负责人:司刚全

所在学院：电气工程学院

一、项目简介

针对矿用减速器在综合机械化采煤中的关键作用，分析发现刮板输煤机存在连续动载荷冲击造成机械损耗、井下环境恶劣运维困难、冷却与润滑系统失效等一系列严重问题，其中减速器成为综采系统中薄弱环节之一，一旦故障会导致巨大的经济效益损失。为积极响应我国煤炭产业政策，推进煤炭技术创新体系和信息化建设，采用现代控制技术、矿井通讯技术，实现生产过程自动化、数字化；结合预警预控理论、监测监控技术，实现安全管理的网络化、实时化和智能化，提高矿用减速器运行的可靠性和高效煤炭生产。

本项目提出一种大型矿用减速器工况监测与大数据健康管理系统，实现对矿用减速器的工况监测、故障诊断、状态预测以及全寿命周期健康管理功能。该系统支持远程与本地，全方位、多维度实时监控减速器关键运行参数，结合设备状态发展趋势提供设备故障预测及风险状况提前预警；利用人工智能与数据分析技术进行故障类别、部位及原因精准分析，并自动生成设备健康体检与智能维护方案；针对单个及多个设备确立实时与累计健康状况指标，多维度对比展示设备健康状态画像并实现设备剩余寿命预测，进行全寿命周期的健康管理。该项目能够有效提高矿用减速器的可靠性，节约运行与维护成本，提升煤炭生产过程的经济效益和安全保障。

二、产品性能优势

该项目结合物联网技术与人工智能大数据分析技术，对矿用减速器的工况与寿命进行监测与管理，可解决目前行业内存在的以下问题：

1.全方位、多维度设备状态实时监控。通过工业互联网与物联网技术连接矿端设备、云端服务器、移动作业设备及客户端，实现低延时、高精度采集与传输矿用减速器运行参数监测数据，并能够满足用户实时查看与分析需求，进行数据共享与价值挖掘。

2.高可靠设备故障智能诊断与预测。利用采集设备振动、温度、压力等多维度特征运行数据以及人工智能大数据分析技术，利用收集的海量矿用减速器大数据实现其故障类别、部位及原因的精准分析，从而提供设备故障预测及风险状况提前预警，智能化生成健康报告与维护方案，大幅减少煤矿的停产时间。

3.全寿命周期管理与运行成本控制。结合故障预警以及设备实时健康状态评估，视情维修大幅度降低维修频率，缩短维修时间；针对设备进行可靠剩余寿命预测与全寿命周期管理，智能提出运行模式优化方案，节约采购与维护成本，有效提高煤矿生产的经济效益。

三、市场前景及应用

截止2020年底，我国有煤矿企业近4000家。2020年，全国规模以上企业原煤产量38.4亿吨，同比增长0.9%;其中12月份规模以上企业原煤产量3.5亿吨，同比增长3.2%。全国采矿业主营业务收入38812.3亿元，利润总额为3553.2亿元，可见煤矿行业仍是国民经济的支柱产业；此外根据我国煤炭工业“十三五”规划，2020年我国采煤机械化程度将达到85%，掘进机械化程度将达到65%，可见机械化、自动化、无人化是我国未来煤矿产业的发展方向。该项目产业化后，可面向国内煤矿资源大省内蒙古、新疆、陕西、山西、宁夏等地布局推广，推动煤矿产业机械化，提高开采效率，产生巨大的经济效益。

2020年全国煤矿发生事故123起、死亡228人，同比分别下降27.6%和27.8%。根据全国已公布的“2020年全国煤矿事故十大典型案例”，事故不仅造成人员伤亡，还带来严重的经济损失，湖南衡阳源江山煤矿“11·29”重大事故所造成的直接经济损失更是高达3484.03万元。该项目产业化后，将能够对矿用设备的实时工况进行监测，并进行故障诊断与预警，以极高的可靠性保障矿用设备的安全稳定运行，不仅保障了煤矿开采现场人员的人身安全和大型机械设备的财产安全，更是响应国家的安全号召，从源头上消除安全隐患，推动安全发展理念，从而有效防范和遏制事故发生。

目前国内针对矿用减速器还没有成熟的全方位运行工况监测与故障预警系统在售，仅有部分功能单一的产品，也未能形成网络，从而基于大数据和人工智能进行故障诊断及健康管理。

本项目产品将实现技术领域的创新，填补国内市场的空白。

四、技术成熟度

√概念验证 □原理样机 □工程样机 √中试 √产业化

五、合作方式

√联合研发 √技术入股 □转让 √授权（许可）□面议