“两年时间,矿鸿操作系统在矿山领域进行了诸多实践,行业各界都在积极贡献,取得令人欣慰的成绩,为其他行业推广和应用提供了参考。”作为计算机操作系统的先驱人物、中国工程院院士倪光南不仅参加了2年前矿鸿发布会,而且也在第二届的矿鸿生态论坛上通过视频致辞,当他了解到矿鸿的“成绩单”后,发出了这样的感叹。
矿鸿生态论坛在10月26日的中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上举行,华为不仅交出了一份矿鸿的成绩单,还带来了未来两年的雄心壮志——实现支持30+款芯片,适配1000+矿鸿装备,与伙伴共同打造150+场景应用,实现70%行业生态覆盖率。
这些数字的背后,让人看到了华为构建平台+生态战略的信心以及业务拓展的决心。
在论坛上,除了院士致辞,国家矿山安全监察局科技和信息化处处长刘祎哲、国家能源集团有限公司首席科学家丁涛,安标国家矿用产品安全标示中心副总经理贺凯、以及华夏天信、天津华宁、中煤科工、诚迈科技、天玛智控、中信重工开诚、上海山源、鸿湖万联、奥思维等上百家生产企业、合作伙伴的代表出席。
热闹的背后,我们不能简单的把矿鸿看作只是一个“可以被安装”操作系统,因为它是一个将矿山千丝万缕的网络、杂乱无章的数据、错综复杂的系统,捋顺、整合成了一个超级的数智平台。
平台之上,各种场景应用得以萌芽,生态得以繁荣。
矿鸿需要翻过几座大山?
矿鸿之前,诞生于1995年的ISA-95架构统治着工业网络将近30年。年迈的架构已经无法适应现代的工业体系。而矿鸿作为工业的物联网操作系统,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。
不过,要完成这次历史性的变革,矿鸿必须翻过三座大山。
●第一座大山
是行业设备种类多,设备管理和应用的挑战。
虽然矿山领域比较集中、但是设备和厂家尤其繁杂。通过国产MA、KA认证的可控制类设备就有7300+种、涉及1000多个厂家。
●第二座大山
是设备在线率低,数据采集困难的挑战。
矿山行业存在大量“哑装备”,缺少通讯功能、缺少自控能力,只能手动控制开关;即使有联网的设备,在线率也极低。
●第三座大山
是数据协议不统一,设备联动困难的挑战。
1000多个厂家使用500多种通信协议,而且缺少统一数据规范,大家的数据格式都不一致,无法互联互通。
最终的结果是烟囱系统林立、形成多个数据孤岛、生态割裂、大量应用重复开发等问题。
为了攻克这些难题,自2021年7月开始,在国家矿山安全监察局的指导下,国家能源集团与华为跨界融合共同创新孵化矿鸿操作系统。历时21个月,累计研发了5个版本,进行了7次迭代升级,于2022年9月30日发布了首个正式版本,并在11月完成了神东乌兰木伦矿整矿矿鸿的适配工作,应用于井下采、掘、机、运、通等各系统。
矿鸿操作系统通过独特的“软总线”技术以及统一的数据通信协议等关键技术,实现了不同厂家设备的互联互通,为煤矿企业建设“智能感知、智能决策、自动执行”的智能化煤矿提供了有力支持,从而逐步实现采煤、运煤和管理的自动化,最终达到无人化的目标。
矿鸿两年来第一份成绩单
矿鸿发布两年来,厚积薄发,长期保持着低调。直到今年4月份,矿鸿工业互联创新国家矿山安全监察局重点实验室(下称“矿鸿实验室”)揭牌才重新进入公众的视野。矿鸿的研发团队与行业伙伴们深入数百米的矿井,潜心开发各类场景应用。它的成绩单中,已经涵括了保障本质安全、改善作业方式、提升设备运转效率、智能远控、与多机联动等多种场景应用。
在保障本安场景,矿鸿能够大幅提升安全检测、监管的准确性和效率。
比如,矿山是一个危险系数高的工作环境,特别在煤矿,瓦斯是重点治理对象。根据国家相关规定,瓦斯检查工必须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。但是在现实中,检查人员采用手动抄表,存在假检、漏检,填写数据模糊不清等问题。
为此,华为与北斗天地基于矿鸿开发出智能瓦斯巡检系统,配合矿鸿多参数便携仪,实现了无感采集,数据自动上显示屏等功能,让采集即记录,减少了瓦斯巡检重复记录的工序,不仅提升了工作效率、也能避免采集中的各种问题。
在检修场景,矿鸿能够让矿工“少走路、少喊话”。
比如,采煤设备每天都需要检修,根据国家规定,“设备停机、检修或者处理故障时,必须停电闭锁”。但是现实情况是,采煤设备与上级供电系统之间存在一定距离,要闭锁,检修工就需要走上数百米的距离。如果两个人操作,也只能“隔空”喊话。
为此,淮南万泰、南京弘毅、国力矿安等伙伴基于矿鸿开发智能化电子供电系统。检修工可以在待检修设备位置,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。
在智能控制场景,矿鸿让设备“无屏变有屏,小屏变大屏”,使得矿工作业效率大幅提升。
比如,传统的采煤支架控制,只能通过一块小屏幕和各种复杂的按键。操作不友好,控制难度大,不仅效率低,而且容易发生意外。华为与天津华宁、郑煤机等让采煤支架矿鸿加持,当矿工走过支架时,即可通过手机完成对支架的操作调整,视角清晰、操作便捷、无需弯腰,真正意义做到与设备自主沟通、安全可控的功能。
在设备管理场景,矿鸿可以让设备“即插即用”,新设备自动上综管平台。
比如,由于设备厂家多、型号多,数据传输协议和规范不统一,在设备更换、搬家倒面时,需要对设备数据接口进行多次适配,耗时数周,而且需要厂家协助才能在综管平台上线并显示数据。现在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,将原来数周的适配工作,降低到数天。
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
再如,在煤炭采矿行业,传统摄像机依赖地面控制中心进行远程设置、位置调整和参数配置。但在网络故障或覆盖不足时,地面与摄像机间的连接和管理变得困难。诚迈科技通过使用搭载矿鸿操作系统的视频主机,并改造煤矿采煤工作面监控系统软件,实现了L2级标准型矿鸿系统的成功应用,解决了摄像机远程管理问题。
上述这些场景应用,只是矿鸿生态的一个缩影、成绩单中很小的一部分。截止目前,矿鸿实验室官网注册企业会员已超过150家,完成设备测试认证的厂家超过70家,设备类型达到175种,平均每月认证设备数量超过20种。同时还孵化了30类矿鸿创新应用,伙伴已公开可查矿鸿专利及软著30+。这些数字还在快速增长中。
根据国家局今年发布的《煤矿数据采集与传输技术要求》,矿鸿已完成了标准矿鸿套件的开发。作为首个实现该协议标准的操作系统,矿鸿与郑煤机、北京天玛、天津华宁等首批合作伙伴进行了协议的适配。
未来,矿鸿将与更多伙伴一起繁荣生态,开发更多的创新应用场景,展现矿鸿在自主可控、安全可信、智能互联等更多方面的价值。
矿鸿的关键时刻
短短两年,矿鸿从0到1,再从1到2,其跃升式的发展已三个里程碑。时间从远到近,首先是矿鸿商用,至今已两年;再次是国能神东乌兰木伦矿全矿适配并稳定运行,至今已一年;最近是国家矿鸿实验室正式揭牌,至今已运作半年。
华为矿山军团CEO韩硕在论坛上指出,此时是矿鸿的关键时刻,召开本次论坛对矿鸿的生态与产业发展具有重要的意义和影响。
首先让行业看到了华为坚持“平台+生态”战略,与伙伴和客户共同发展、相互成就的决心和意愿。目前,在政府和龙头矿企的支持下,矿鸿通过小步快跑的策略,已经取得了初步的成功。然而,现有的矿鸿应用方案只利用了矿鸿有限的基础能力,还有大量的高阶能力,需要政、产、学、研共同参与,以释放和发挥其技术潜力和价值。因此,韩硕强调,华为将采取生态使能计划这类措施、投入更多资源,强化被集成(华为 Inside)的模式,调动合作伙伴的更多积极性,联合矿企共同打造更多有价值的联合创新解决方案。
第二,让行业感受到专家学者、矿企客户、装备厂商等众多伙伴强化合作、共同创新的诚挚愿望。基于矿鸿的技术专利和软著不断出现,凸显出在相关部委、地方政府、矿企们的参与下,矿鸿正迅速得到产业链上下游的认可。韩硕指出,“移动互联网过去十年发生的事,今后还将在工业互联网上再度上演。鸿蒙在矿业的应用潜力,也会大大超出人们的预期。”
第三,让行业一起见证了矿鸿“把数字世界带入每个矿山,实现安全、少人无人、绿色高效”的不变初心和使命。韩硕认为,矿鸿从源头上实现了数据与接口的规范化,达到了“正本清源”的效果,可以成为千万座智能矿山的数字联接底座,成为装备智能化、万物互联的核心。