据行业组第一次会议在京召开。

▸ 2023年4月26日，国家矿山安全监察局矿鸿工业互联创新重点实验室在内蒙古鄂尔多斯市揭牌成立。

▸  2023年9月14日，超过160款设备通过了矿鸿实验室认证。

矿 鸿

致力构建智能矿山工业互联网数字联接底座

作为工业的物联网操作系统，矿鸿本质上是匹配工业自动化从ISA-95架构向工业互联网架构的变革，支撑工业系统从集中式的金字塔架构到IT与OT融合全互联的工业互联网架构的升级。见下图：

矿 鸿

聚焦解决行业的三大主要挑战

行业设备种类多，设备管理和应用的挑战

▸ 设备种类多、厂家多：国产MA认证的可控制类设备约5600+种、国产KA认证设备约1700+种；设备有1000多个厂家；

▸ 操作系统各异，通信协议多，10多种操作系统。

设备在线率低，数据采集困难的挑战

▸ 存量哑装备未智能化，改造难；传统的电气设备，缺少通讯功能、缺少自控能力，只能手动控制开关；

▸ 装备联网条件苛刻，在线率低：网络覆盖条件：主流4G或有无线覆盖，甚至覆盖不足。

数据协议不统一，设备联动困难的挑战

▸ 500多种通信协议，设备之间的现有接口协议“不统一”；

▸ 缺少统一数据规范：同类型异厂家数据格式、设备模型不一致，适配难；

▸ 设备间联动困难：异厂家互操作难；

▸ 传感器与分站同厂家难以解耦。

矿鸿赋能煤矿装备和应用

（部分应用场景举例）

1改变作业方式，改善井下工作体验，

提高作业效率通过矿鸿装备和应用，实现员工井下作业时“少走路、少喊话、少弯腰”，主要通过几类应用实现：一碰连，设备近场发现、随时随地查看设备状态、随时随地调整设备参数、固定按钮/有线控制变成手机/终端无线近场控制。

场景应用举例：

1.1 瓦斯巡检场景：改善瓦斯检查方式，提高检查效率，一分钟完成记录

根据《安全规程》第一百八十条规定“瓦斯检查工必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。

【现状】目前煤矿瓦斯检查人员，采用人工巡检、手动抄表等方式，通过光干涉瓦斯监测仪、风速表、粉尘检测仪、多参数检测仪等检测设备完成检测地点的数据检测，并填入位置排版中，固定排版存在人员现场假检、漏检，填写数据模糊不清晰等问题。

【改进】矿用本安型显示屏具备“自发现”“自连接”“自传输”等矿鸿特性。通过基于矿鸿的瓦斯巡检系统，配合多参数便携仪实现采集即记录，无感端侧数据采集，数据自动上显示屏，切实提升瓦斯巡检工作效率。

通过矿用本安型显示屏配合多参数便携仪，瓦斯检查人员通过固定检查地点，依托于多参数便携仪检测现场环境数据，通过矿鸿系统自发现自连接电子白板上屏，存在手工检测数据内容在手持终端中进行补充上屏，巡检结果自动显示数据通过工业网络传输地面自动生成班报表、日报表及月报表功能，对于现场，实现采集即记录，无感端侧数据采集，有序工作部署，实现瓦斯“检测、上板、记录、报表”的智能化管理。

上图左侧为传统的瓦斯检查和记录牌填写，右图为电子显示屏自动填写。

实现厂家：北斗天地

1.2 机电检修场景：改善设备检修方式，少走路、少喊话，检修作业安全

根据《安全规程》第一百二十条规定“设备停机、检修或者处理故障时，必须停电闭锁”。

【现状】实际场景中，当机电设备与闭锁的上级供电系统之间存在一定距离，部分情况达到数百米。当一个检修工对设备进行检修时，检修前，第一步，检修工从待检修设备需移动数百米到供电系统，断电并闭锁；第二步，返回待检修设备；第三步，检修完成，再次移动到供电系统解除闭锁、送电；第四步，再次返回待检修设备位置检查设备工作状态，确保检修完成。此过程中，检修工往返至少四趟，耗时费力。

【改进】采用基于矿鸿的电子供电系统后，检修工仅需在待检修设备位置远程对上级供电系统进行断电和闭锁，无需在二者之间往返移动，从而节省大量工作强度、节省时间，实现检修效率极大提升。该场景适应与各种机电设备检修。

此外，部分设备检修完成后，需要进一步确认该设备工作状态正常，由于设备没有显示屏需要联系集控中心查看运行参数以确认设备恢复正常，需要与集控配合，或移动到拾音电话联系集控中心，产生额外的移动和沟通配合成本。而采用矿鸿的应用，可以一碰连或近场直接连接的方式，让无屏设备变有屏，现场即可确认设备状态，进一步提高检修效率。

上图左侧为传统的机电检修流程，右图为电子远程断电并闭锁示意；

实现厂家：淮南万泰、南京弘毅、国力矿安等。

1.3 采用矿鸿的除铁器：设备无屏变有屏，随时随地查看设备状态和控制设备

在除铁器的场景，已有厂家提出并申请专利（参考专利CN_219483467_U 具有矿鸿物联智能系统的除铁器）。

【现状】目前煤矿井下胶带机巷现使用的除铁器均由现场人员就地操作运行，无任何除铁器的运行情况反馈信息。井上集控中心更是没有任何除铁器实时工作状态的显示，且无法对井下除铁器进行任何操作指令。现有的除铁器，尤其是电磁除铁器会存在现场操作人员关停不及时，从而导致除铁器各零部件的寿命降低、除铁效果不佳等情况。

【改进】具有矿鸿的除铁器通过内置矿鸿智能工控屏系统，可以用于除铁器就地控制、实时状态参数显示，并通过5G传输至地面中控实时显示和远程控制，使用更加方便；将除铁器的控制单元通过PLC处理与矿鸿智能工控屏系统连接，实现除铁器的就地操控、实时状态显示的功能，并通过5G信号传输至集控中心，达到远程操控和实时状态显示的功能，让除铁器不再是只能依靠人工就地操作的方式才能实现启停的缺点；进一步可以基于皮带和除铁器通过矿鸿软总线互联，除铁器自动匹配皮带启停，节省操作和减少能耗。

上图下图左侧为传统除铁器工作示意，右图为带有矿鸿工控屏的除铁器原理。

实现厂家：江苏磁谷科技股份有限公司

1.4支架操作场景：矿鸿支架控制器，支架工人作业更加舒适

【现状】传统支架控制经过演进，采用按键式的操作后，在不同的煤矿场景中，工人仍需弯腰对支架进行调整，有时视野角度不好，操作不友好。部分场景下，支架调整频繁，“一天下来手指按麻木了”。

【改进】基于矿鸿的支架控制器，工人经过支架即可通过手机发现并连接支架，站在安全的位置即可在手机上完成对支架的调整，视角清晰，操作便捷，无需弯腰。过手机APP形式，完成液压支架工作参数的读取和配置，包括液压支架升架、降架、移架等操作、支架初撑力、压力、历史数据查询报警，以及近场发现联接后动作人机交互安全闭锁功能，真正意义做到与设备自主沟通、安全可控的功能。

上图左侧为传统支架控制，中图为工人蹲下操作支架，右图为矿鸿的支架操作；

实现厂家：天津华宁、郑煤机等

1.5 皮带操作场景：随时随地操作皮带，远程调速

【现状】井下皮带运输距离远，往往长达数公里，根据行业现状综合成本和实际使用，皮带控制器之间的距离最短约100米，而大多数煤矿的皮带控制器之间的距离超过150米，甚至有些情况更远。操作皮带时，工人需要在井下长距离移动，完成对皮带的控制，且按键式操作并不友好。

【改进】采用矿鸿皮带控制器，工人通过手机上的应用近场连接矿鸿皮带控制器，可以实现远程对多个皮带控制器进行启动、调速、急停等操作，无需在巷道内长距离移动即可完成操作，极大地降低劳动强度，且操作便捷友好。

上图左侧为皮带和控制器的示意，右图为手机上的矿鸿应用操作皮带。

实现厂家：天津华宁等

2机电设备“即插即用”场景：

新设备更换后自动上综管

【现状】 矿山智能化的建设中，一大批领先的煤矿在建设中完成对各种设备数据统一采集、存储，并通过综合管理平台的应用将各个系统数据在集控中心将统一呈现，实时查看运行状态，为管理决策提供极大的便利。然而，由于煤矿设备厂家多、型号多，数据传输协议和规范不统一，在设备频繁移动、设备故障带来厂家或型号更换、搬家倒面等场景时，机电部门或智能化部门需要对设备数据接口进行多次适配，耗时数周，并引入厂家交付才能让新设备在综管平台上线并显示数据，多次“转换”造成人财物的消耗耗时费力，成本增加。

【改进】采用矿鸿统一操作系统、实现统一数据采集和传输，减少中间接口转换设备，减少对接和维护工作量。达到新设备下井安装、连网，无需中间适配转换，即可在综管平台看到新设备数据。将原来需要数周的适配工作，降低到数天完成设备替换并上线。

左侧为数据接口转换示意，右图为统一接口，“即插即用”场景示意

3设备管理维护

设备的矿鸿OS远程升级、综采面全景视频摄像机无法远程时通过近端一碰连进行故障定位、综采面全景视频摄像机姿态物理调整时通过近端一碰连进行视频预览、矿鸿摄像机通过近端一碰连进行配置。

3.1 设备升级场景：井下设备升级维护方式转变

【现状】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。

【改进】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。同时，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。

上图左侧为井下现场设备升级示意，右图为矿鸿远程升级示意

上图为矿鸿管理平台集中显示设备联网状态

3.2 摄像机管理和操作：从仅远程集中管理操作，到可现场管理维护

【现状】传统的摄像机的控制、调整位置、参数配置需要经过地面控制中心远程设置，当遇到线缆中断的网络故障、或者摄像机随意设备移动时遇到网络覆盖不足的情况下，地面上无法连接摄像机进行管理和维护。

【改进】基于矿鸿操行系统的摄像机借助矿鸿软总线的功能，在综采面全景视频摄像机无法远程时，通过近端一碰连、近场自动发现并连接进行故障定位，并可对综采面全景视频摄像机姿态物理调整时通过近端近场连接进行视频预览，以及对矿鸿摄像机通过近端进行参数配置。以上场景实现了摄像机管理和维护方式的从地面远程设置，变成井下随时随地的连接和配置，彻底改变摄像机设备的管理和维护方式。

此外，随着更多的应用创新开发出来，利用矿鸿操作系统实现设备之间协同以达到少人化作业、降低劳动强度、提高作业效率、甚至减少能耗等方面进一步发挥更大价值。

附：一批来自矿鸿伙伴们已公开的专利

CN115543172A 一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示

CN_116567103_A 协议转换方法、装置、网关及存储介质

CN_219483467_U 具有矿鸿物联智能系统的除铁器

CN116321095A 一种基于矿鸿系统和nfc技术的矿用设备管理系统和方法

CN116456358A 一种基于5G通信的煤矿井下矿鸿系统远程调测方法

CN116758685A 一种基于矿鸿系统的梭车监测方法、装置及系统

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