矿智云 · 智慧煤矿 AI 操作系统
面向煤矿综采与掘进场景的全链路智能运维平台。以 PHM 预测维护与井下安全态势感知为核心，融合 5G 边缘计算与矿山智能体，助力煤矿智能化建设与少人化开采。
7-30
天提前预警窗口
4个
矿山智能体协同
6+
物理量融合监测
24/7
井下边缘实时推理
平台定位
Smart Mining Intelligence Platform
矿智云以设备与安全数据为主线，连接地质、掘进、综采、运输与通风全链路，构建可扩展的智慧煤矿 AI 操作系统。
井下多源感知融合
振动、温度、电流、噪声、气体浓度与顶板压力等多物理量全方位采集，5G + 边缘计算支撑井下恶劣环境下的实时推理与数据回传。
矿山 AI 与知识图谱
融合设备机理、历史故障模式与工况数据，训练覆盖 PHM 预测、瓦斯预警与生产优化的行业垂直模型，支持可解释诊断与 RUL 剩余寿命量化。
多智能体协同调度
设备 PHM、瓦斯通风、生产调度、安全态势四大智能体并行运行，实时研判风险并生成可执行的检修、调产与安全处置建议。
运维闭环与少人开采
预警结果原生对接维修工单与 AR 检修辅助，矿级数字看板实时映射生产与安全状态，支撑智能化综采与少人化开采目标落地。
煤矿全流程
地质 → 掘进 → 综采 → 运输 → 通风 → 安全
从透明地质到智能综采、主运辅运与通风排水，全流程接入 AI 实时研判。设备 PHM 与安全态势深度融合，支撑少人化、智能化开采目标。
透明地质
三维地质模型
在线监测
掘进机 PHM
实时计算
采煤机 OEE
预测维护
皮带健康
智能预警
瓦斯 / CO
UWB 精确定位
人员定位
截割滚筒轴承
振动频谱分析
牵引电机
电流 / 温度融合
液压泵站
压力趋势预测
刮板输送机
链速 / 负载监测
瓦斯 / 通风
多气体联动预警
顶板压力
围岩稳定性评估
核心能力
六大智能矿业能力模块
覆盖多物理量监测、故障预测、安全态势、维修辅助、能耗管理与数字看板，形成煤矿智能运维 AI 能力矩阵。
多物理量监测
振动、温度、电流、噪声全方位采集，支持井下恶劣环境下的边缘计算与 5G 回传，数据实时汇聚至矿级管控平台。
故障预测与诊断
基于深度学习的采掘机截割部、牵引部、液压系统故障预测，提前 7–30 天预警，结合工况自适应模型降低误报率。
井下安全态势
融合人员 UWB 定位、瓦斯浓度、CO、顶板压力等多源安全数据，构建井下安全态势一张图，异常自动分级告警。
智能维修辅助
AR 辅助检修，故障代码自动关联历史维修记录与维修手册，缩短维修准备时间，提升一次修复率与备件命中率。
能耗智能管理
分析截割载荷与能耗规律，AI 优化采煤机运行参数，在保障产量的前提下降低吨煤电耗，助力绿色矿山建设。
生产数字看板
产量、OEE、设备健康度、安全指标实时大屏，矿长移动端随时掌握全矿生产态势，支撑数据驱动决策。
矿山智能体
多智能体协同 · 预测维护 · 安全管控
四大专业智能体并行运行，融合设备振动、瓦斯通风、生产节拍与安全态势数据，输出带置信度的预警与处置建议。
设备 PHM 预测
7–30 天预警
截割部、牵引部、液压系统健康度与 RUL 预测
瓦斯通风预警
多气体融合
CH₄ / CO 浓度趋势与通风系统联动研判
生产调度优化
OEE 在线
综采面产量节拍、设备负载与接续计划协同
安全态势研判
一张图
人员、顶板、水害、火灾多风险融合评估
AI 矿山洞察
实时研判 · 故障预警 · 安全联动
矿级综合驾驶舱内置 AI 洞察中心，融合设备 PHM 与安全态势数据，为矿长与机电科提供可执行的运维与安全决策支持。
当班矿山研判摘要
AI 实时分析中1301 综采面采煤机截割部振动频谱出现异常特征，建议 72 小时内安排计划检修。1302 工作面瓦斯浓度呈上升趋势，通风系统已联动加大风量。主运 2# 皮带减速机温升预测 14 天后超限，备件清单已自动生成。
实时预警研判
3 项待关注采煤机截割部振动异常
88%截割滚筒轴承外圈故障特征明显，建议 72 小时内安排计划检修，备件型号已自动匹配
1302 工作面瓦斯浓度上升趋势
79%建议加大该区域通风量，检查风门密闭性，限制非必要人员进入
主运皮带减速机温升
72%预测 14 天后轴承温度超限，建议在下一检修窗口提前更换润滑油脂
下发工单
自动生成维修工单与备件清单
AR 检修
调取设备三维模型与维修手册
历史追溯
故障模式与维修记录关联分析
矿山综合指标
六维评估 · 实时计算运维闭环流程
采集 → 预测 → 处置 → 进化多物理量采集
振动 / 温度 / 电流 / 气体边缘实时采集
工况识别融合
截割 / 牵引 / 停机工况自适应特征提取
智能体协同研判
4 专业 Agent 并行预测与交叉验证
工单闭环处置
预警推送 · AR 检修 · 维修知识沉淀
智慧煤矿前沿方向
Research & Mine Innovation透明地质与数字孪生
三维地质建模与矿井数字孪生，采掘接续可视化推演，减少盲目开采风险。
地质—生产联动
5G 边缘智能
井下 5G 专网 + 边缘推理节点，毫秒级数据采集与本地 PHM 推理，降低带宽依赖。
24/7 边缘推理
智能综采工作面
采煤机记忆截割、液压支架跟机自动化、少人化巡检，迈向智能化开采。
少人化开采
矿山垂直大模型
融合设备、安全、生产知识的矿山 AI 大模型，支撑自然语言运维问答与决策辅助。
知识图谱驱动
平台架构
矿智云功能模块全景
覆盖矿级驾驶舱、PHM 预测维护、安全管控、生产协同、透明地质与矿山智能体六大子系统，支持井下私有化部署。
矿级综合驾驶舱
PHM 预测维护
安全管控平台
生产执行协同
透明地质孪生
矿山智能体
标杆案例
山西宏源煤矿
智慧煤矿 AI 综合管控平台 · 全矿智能化升级
山西宏源煤矿位于山西省临汾市，核定产能 180 万吨 / 年，井下布置 2 个综采工作面、1 个掘进工作面及完整主运辅运系统。随着开采深度增加，设备老化加剧、非计划停机频发，瓦斯与顶板安全风险上升，传统经验式运维已难以支撑安全生产与效率提升的双重目标。
核心挑战
设备非计划停机严重
综采面采煤机截割部、牵引部振动异常难以及时发现，年均非计划停机 40+ 次，单次停机损失达数十万元。
安全数据分散孤岛
瓦斯、CO、顶板压力、人员定位等系统各自独立，缺乏统一态势感知与联动预警能力。
维修依赖人工经验
故障诊断周期长，备件准备不及时，维修知识难以沉淀复用，年轻技工培养周期长。
矿级决策缺乏实时数据
产量、OEE、设备健康、安全指标分散于多个系统，矿长难以一屏掌握全矿运行态势。
解决方案
紫微数智与北邮团队为山西宏源煤矿部署「矿智云 · 智慧煤矿 AI 操作系统」，以 PHM 预测维护为核心，融合井下安全态势感知、生产数字看板与矿山智能体协同，构建「感知—预测—处置—进化」全链路智能运维体系。平台支持本地化私有化部署，所有核心数据留存矿内，满足煤矿安全生产规程与等保要求。
部署范围
- ▸2 个综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机 PHM 全覆盖
- ▸1 套掘进工作面掘进机关键部位振动 / 温度监测
- ▸3 条主运皮带减速机、电机预测性维护
- ▸瓦斯、CO、顶板、人员 UWB 定位安全态势融合
- ▸6 处井下边缘计算节点 + 矿级综合驾驶舱
- ▸4 大矿山智能体：PHM / 通风 / 调度 / 安全
量化成果
-73%
计划外停机减少
800万+
年节省维修成本
7–30天
故障提前预警
+12%
综采面 OEE 提升
实施路径
1–3 月
第一阶段
多物理量传感器部署、边缘节点安装、数据接入与平台底座搭建
4–7 月
第二阶段
PHM 模型训练标定、故障模式库构建、预警规则与工单流程联调
8–10 月
第三阶段
安全态势一张图、矿级数字看板、智能体上线与全员培训