一、產(chǎn)品介紹
智能綜采作業(yè)自導向系統(tǒng)將北斗導航定位領域的高精度慣性導航技術應用于智能化煤炭開采系統(tǒng)，結合煤礦綜采工作面開采實際工藝，自主研發(fā)具有自主產(chǎn)權的采煤機高精度三維定姿定位關鍵成套裝置技術、采煤機高精度慣導定位系統(tǒng)和工作面自動取直算法及軟件系統(tǒng)。實現(xiàn)高端裝備自主安全可控，整體技術達到國際先進、國內領先水平，填補了國內空白，項目完成后，實現(xiàn)成套裝備國產(chǎn)化率 100%，突破 “瓦森納協(xié)定”限制，打破智能化開采領域核心關鍵裝置技術被國外壟斷的現(xiàn)狀，解決該領域“卡脖子”問題，有力加強生產(chǎn)區(qū)域的設備自主國產(chǎn)化水平，大大降低智能化采煤生產(chǎn)成本。
圖1 BDTD-KC型高精度慣導裝置
圖2 智能綜采作業(yè)自導向系統(tǒng)(IMOSS)軟件界面
二、技術參數(shù)
本技術裝備主要包括：高精度慣性導航系統(tǒng)裝置和配套系統(tǒng)、應用軟件等。系統(tǒng)具備功能及主要技術參數(shù)如下：
1.具備實時測量采煤機運行時三維空間的位置，生成采煤機空間運行軌跡在水平面的投影曲線功能;
2.具備綜采工作面惡劣環(huán)境條件下工作面直線度檢測功能;
3.能夠根據(jù)工作面生產(chǎn)過程對刮板機水平彎曲的要求，支持輔助指導綜采工作面生產(chǎn)過程的自動找直;
4.可對當前的通訊、硬件設備工作狀態(tài)以及高精度慣導的部分輸出參數(shù)進行監(jiān)控，對輸出的軌跡信息進行波形顯示;
5.系統(tǒng)應具備 UPS 模塊，能夠滿足外部電源臨時性中斷情況下應急電源供應;
6.系統(tǒng)實現(xiàn)采煤工作面長度 500 米內對采煤機的定位誤差±5cm，工作面整體取直誤差 ±50cm。
本技術裝備在深入研究國際主流煤炭定位設備和取直現(xiàn)狀的基礎上開展，采用國內成熟的慣導技術，自主研發(fā)國內先進的慣導產(chǎn)品，慣性器件、系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)，均擁有自主知識產(chǎn)權，結合行業(yè)應用需求，實現(xiàn)采煤機定位設備國產(chǎn)化，所研究的技術達到國際先進、國內領先水平。
三、擬解決問題
目前美國和澳大利亞在自動化采煤技術研究方面處于領先地位，主要以 JOY 國際為代表的采煤機械廠商主導的以采煤機司機跟隨操作采煤機，支架等與采煤機隨動的跟機自動化模式。澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織(CSIRO)推出了基于陀螺儀導向定位的自動化采煤方法。但尚沒有采煤工作面內無人操作的自動化采煤應用案例。國內近年來由于煤礦安全高效生產(chǎn)的迫切需要，依托國家 863 計劃“煤炭智能化掘采技術與裝備”和國家發(fā)改委“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”等重點專項支撐，多家煤炭集團、采煤機械廠商、高校等單位相繼開展了自動化無人開采技術的研發(fā)工作，但均未實現(xiàn)系統(tǒng)關鍵設備國產(chǎn)化。本技術旨在突破 “瓦森納協(xié)定”限制，打破智能化開采領域核心關鍵裝置技術被國外壟斷的現(xiàn)狀，解決該領域“卡脖子”問題。
四、適用范圍
本技術裝備可適配礦井煤炭領域主流采煤裝備和智能化綜采工作面，同時，計劃適時開拓非煤礦山市場。
五、應用案例
2018年9月至2019年9月，高精度慣導裝置及無人采礦慣導平臺(IMOSS v1.0)應用于兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦10308工作面，系統(tǒng)應用效果良好。
青島北斗天地科技有限公司是北斗天地股份有限公司全資子公司，注冊資金2000萬元，總投資3億元，直屬于兗礦集團二級公司。公司與中國礦業(yè)大學成立礦山智能感知與系統(tǒng)聯(lián)合實驗室，與華為聯(lián)合成立礦山CPAAS聯(lián)合創(chuàng)新平臺，聯(lián)合中煤協(xié)會信息化分會、煤礦安全管理云服務技術創(chuàng)新中心、華為公司打造帶有煤炭行業(yè)屬性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，是中國礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長單位，中國煤炭協(xié)會副會長單位，山東省信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會副理事長單位。
在智慧礦山工業(yè)領域，多年來服務于礦山自動化、信息化、智能化建設，擁有智慧礦山信息化建設全產(chǎn)業(yè)鏈設計解決方案、工業(yè)企業(yè)多級綠色云數(shù)據(jù)中心解決方案、礦用5G智能傳輸平臺、煤礦綜合自動化系統(tǒng)、煤礦生產(chǎn)精益管理系統(tǒng)、應急救援管理及信息交互系統(tǒng)、煤礦自組網(wǎng)通訊系統(tǒng)、井下融合通信系統(tǒng)、智能輔助運輸管理系統(tǒng)、煤礦職業(yè)健康物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦人員精確定位系統(tǒng)以及萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機、網(wǎng)絡攝像儀、智能手機、智能手環(huán)、智能傳感器等一系列硬件產(chǎn)品，在煤炭自動化、信息化、智能化建設領域處于國內領先地位。
