新一代智能化无人采煤控制系统研发项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 天玛智控    2023-11-10

1、项目建设的必要性与可行性

（1）必要性分析

1）保障煤炭安全高效绿色开采和煤炭工人职业健康的需要

煤炭开采人员面临着劳动强度大、作业空间有限、工作环境恶劣等问题，井下各类灾害直接威胁着职工生命安全。通过本项目的实施可大幅减少井下作业人员数量直至无人，切实改善开采工人作业环境，大幅降低尘肺病的发病率，真正实现“少人则安，无人则安”，从根本上解决安全问题，保障煤炭开采工人的职业健康和安全高效开采。

2）顺应煤矿智能化发展趋势，加快煤矿智能化转型升级的需要

煤炭行业正以煤炭供给侧结构性改革为主线，以提高质量和效益为目标进行变革，煤炭行业的生产方式正由传统开采方式向安全、高效、智能化方向转变，各地区各企业加大了煤矿智能化的投资强度，煤矿智能化市场迎来快速增长。通过本项目的实施可实现智能化工作面设备自动协调、高效联动，适应智能化发展趋势，有力保障煤矿安全高效智能化开采，助推煤矿实现转型升级。

3）践行国家创新驱动发展战略，引领行业进步的需要

随着煤矿智能化开采装备领域的持续发展，市场竞争环境日益激烈，通过创新驱动加快技术进步和产品升级已成为行业发展的必然趋势。通过本项目的实施可将物联网、云计算、大数据、工业互联网、人工智能等新兴技术与采煤工作面无人化控制技术深度融合，研发适用于煤矿井下无人化开采的传感、通信、控制、执行技术与装备，形成采煤工作面全面感知、实时互联、分析决策、动态预测、协同控制的完整智能系统，引领无人化智能开采行业技术发展与进步。

4）提升核心竞争力，抢抓市场新机遇的需要

煤矿行业智能化市场空间巨大，高技术水平的科技创新能力是保障公司研发高质量产品并占领市场的重要条件。天玛智控始终重视科技创新能力的建设，以保持公司领先的技术水平和核心竞争力。本项目建设六大实验室及孵化中心，新购置一批先进、精密的实验设备，建设无人化智能开采科技创新平台。通过本项目的实施可提高研发基础能力，推进研发成果产业化，构建满足公司快速发展的科技支撑体系，增强公司核心竞争力，为抢抓市场新机遇赋能。

（2）可行性分析

1）具有成熟的科技创新体系与人才储备，为项目实施提供了资源保障

天玛智控建立了包括战略研发、产品研发及研发支撑部门一体化的矩阵式研发组织模式，建成了一套成熟的科技创新人才培养、引进、激励体系，组建了煤炭无人化智能开采创新团队、高水基液压技术创新团队、工艺及智能制造创新团队等 7 个创新团队，其中，“煤炭智能化无人开采创新团队”被国家科技部列为“国家创新人才推进计划——重点领域创新团队”，具备完善的科研条件和研究平台，形成了完备的科技创新体系，为本项目的实施提供了组织和资源保障。

2）具有长期积累的智能化技术研发、产品研制和工程实施经验，为项目实施提供有力保障

经过多年潜心攻关，天玛智控依托无人化智能开采控制技术、高水基液压技术两大核心技术引擎，自主创新成功研制 SAC 系统、SAP 系统、SAM 系统三大主要产品线。其中，SAC 系统于 2008 年研制成功，作为我国具有自主知识产权的国产首台套产品，打破了国外产品的垄断，完全替代进口。

2014 年，SAM 系统在陕煤集团黄陵一号煤矿开创了较薄煤层国产装备无人化开采的先河，整体技术达到国际领先水平。公司在无人化智能开采方面积累了丰富的技术研发、产品研制和工程实施经验，为项目实施提供了有力保障。

3）5G 及工业互联网等新技术的广泛应用，为项目实施提供了技术基础

5G、云计算、大数据、人工智能、工业互联网等新兴技术已经在各行各业广泛应用。公司研制并成功应用的网络型控制系统是新一代信息技术与煤机装备交汇融合的产物，系统采用工业互联网架构，符合 EIP 标准，完善了煤矿采煤工作面工业互联网控制的设备层，全面兼容“云-边-端”三体协同架构。

公司 2020年助力新元煤矿 31004 工作面建成全国首座 5G 综采工作面，成功实现与 5G 技术的融合，2021 年底成功适配矿鸿操作系统，助力国能集团打造国内第一个“万物互联”综采工作面。这些项目的实施提升了综采装备控制系统的多方面性能，重塑了智能化矿井控制层，创新了业务模式和应用场景，培养锻炼了一批专业的研发和应用工程师。公司具备的 5G、人工智能、工业互联网等新兴技术的运用经验和能力，为本项目的研发提供了重要的基础。

2、项目概况

本项目由公司实施，涵盖系统架构设计、网络平台、控制系统、传感器、执行装置、数据平台、实验室及产品孵化等方面，将物联网、云计算、大数据、工业互联网、人工智能等新兴技术与采煤工作面无人化控制技术深度融合，研发新一代智能化无人采煤控制系统，实现采煤工作面设备和环境信息的全面感知、实时互联、分析决策、动态预测、协同控制和智能化无人控制等功能。

本项目涵盖的 8 个课题的设置相互关联，具有内在逻辑关系。课题 1 研发成套控制系统解决方案，制定关键设备控制装置的通讯接口和协议标准，定义各子系统或模块的功能、控制逻辑；课题 2 开发多系列的本安型可编程序嵌入式控制单元硬件模块，为智能化无人开采控制系统提供硬件平台；

课题 3 研发系列智能传感器，实现视频、点云、位置、角度、高度等关键信息的数字化采集，用于工作面采场环境的数字感知；课题 4 研发智能化采煤工作面液压精确控制技术及装备，实现工作面的精准控制；

课题 5 研发一体化的智能化控制系统软件，提供一体化、专业化软件产品和开发平台；课题 6 研发智能化工作面数据中心，用于实现云边端系统数据交互与协同；课题 7 建设远程运维数据中心，为用户提供全面的数字化专业服务；课题 8 建设完整的实验室和产品中试能力，用于新技术、新产品的测试、技术验证和基础研究。

3、项目核准或备案情况

2022 年 1 月 21 日，北京市顺义区经济和信息化局对该项目出具了《北京市非政府投资工业和信息化固定资产投资项目备案证明》（固定资产投资项目2201-110000-07-05-847284，京顺经信局备〔2022〕2 号），项目建设符合国家产业政策以及其他法律法规的规定。

4、项目建设方案

（ 1）项目选址

本项目建设地点位于北京市顺义区林河南大街 27 号天玛智控创新产业基地， 拟租赁公司全资子公司煤科天玛的自有场地实施。

（ 2）项目进度安排

本项目建设周期拟定为 4 年。项目实施计划步骤包括项目前期准备、设备购 置、设备安装及调试、人员招聘及培训、项目试运行等。

（ 3）项目经济效益分析

本项目根据公司战略发展需要而设立，目的是为适应煤炭行业智能化发展和 数字化变革的需要而研发的新一代无人化智能开采控制系统，提高公司的核心竞 争力，持续引领行业科技发展方向，为公司高质量发展奠定基础。

3、 项目环保情况

2022 年 3 月 4 日，北京市顺义区生态环境局对该项目出具了《关于新一代 智能化无人采煤控制系统研发项目建设项目环境影响报告表的批复》（ 顺环保审 字〔 2022〕 0010 号）。