编者按:2023年6月26日,国家矿山安全监察局对外发布了《智能化矿山数据融合共享规范》(以下简称《规范》),意在建立统一的智能化矿山数据编码,规范数据通信接口和协议,加快智能化矿山建设。该《规范》包括基础共性、数据编码、数据采集、数据治理、数据安全和数据应用等6大专题、40项规范内容,将有效解决矿山、装备和通信企业面临的数据编码不统一、通信接口不兼容、传输协议不开放、系统集成难度大、智能化建设成本高等突出问题,打通“数据孤岛”,破除“信息烟囱”,推动智能化矿山各类数据互联互通、集中集成,为实现过程可视可控、安全可防可测、要素可调可配的高水平智能化矿山建设奠定基础。为更好地宣传《规范》内容,推进煤矿智能化建设,我刊从2023年第10期开始设置“智能化矿山数据融合共享规范”专栏。第11期诚邀国能神东煤炭集团有限公司和华电煤业集团有限公司分享数据治理实践案例。
王波,丁震,王军.通信协议接口标准化在智能煤矿的研究与应用[J].中国煤炭,2023,49(11):10-17.DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.11.002
WANG Bo,DING Zhen,WANG Jun.Application research on communication protocol interface standardization in intelligent coal mine[J].China Coal,2023,49(11):10-17.DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.11.002
为了实现对煤矿生产、安全、管理数据的全面获取,进一步对数据进行分析和管理,对煤矿现场生产中遇到的难点和痛点应用场景充分挖掘,需要通过综合利用数据来解决,而煤矿智能化中高效、准确的数据采集与传输是核心技术支撑。通过梳理智能化矿山建设的应用场景及痛点,分析了通信协议接口技术在智能化煤矿建设中的应用方向,剖析了实时数据获取和高效利用中存在的难点,结合《智能化矿山数据融合共享规范》给出了通信协议接口使用方案。同时,结合国能神东煤炭集团有限责任公司通信协议接口技术应用的案例,进一步说明了通信协议接口技术的重要性、实用性,为智能化煤矿建设关键技术的应用提供借鉴。
王波(1984-),男,陕西神木人,硕士,高级工程师,自2007年进入国能神东煤炭工作以来,先后从事机电设备维修、机电设备电气技术标书和信息化设备技术标书编制与管理、综采工作面自动化开采、智能化煤矿建设及其区域集中控制、神东生产数据仓库和生产管控平台建设、井下设备的移动设备控制研发、掘进设备电控系统自主研发、多项(国标、行标、企标)标准编制、管理、评审等工作,长期从事煤矿自动化、信息化、智慧矿山建设及两化融合相关工作。
牵头编制了《煤矿综采工作面机电设备EtherNet/IP通信接口和协议》系列标准共11项,2018年发布为神东公司企业标准;2021年发布为国家能源集团企业标准,开始在集团推广;2023年发布为能源行业标准,标准号为NB/T 11118.1-2023,解决了矿山机电设备之间的互操作、数据共享、自由接入难题,获得了中国能源化学地质工会全国委员会技术创新成果一等奖。2012年参与由神东煤炭承担的国家863计划“数字矿山关键技术研究与示范”项目,完成神东亿吨矿区数字化集中管控技术研究与示范,实现了神东“五矿六井”的智能集中监测控制,并获得国家能源集团科技进步一等奖及内蒙古自治区科技进步二等奖。2017年参与了国家科技部下达的“大采高工作面智能开采安全技术集成与示范”科研课题(课题编号:2017YFC0804310),在神东上湾煤矿实施了8.8米智能超大采高综采成套装备研发与示范工程项目,实现了超大采高综采工作面的矿压监测预警、可视化系统、无线网络平台、供电系统安全可靠性、工作面轨道机器人的研究与应用。
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图1 煤矿企业通信协议接口应用场景
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图2 采煤机内部通信协议接口应用情况
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图4 智能化矿山通信接口与协议的网络模型
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图6 连续采煤机PLC控制器与执行机构通信连接示意