地下400米深處礦井里采煤作業設備的一舉一動，在地面上的監控大屏幕都可以盡收眼底……依托華夏天信智能物聯股份有限公司的智慧礦山工業物聯網解決方案，在潞安集團、河南能化、西安煤電等所屬多個煤礦，工業互聯網已經轉化為生產力，傳統的礦山開采已步入數字化時代。
起步于青島西海岸新區的華夏天信智能物聯股份有限公司(以下簡稱“華夏天信”)是國家重點高新技術企業、青島市企業技術中心、煤炭行業“煤礦專用設備標準化委員會”委員，擁有100余項國家發明和實用專利、軟件著作權，參與起草了《高壓防爆變頻器》、《防爆變頻一體電動機》等多項行業標準，隨著工業互聯網的快速應用，這家技術創新為王的高新技術企業，迎來了發展新“風口”。
技術創新催生強勁內生動力
華夏天信成立于2008年，是一家擁有前沿核心技術的高科技智慧能源工業物聯網企業，以傳動設備和電控系統起家，主要生產礦用永磁同步變頻調速一體機、礦用高低壓防爆變頻器、防爆組合變頻起動器、智能電控系統等礦用自動化控制裝置，其率先推出的礦用高壓防爆變頻器在煤炭綜采成套裝備刮板輸送機及膠帶輸送機的成功應用，被工業和信息化部譽為“是我國煤炭綜采裝備在核心關鍵零部件技術方面的一次重大突破”。
“目前，我們已建立了以智慧礦山操作系統為核心的 ‘一硬、一網、一平臺、一軟’的能源工業物聯網四層產品架構體系。”華夏天信董事長湯秦婧介紹道，“華夏天信時刻秉記著創新才是企業發展的第一驅動力，同時也從多個方面踐行著這一觀念。”2008年，通過引進先進高端人才持續開展技術研發，公司從單一礦用防爆產品開發向多系統集成自動化產品供應發展;2011年，成功研發1140V國內最大功率等級(1000kw)防爆變頻器，應用于神東大柳塔煤礦助力全球最長8700m膠帶輸送機，取得18項專利;2012年，國內首臺3300V高壓隔爆變頻器在天信誕生，并成功應用于兗礦濟三礦刮板輸送系統，礦用隔爆高壓變頻系統通過科技成果鑒定，填補了國內空白，達到了國際先進水平;2014年，全新系列3300V及1140V礦用隔爆變頻器上市;2018年，華夏天信全面升級，著手智能工業物聯網核心技術及智慧礦山建設，廣泛聯合礦方、所有第三方，一起形成強大的生態圈。
除此之外，華夏天信擁有來自煤炭行業的專業研發團隊和服務團隊，與國際知名自動化企業和高等院校開展多方位密切的技術合作。“通過自主創新與合作，我們致力于成為世界最好的煤礦電氣控制和自動化設備提供商和智能控制解決方案的引領者。”湯秦婧說。
智慧礦山操作系統填補國內空白
華夏天信專注于煤礦井下裝備的變頻驅動與智能化控制解決方案。
中國90%以上的煤礦是井工煤礦，井深平均在400米以上，礦井瓦斯、礦塵、水、火、沖擊地壓及有毒有害氣體經常威脅著煤礦安全生產。另外，煤礦井下生產具有多工種、多方位、多系統立體交叉連續作業的特點，采煤、掘進、通風、機電、排水、供電、運輸等系統任何部位或環節出現問題，都可能釀成事故。因此，國內各大礦區普遍開始推進智能化采煤工作面建設。
“一直以來，礦山尤其是煤礦領域的科技水平相對落后，對于提升生產自動化程度、減少一線生產人員有著現實和迫切的需求。”湯秦婧表示，華夏天信正是在礦用智能設備長期應用實踐中，看到了煤礦生產各環節和設備缺乏互聯互通等痛點，從而切入礦山的智慧化建設。
“智慧礦山就是通過集成先進對感知、計算、通信、控制等信息技術和自動控制技術，構建礦山物理世界與信息世界中人、機、環、管等安全、生產要素相互映射、適時交互、高效協同。”湯秦婧介紹，智慧礦山具有萬物互聯、時空服務、融合聯動、智慧決策四個方面等特征，即利用物聯網技術，全面感知井下人、機、環等位置、狀態，并可以對設備進行控制;利用GIS和BIM技術，實現一張圖集成融合、一張圖協同設計、一張圖協同管理和一張圖決策分析;通過軟件定義，實現井上下各業務系統的數據融合和智能聯動;利用大數據和人工智能等技術，迭代升級煤礦安全、生產、經營等智能分析和輔助決策，“通俗點講，智慧礦山建設就是發揮工業物聯網的強大動能，將開采人員逐步從累、苦、臟、危險的井下環境中‘解放’出來。”
作為智慧礦山的頂層設計——智慧礦山物聯網開放平臺，則是基于開放共享的軟件定義理念，集成應用工業物聯網、云計算、大數據、人工智能等技術，對礦山信息化、自動化深度融合，使整個礦山具有自主學習、分析和決策的能力。
未來礦山工人不下井
以智慧礦山操作系統平臺為基礎和核心對智慧礦山建設，正好填補了國內礦山操作系統平臺的空白，被中國煤炭工業協會鑒定為“研究成果在智慧礦山物聯網領域達到了國際領先水平”。
對此，華夏天信更進一步構想了未來智慧礦山的場景——基于數字孿生的無人化和遠程化開采，通過數字平臺控制物理實體，實現開采人員不用下井，不再需要承受繁重的體力勞動，在遠程就可以實現全部的開采工作。
“通過應用5G通信技術、物聯網技術和各種智能技術，搭建一個物理世界真實存在的礦山數字孿生遠程操作平臺，讓所有開采過程成為一個數據可視化、人機強交互、工藝自優化、視圖三維化的鏡像場景。”湯秦婧說。
除了礦山領域，華夏天信還借助油氣智能傳動等產品，積極向頁巖氣壓裂的智慧化、鉆井平臺開采的智慧化等進行延伸，致力于成為能源行業工業物聯網技術的引領者。
“對于這些新的領域，我們主要從兩個方面進入市場。一是大型設備的全生命周期運維管理，滿足客戶對復雜裝備高效、可靠、安全運行要求的不斷提升，以及對裝備持續健康監控和精細化分析等日益增長的要求。”湯秦婧說，“另外，我們還將致力于建立關鍵生產工藝過程的數字孿生平臺，為客戶生產過程的安全及產品的質量提高提供全流程的監控、預測、聯動和優化。”
青島市中小企業隱形冠軍、山東省瞪羚企業、國家知識產權優勢企業、青島市工程研究中心……“一項項榮譽的獲得，政府部門從中發揮了重要作用，不僅幫助我們做規劃和指導，而且上門詳細闡釋政策條文、實施細則及申報注意事項，讓我們最大限度的享受到了政策紅利。”湯秦婧表示。近年來，青島西海岸新區出臺了《關于推進信息產業和互聯網工業創新發展的意見》《關于加快建設四大基地，促進先進制造業高質量發展的意見》《關于促進先進制造、科技創新、大數據和信息產業發展若干政策》等一列政策，推動智能化改造，全面為先進制造業賦能。
湯秦婧形容，華夏天信和青島西海岸新區一直是你中有我、我中有你，攜手共進的關系，“政策資金的及時發放，也為企業的發展打上了一劑強心針，同時，相關部門多次調研企業，詢問企業實際遇到的問題，反饋的問題都得到了解決，政府部門的保駕護航，也讓我們敢于嘗試、敢于創新、敢于突破。”
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