基于OPC UA 的智能化綜采工作面信息模型

杜毅博， 張乘風， 鞏師鑫

(1.中煤科工開采研究院有限公司， 北京 100013； 2.陜西延長石油巴拉素煤業有限公司， 陜西 榆林 719053)

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當前大數據、5G、人工智能等新一代信息技術在煤礦得到應用，推動煤炭工業轉型升級，我國煤礦智能化進入發展高速期[1-2]。信息集成和數據的互聯互通是實現煤礦智能化的基礎和保障。由于煤礦設備及系統廠商眾多，缺乏統一的通信協議與數據標準，對設備間數據交換和信息集成造成障礙，產生“信息孤島”。解決“信息孤島”問題應包括2個層次：① 實現統一的網絡傳輸與通信協議，實現數據在不同設備與系統之間可靠傳輸；② 實現所傳輸數據的統一解析，明確數據類型與含義。過程控制統一對象模型(OLE for Process Control Unified Architecture，OPC UA)技術可以很好地解決層次①的問題[3]。通過標準化的信息模型，煤礦內所有信息基于1個標準協議，采用統一格式和語言進行描述，實現設備間互聯互通及信息的靈活繼承與拓展是解決層次②問題的關鍵。OPC UA作為開放的跨平臺架構，支持各類設備復雜的數據結構通信，可以很好地實現數據和信息在各系統層級間安全可靠傳輸[4-5]。OPC UA支持不同操作系統，并可通過抽象模型實現對節點地址與語義的統一管理，成為解決復雜系統數據集成與共享的關鍵技術。

目前我國正在推進基于工業互聯網的OPC UA協議應用，在數字化車間、電力系統、軌道列車等方面成果顯著[6-8]。尤其在數字化車間數據集成與共享方面，OPC UA研究已較完善，形成了規范標準，解決了車間設備監控及生產要素的管理問題[9-11]。……