一、产品介绍
智能综采作业自导向系统将北斗导航定位领域的高精度惯性导航技术应用于智能化煤炭开采系统，结合煤矿综采工作面开采实际工艺，自主研发具有自主产权的采煤机高精度三维定姿定位关键成套装置技术、采煤机高精度惯导定位系统和工作面自动取直算法及软件系统。实现高端装备自主安全可控，整体技术达到国际先进、国内领先水平，填补了国内空白，项目完成后，实现成套装备国产化率 100%，突破 “瓦森纳协定”限制，打破智能化开采领域核心关键装置技术被国外垄断的现状，解决该领域“卡脖子”问题，有力加强生产区域的设备自主国产化水平，大大降低智能化采煤生产成本。
图1 BDTD-KC型高精度惯导装置
图2 智能综采作业自导向系统(IMOSS)软件界面
二、技术参数
本技术装备主要包括：高精度惯性导航系统装置和配套系统、应用软件等。系统具备功能及主要技术参数如下：
1.具备实时测量采煤机运行时三维空间的位置，生成采煤机空间运行轨迹在水平面的投影曲线功能;
2.具备综采工作面恶劣环境条件下工作面直线度检测功能;
3.能够根据工作面生产过程对刮板机水平弯曲的要求，支持辅助指导综采工作面生产过程的自动找直;
4.可对当前的通讯、硬件设备工作状态以及高精度惯导的部分输出参数进行监控，对输出的轨迹信息进行波形显示;
5.系统应具备 UPS 模块，能够满足外部电源临时性中断情况下应急电源供应;
6.系统实现采煤工作面长度 500 米内对采煤机的定位误差±5cm，工作面整体取直误差 ±50cm。
本技术装备在深入研究国际主流煤炭定位设备和取直现状的基础上开展，采用国内成熟的惯导技术，自主研发国内先进的惯导产品，惯性器件、系统集成和软件开发，均拥有自主知识产权，结合行业应用需求，实现采煤机定位设备国产化，所研究的技术达到国际先进、国内领先水平。
三、拟解决问题
目前美国和澳大利亚在自动化采煤技术研究方面处于领先地位，主要以 JOY 国际为代表的采煤机械厂商主导的以采煤机司机跟随操作采煤机，支架等与采煤机随动的跟机自动化模式。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)推出了基于陀螺仪导向定位的自动化采煤方法。但尚没有采煤工作面内无人操作的自动化采煤应用案例。国内近年来由于煤矿安全高效生产的迫切需要，依托国家 863 计划“煤炭智能化掘采技术与装备”和国家发改委“煤炭综采成套装备智能系统”等重点专项支撑，多家煤炭集团、采煤机械厂商、高校等单位相继开展了自动化无人开采技术的研发工作，但均未实现系统关键设备国产化。本技术旨在突破 “瓦森纳协定”限制，打破智能化开采领域核心关键装置技术被国外垄断的现状，解决该领域“卡脖子”问题。
四、适用范围
本技术装备可适配矿井煤炭领域主流采煤装备和智能化综采工作面，同时，计划适时开拓非煤矿山市场。
五、应用案例
2018年9月至2019年9月，高精度惯导装置及无人采矿惯导平台(IMOSS v1.0)应用于兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿10308工作面，系统应用效果良好。
青岛北斗天地科技有限公司是北斗天地股份有限公司全资子公司，注册资金2000万元，总投资3亿元，直属于兖矿集团二级公司。公司与中国矿业大学成立矿山智能感知与系统联合实验室，与华为联合成立矿山CPAAS联合创新平台，联合中煤协会信息化分会、煤矿安全管理云服务技术创新中心、华为公司打造带有煤炭行业属性的工业互联网平台，是中国矿山工业互联网产业联盟副理事长单位，中国煤炭协会副会长单位，山东省信息产业协会副理事长单位。
在智慧矿山工业领域，多年来服务于矿山自动化、信息化、智能化建设，拥有智慧矿山信息化建设全产业链设计解决方案、工业企业多级绿色云数据中心解决方案、矿用5G智能传输平台、煤矿综合自动化系统、煤矿生产精益管理系统、应急救援管理及信息交互系统、煤矿自组网通讯系统、井下融合通信系统、智能辅助运输管理系统、煤矿职业健康物联网监测系统、煤矿人员精确定位系统以及万兆工业环网交换机、网络摄像仪、智能手机、智能手环、智能传感器等一系列硬件产品，在煤炭自动化、信息化、智能化建设领域处于国内领先地位。
