煤礦智能開(kāi)采技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，存在設(shè)備互聯(lián)互通能力低、通信線(xiàn)纜維護(hù)量大、通信協(xié)議不統(tǒng)一、核心控制器件芯片及操作系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率低等問(wèn)題，數(shù)據(jù)交互及設(shè)備控制是智能采掘的核心技術(shù)。
中國(guó)煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司基于國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)的硬件適配和應(yīng)用開(kāi)發(fā)等底層工作，構(gòu)建了國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)的采掘工作面成套設(shè)備協(xié)同控制體系，解決了綜采工作面設(shè)備間直接數(shù)據(jù)交互的便捷性和穩(wěn)定性問(wèn)題，優(yōu)化基于國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)的綜采工作面智能控制技術(shù)解決方案，研發(fā)出基于國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)礦用工控機(jī)、刮板輸送機(jī)、電液控制裝置等采掘成套產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)煤機(jī)裝備自主可控。
全棧自主可控智能化采掘裝備與控制系統(tǒng)支撐了煤炭行業(yè)成套裝備全棧國(guó)產(chǎn)化裝備的性能提升和技術(shù)發(fā)展，主要包括4個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容。
（1）構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的智能開(kāi)采新體系，解決基于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的設(shè)備主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)連接、主動(dòng)交互。
（2）開(kāi)發(fā)基于國(guó)產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)的礦用防爆主機(jī)、支架電液控制器、刮板機(jī)電液監(jiān)控器等多類(lèi)新產(chǎn)品。
（3）開(kāi)發(fā)基于國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)、支架電液控制系統(tǒng)、刮板機(jī)電液監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用軟件，建立設(shè)備交互標(biāo)準(zhǔn)。
（4）形成基于山西亞美大寧能源有限公司晉城市大寧煤礦（簡(jiǎn)稱(chēng)大寧煤礦）綜采工作面的系統(tǒng)化解決方案，并完成井下工業(yè)性試驗(yàn)，各項(xiàng)功能滿(mǎn)足井下實(shí)際工況要求。
構(gòu)建綜采工作面成套裝備物聯(lián)網(wǎng)體系
全棧自主可控智能化采掘裝備與控制系統(tǒng)構(gòu)建了基于ARM架構(gòu)國(guó)產(chǎn)化芯片適配礦鴻操作系統(tǒng)的綜采工作面物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，突破了以集控為中心的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交互方式，解決了單機(jī)設(shè)備間自主交互的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面成套設(shè)備基于統(tǒng)一物聯(lián)通信協(xié)議的互聯(lián)、互通和協(xié)同控制功能。
通過(guò)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，首次構(gòu)建綜采工作面成套裝備物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，在物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)一的礦用設(shè)備通信協(xié)議的設(shè)備模型和交互方式，解決了國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)下采掘各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)獲取、決策控制方式、與集中控制系統(tǒng)交互等難題，基于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)系統(tǒng)交互方式。
研發(fā)出國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的系列硬件產(chǎn)品
研發(fā)了基于國(guó)產(chǎn)芯片的PLC、工控機(jī)、礦用集控主機(jī)及綜采工作面刮板輸送機(jī)、液壓支架、采煤機(jī)、供電供液系統(tǒng)等成套監(jiān)控裝置，搭載礦鴻操作系統(tǒng)，構(gòu)建了基于礦鴻操作系統(tǒng)的綜采工作面成套控制系統(tǒng)。
在硬件產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，芯片選型和操作系統(tǒng)適配方面，采用基于ARM架構(gòu)下標(biāo)準(zhǔn)指令集和自有指令集混合設(shè)計(jì)、應(yīng)用的方式，完成了綜采工作面成套裝備硬件核心芯片選型、主板設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、礦用產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，解決了高精度用戶(hù)態(tài)時(shí)鐘問(wèn)題。依托硬件提供高精度時(shí)鐘，操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，高精度計(jì)時(shí)功能，可準(zhǔn)確計(jì)算任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制提供了基礎(chǔ)保障，解決了資源時(shí)空分區(qū)問(wèn)題。
多任務(wù)CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)資源使用同系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行隔離，預(yù)留關(guān)鍵任務(wù)資源，解決了指令交互過(guò)程中的關(guān)鍵路徑保障問(wèn)題，優(yōu)化實(shí)時(shí)任務(wù)指令序列，確保任務(wù)處理指令數(shù)和IPC通信時(shí)延，解決了硬件產(chǎn)品與國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)適配性和應(yīng)用場(chǎng)景適配性。硬件設(shè)備滿(mǎn)足國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的使用要求和相關(guān)產(chǎn)品，在不同工況連續(xù)工作的使用要求，基于國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)的硬件產(chǎn)。
研制出綜采工作面成套裝備礦鴻應(yīng)用系統(tǒng)
基于鴻蒙OS開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)了刮板輸送機(jī)等綜采工作面成套裝備礦鴻應(yīng)用系統(tǒng)及控制程序，各系統(tǒng)軟件在物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)設(shè)備分布式控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)主動(dòng)上傳、設(shè)備獨(dú)立交互、遠(yuǎn)近實(shí)時(shí)感控、協(xié)同運(yùn)行。
在軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，受?chē)?guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)生態(tài)薄弱等因素影響，各類(lèi)功能都從零開(kāi)始獨(dú)立開(kāi)發(fā)，研發(fā)了全新硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)基礎(chǔ)的單機(jī)軟件監(jiān)控及集中控制系統(tǒng)，解決了基于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的集中控制系統(tǒng)與各子系統(tǒng)功能融合問(wèn)題，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件界面。
構(gòu)建了工作面有線(xiàn)、WiFi6及5G混合組網(wǎng)
構(gòu)建了基于礦鴻操作系統(tǒng)的工作面有線(xiàn)、WiFi6及5G混合組網(wǎng)，攻克了綜采工作面單機(jī)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量主動(dòng)識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)鏈路自動(dòng)切換、移動(dòng)設(shè)備近場(chǎng)連接的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面各設(shè)備多鏈路、大帶寬、低時(shí)延、廣連接，為工作面設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸提供保障，工作面有線(xiàn)、WiFi6及5G混合組網(wǎng)方式。
開(kāi)發(fā)了礦鴻操作系統(tǒng)管理平臺(tái)
礦鴻操作系統(tǒng)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)和權(quán)限管理、設(shè)備管理、授權(quán)管理、日志管理、安全憑據(jù)管理等功能，解決了設(shè)備遠(yuǎn)程在線(xiàn)升級(jí)的技術(shù)難題，提高了系統(tǒng)、應(yīng)用軟件更新的高效性、便捷性、安全性和可靠性，礦鴻操作系統(tǒng)管理平臺(tái)界面。
研發(fā)了礦鴻手持移動(dòng)駕駛艙
研發(fā)了基于礦鴻操作系統(tǒng)應(yīng)用套件的礦用手持移動(dòng)駕駛艙，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的無(wú)感近場(chǎng)連接，具備對(duì)多類(lèi)設(shè)備的移動(dòng)集中監(jiān)控功能，在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)，對(duì)入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)一人多崗，移動(dòng)集控功能，礦鴻操作系統(tǒng)的礦用手持移動(dòng)駕駛艙。
全棧自主可控智能化采掘裝備與控制系統(tǒng)已在大寧煤礦進(jìn)行工程示范及井下工業(yè)性試驗(yàn)，在207工作面部署了整套適配國(guó)產(chǎn)礦鴻操作系統(tǒng)的成套智能化煤機(jī)設(shè)備，包括采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)等設(shè)備及控制系統(tǒng)。通過(guò)軟總線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)礦鴻數(shù)據(jù)通信協(xié)議等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤機(jī)設(shè)備間互聯(lián)互通、相互協(xié)作，智能化運(yùn)行，大寧煤礦現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用界面。