選煤廠智能化建設(shè)成果專欄

為解決傳統(tǒng)選煤廠中心化通信架構(gòu)傳輸時(shí)延、可靠性、帶寬及擴(kuò)展性差的問題，研究了邊緣計(jì)算技術(shù)在選煤廠通信場(chǎng)景的適配性，構(gòu)建了基于備層、邊緣計(jì)算層、應(yīng)用管理層架構(gòu)體系，并設(shè)計(jì)各層核心功能與運(yùn)行機(jī)制。該架構(gòu)將數(shù)據(jù)處理能力下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣，實(shí)現(xiàn)了選煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)就近采集、處理與分析，降低了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，提升了通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性與靈活性；通過多協(xié)議兼容、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理等設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)架構(gòu)帶寬受限、設(shè)備接入繁瑣的問題，滿足實(shí)時(shí)響應(yīng)選煤生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝調(diào)整與故障預(yù)警需求，為選煤廠智能化生產(chǎn)的通信保障提供了可行的技術(shù)方案。

文章來源：《智能礦山》2026年第3期“選煤廠智能化建設(shè)成果專欄”

作者簡介：梁帥，助理工程師，主要從事選煤廠智能化、自動(dòng)化的軟件開發(fā)相關(guān)研究工作。E-mail：1303263396@qq.com

作者單位：中選智控（天津）科技有限公司

引用格式：梁帥.基于邊緣計(jì)算的選煤廠通信架構(gòu)設(shè)計(jì) [J]. 智能礦山，2026，7（3）：76-81.

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選煤廠智能化轉(zhuǎn)型對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與高效傳輸提出了更高要求。然而，傳統(tǒng)選煤廠依賴中心化架構(gòu)的通信模式存在諸多問題。一方面，數(shù)據(jù)需長距離傳輸至中央數(shù)據(jù)中心，傳輸時(shí)延顯著明顯，時(shí)延難以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與工藝調(diào)整的需求。在復(fù)雜多變的工業(yè)環(huán)境中，信號(hào)干擾與信道擁堵進(jìn)一步加劇了通信的不穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)時(shí)延、丟包甚至中斷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的安全性與效率。另一方面，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，難以承載數(shù)據(jù)量的指數(shù)級(jí)增長，網(wǎng)絡(luò)擁堵成為制約數(shù)據(jù)傳輸效率的突出問題。此外，傳統(tǒng)架構(gòu)在擴(kuò)展性方面也存在明顯不足，難以靈活適應(yīng)選煤廠生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大所帶來的通信需求增長。更為關(guān)鍵的是，傳統(tǒng)模式在實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性上的欠缺，使得其難以快速響應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)變化，無法有效優(yōu)化通信資源分配和傳輸路徑。

在此背景下，邊緣計(jì)算技術(shù)為選煤廠通信架構(gòu)提供了新思路。通過將數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣，邊緣計(jì)算技術(shù)能夠顯著降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整。低時(shí)延與高響應(yīng)速度的特性，使得關(guān)鍵數(shù)據(jù)如設(shè)備狀態(tài)能夠得到快速處理，提升生產(chǎn)效率與安全性。同時(shí)，邊緣計(jì)算技術(shù)通過減少對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的依賴，可有效降低數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)成本，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性與合規(guī)性?；?KubeEdge 的邊緣計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)，通過邊緣側(cè)的數(shù)據(jù)處理與智能分析，可為選煤廠的智能化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

選煤廠傳統(tǒng)通信架構(gòu)分析

1.1 生產(chǎn)流程、調(diào)度和通信需求

選煤廠的生產(chǎn)流程涵蓋原煤破碎、篩分、洗選、脫水及干燥等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)高效協(xié)同依賴于調(diào)度系統(tǒng)。然而，傳統(tǒng)通信架構(gòu)存在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延、可靠性不足等問題，難以滿足智能生產(chǎn)的高實(shí)時(shí)性、高可靠性和高靈活性需求。在智能生產(chǎn)調(diào)度中，核心需求包括以下3個(gè)方面。

（1）實(shí)時(shí)性

選煤廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)等關(guān)鍵信息需要實(shí)時(shí)傳輸和處理，以確保調(diào)度系統(tǒng)迅速響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)變化。例如，在原煤破碎環(huán)節(jié)，對(duì)破碎機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、振動(dòng)數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或異常情況，避免生產(chǎn)中斷或安全事故的發(fā)生。傳統(tǒng)通信架構(gòu)中，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過長距離傳輸至中央數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，存在明顯時(shí)延，無法滿足實(shí)時(shí)性要求。

（2）可靠性

選煤廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在多種干擾因素，如電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)等，都可能影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑢?dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤。傳統(tǒng)通信架構(gòu)在可靠性方面存在不足，難以滿足選煤廠智能生產(chǎn)對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性的要求。

（3）靈活性

選煤廠的生產(chǎn)調(diào)度需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，要求通信網(wǎng)絡(luò)具備高度靈活性，適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)度需求，優(yōu)化通信資源分配和傳輸路徑。傳統(tǒng)通信架構(gòu)在靈活性方面存在局限，難以實(shí)現(xiàn)通信資源的動(dòng)態(tài)配置和優(yōu)化。

因此，引入邊緣計(jì)算成為提升選煤廠智能化水平的關(guān)鍵。邊緣計(jì)算通過將數(shù)據(jù)處理能力下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的就近處理和分析，降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。在選煤廠中，邊緣計(jì)算可以應(yīng)用于原煤破碎、篩分、洗選、脫水及干燥等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過部署邊緣設(shè)備，實(shí)時(shí)采集和處理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 傳統(tǒng)中心計(jì)算模式的弊端

當(dāng)前選煤廠在推進(jìn)智能化生產(chǎn)過程中，云中心計(jì)算模式下的通信體系面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

（1）實(shí)時(shí)性與可靠性不足

選煤廠生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜且動(dòng)態(tài)變化頻繁，存在信號(hào)干擾、信道擁堵等狀況。在云中心計(jì)算模式下，數(shù)據(jù)需遠(yuǎn)程傳輸至中心服務(wù)器進(jìn)行處理，易導(dǎo)致通信不穩(wěn)定，進(jìn)而引發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)延、丟包甚至通信中斷等問題，嚴(yán)重影響了調(diào)度系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)變化的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，無法滿足選煤廠對(duì)高效、精準(zhǔn)生產(chǎn)調(diào)度的需求。

（2）帶寬與擴(kuò)展性受限

隨著選煤廠智能化水平的不斷提升，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，云中心計(jì)算模式所依賴的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，難以承載海量數(shù)據(jù)流量，易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，降低數(shù)據(jù)傳輸效率。

邊緣計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)架及優(yōu)勢(shì)

邊緣計(jì)算為分布式計(jì)算架構(gòu)，將計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)從中心節(jié)點(diǎn)遷移至網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，讓數(shù)據(jù)處理在靠近數(shù)據(jù)源頭處進(jìn)行，以此實(shí)現(xiàn)降低時(shí)延、提升響應(yīng)速度以及節(jié)省帶寬的目標(biāo)，并增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性和安全性，實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)采集、處理和響應(yīng)，為系統(tǒng)提供邊緣計(jì)算能力。邊緣計(jì)算架構(gòu)具有以下4個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，KubeEdge構(gòu)架如圖1所示。

圖1 KubeEdge構(gòu)架

（1）邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與分析，將數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)更靠近數(shù)據(jù)源的位置，即設(shè)備或終端，減少了數(shù)據(jù)傳輸，時(shí)延。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理和分析能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)選煤過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，提高生產(chǎn)效率，降低資源浪費(fèi)。

（3）邊緣計(jì)算的低時(shí)延與高響應(yīng)速度，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng)，在選煤廠中，快速響應(yīng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患，避免生產(chǎn)中斷和事故發(fā)生。

（4）邊緣設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定的情況下繼續(xù)工作，提高了系統(tǒng)的可靠性，確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

在選煤廠的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，KubeEdge 是邊緣計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)之一，與邊緣計(jì)算架構(gòu)緊密相連，是邊緣計(jì)算理念在實(shí)際應(yīng)用中的有效落地工具，KubeEdge集中化管理 海量邊緣設(shè)備（如各類傳感器、控制器等），增強(qiáng)了邊緣側(cè)智能處理能力以及實(shí)時(shí)響應(yīng)速度。

邊緣計(jì)算設(shè)備層

邊緣設(shè)備層是邊緣計(jì)算架構(gòu)的最底層，也是數(shù)據(jù)采集源頭，包含選煤廠中各類數(shù)據(jù)源設(shè)備，如振動(dòng)傳感器、流量計(jì)、壓力傳感器、煤質(zhì)分析儀、攝像頭、工業(yè)控制器等，采集生產(chǎn)過程中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（如破碎機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)、電流電壓）、工藝參數(shù)（如篩分機(jī)的篩網(wǎng)振動(dòng)頻率，洗選過程中的煤質(zhì)參數(shù)如灰分、硫分）、環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度）等數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)此層時(shí)，滿足不同類型設(shè)備數(shù)據(jù)方便地接入邊緣計(jì)算系統(tǒng)，并保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，適應(yīng)數(shù)據(jù)量大、類型各異、傳輸過程可能丟失數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)不同選煤廠設(shè)備的兼容接入，邊緣設(shè)備層采取了以下3類措施。

（1）支持多種通信協(xié)議

滿足MQTT、HTTP等不同類型的設(shè)備，根據(jù)特性和需求選擇合適的通信協(xié)議接入系統(tǒng)，提高設(shè)備的兼容性和接入靈活性。

（2）設(shè)備模型定義與注冊(cè)

為每種類型的設(shè)備定義詳細(xì)的模型，包括設(shè)備屬性（如設(shè)備型號(hào)、安裝位置）、方法（如數(shù)據(jù)采集頻率、數(shù)據(jù)上報(bào)方式）、事件（如設(shè)備故障報(bào)警、參數(shù)越限）等，并將定義好的設(shè)備模型注冊(cè)到邊緣計(jì)算平臺(tái)的設(shè)備管理組件中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的接入和管理。

（3）接口映射與標(biāo)準(zhǔn)化

使用接口映射組件（如KubeEdge中的Mapper）將設(shè)備的物理接口（如串口、網(wǎng)口等）轉(zhuǎn)換為邏輯接口，實(shí)現(xiàn)設(shè)備接口的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一管理，滿足不同廠商、不同型號(hào)的設(shè)備以統(tǒng)一方式接入邊緣計(jì)算系統(tǒng)。

為了確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，邊緣設(shè)備層部署了高精度傳感器和測(cè)量設(shè)備，確保采集到的數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。利用邊緣計(jì)算技術(shù)（如KubeEdge的EdgeCore）在數(shù)據(jù)源附近進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，提高數(shù)據(jù)處理效率，確保數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性。邊緣計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步清洗和過濾，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，選煤廠邊緣設(shè)備層接入流程示意如圖2所示。

圖2 選煤廠邊緣設(shè)備層接入流程示意

邊緣計(jì)算的計(jì)算層

邊緣計(jì)算是核心處理單元，靠近數(shù)據(jù)源設(shè)備部署，具備一定的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)能力。邊緣節(jié)點(diǎn)接收來自設(shè)備層的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理和分析，減少傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量，邊緣節(jié)點(diǎn)還可以緩存部分重要數(shù)據(jù)，以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障等突發(fā)情況，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

4.1 EdgeCore 分析

在KubeEdge架構(gòu)中，EdgeCore為執(zhí)行核心邊緣計(jì)算任務(wù)的關(guān)鍵角色。針對(duì)選煤廠的應(yīng)用場(chǎng)景，KubeEdge專項(xiàng)改進(jìn)與優(yōu)化了傳統(tǒng)的通信架構(gòu)，以確保EdgeCore更好地滿足選煤廠的生產(chǎn)需求。

（1）設(shè)備接口映射與接入管理的強(qiáng)化

與傳統(tǒng)通信架構(gòu)主要關(guān)注數(shù)據(jù)源接入的方式不同，KubeEdge需要直接接入選煤廠的各類設(shè)備以采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，EdgeCore中新增了設(shè)備接入管理組件，該組件具備以下2類功能。

（a）設(shè)備模型創(chuàng)建與維護(hù)

創(chuàng)建并維護(hù)涵蓋選煤廠各類設(shè)備的詳細(xì)模型，包括破碎機(jī)、篩分機(jī)、洗選設(shè)備、脫水機(jī)、干燥機(jī)等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備。設(shè)備模型包含了設(shè)備的屬性（如設(shè)備型號(hào)、安裝位置）、方法（如數(shù)據(jù)采集頻率、數(shù)據(jù)上報(bào)方式）、事件（如設(shè)備故障報(bào)警、參數(shù)越限）等信息，確保設(shè)備信息的完整性和準(zhǔn)確性，為設(shè)備管理提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（b）設(shè)備狀態(tài)同步

KubeEdge通過DeviceTwin組件存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)，并將設(shè)備狀態(tài)同步到云端，確保云端和邊緣側(cè)設(shè)備狀態(tài)一致，用戶可以在云端實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理邊緣設(shè)備。

（2） 引入事件總線（EventBus）

在選煤廠生產(chǎn)環(huán)境中，設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互至關(guān)重要，為此，EdgeCore引入了EventBus作為事件總線。通過引入EventBus，KubeEdge增強(qiáng)了設(shè)備間數(shù)據(jù)交互的可靠性和實(shí)時(shí)性，為選煤廠的生產(chǎn)管理提供了有力支持。EventBus在KubeEdge系統(tǒng)中解決了以下3類問題。

（a）解耦設(shè)備通信

通過發(fā)布/訂閱模式，解耦設(shè)備之間的直接通信，設(shè)備間的消息傳遞更加靈活和可擴(kuò)展。

（b）主題訂閱與發(fā)布

支持設(shè)備發(fā)布和訂閱特定的主題，便于在設(shè)備之間傳遞與選煤生產(chǎn)相關(guān)的消息和事件。

（c）消息緩存與可靠傳遞

提供消息緩存功能，確保在設(shè)備離線或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時(shí)，消息仍然能夠可靠傳遞。

4.2 邊緣計(jì)算平臺(tái)組件功能

在分析EdgeCore中的Mapper、EventBus等組件的基礎(chǔ)上，邊緣計(jì)算層在選煤廠應(yīng)用中的關(guān)鍵組件功能包括以下3個(gè)方面。

（1）接口映射組件

將選煤廠設(shè)備的物理接口轉(zhuǎn)換為邏輯接口，確保設(shè)備數(shù)據(jù)能夠按照預(yù)定的邏輯進(jìn)行處理和傳輸。

（2）設(shè)備管理組件

設(shè)備管理組件完成設(shè)備的接入、管理、監(jiān)控和配置，確保選煤廠設(shè)備的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

（3）事件總線（EventBus）

事件總線是設(shè)備之間的通信橋梁，實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)布、訂閱和緩存，確保設(shè)備間數(shù)據(jù)交互的可靠性和實(shí)時(shí)性。

針對(duì)選煤廠多設(shè)備協(xié)同作業(yè)的場(chǎng)景，邊緣計(jì)算層還需配置時(shí)鐘同步組件，提供消息時(shí)間戳等功能，確保多設(shè)備之間協(xié)同作業(yè)時(shí)操作順序和執(zhí)行時(shí)間的同步一致性，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和安全性。選煤廠邊緣計(jì)算架構(gòu)如圖3所示。

圖 3 選煤廠邊緣計(jì)算架構(gòu)

4.3 邊緣側(cè)計(jì)算模型

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析模型

深入分析邊緣設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提取設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、工藝參數(shù)優(yōu)化等有價(jià)值信息，通過統(tǒng)計(jì)分析識(shí)別數(shù)據(jù)中的模式、趨勢(shì)和異常，為生產(chǎn)調(diào)度和決策提供支持。

（2）預(yù)測(cè)性維護(hù)模型

預(yù)測(cè)性維護(hù)模型利用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合算法預(yù)測(cè)和診斷設(shè)備故障。該模型能夠?qū)W習(xí)設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的數(shù)據(jù)特征，提前識(shí)別潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)。

（3）優(yōu)化調(diào)度模型

優(yōu)化調(diào)度模型根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和工藝要求，動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度生產(chǎn)流程。該模型能夠綜合考慮設(shè)備狀態(tài)、物料供應(yīng)、市場(chǎng)需求等因素，通過算法優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。

邊緣計(jì)算的應(yīng)用管理層

在選煤廠的應(yīng)用場(chǎng)景中，考慮到操作便利性和系統(tǒng)管理的集中性，應(yīng)用管理層被部署在集控室，集控室作為選煤廠的生產(chǎn)指揮中心，方便操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理生產(chǎn)過程。為了平衡操作便利性與“邊緣”理念的要求，采取以下2個(gè)方面的優(yōu)化措施。

（1）通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用高速、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保數(shù)據(jù)能夠快速、穩(wěn)定地從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)郊厥业膽?yīng)用管理層。

（2）提高邊緣計(jì)算能力，將部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和分析任務(wù)下沉到更接近數(shù)據(jù)源的邊緣節(jié)點(diǎn)。在邊緣節(jié)點(diǎn)完成部分實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，減少傳輸?shù)郊厥业臄?shù)據(jù)量，降低整體時(shí)延，提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。

在選煤廠的應(yīng)用場(chǎng)景中，邊緣計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用管理層主要承擔(dān)以下核心功能。支持MES系統(tǒng)與邊緣設(shè)備的交互，應(yīng)用管理層接收并處理來自MES系統(tǒng)的調(diào)用請(qǐng)求，對(duì)選煤設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控（如查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)）、參數(shù)調(diào)整（如調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化工藝流程）、故障診斷（如分析設(shè)備故障原因、提供維修建議）等操作。例如，在破碎環(huán)節(jié)，MES系統(tǒng)通過ServiceBus向EdgeCore發(fā)送1個(gè)請(qǐng)求，調(diào)整破碎機(jī)的振動(dòng)頻率，以優(yōu)化破碎效率。應(yīng)用管理層還能將邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、煤質(zhì)數(shù)據(jù)等）反饋給MES系統(tǒng)，確保信息的準(zhǔn)確傳遞，為MES系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量追溯、能效分析等功能提供數(shù)據(jù)支持。選煤廠邊緣計(jì)算通信架構(gòu)部署流程如圖4所示。

圖4 選煤廠邊緣計(jì)算通信架構(gòu)部署流程

總 結(jié)

（1）基于邊緣計(jì)算的選煤廠通信架構(gòu)設(shè)計(jì)，采用邊緣計(jì)算技術(shù)解決了選煤廠通信和數(shù)據(jù)時(shí)延問題，通過在邊緣節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、處理和分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)選煤過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）數(shù)據(jù)在本地處理減少了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性，保護(hù)了企業(yè)的敏感信息。邊緣設(shè)備可在網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定的情況下工作，提高了系統(tǒng)可靠性，確保了生產(chǎn)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

（3）邊緣計(jì)算技術(shù)具有降低運(yùn)營成本、提高安全性與合規(guī)性以及增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性等多重優(yōu)勢(shì)。邊緣計(jì)算減少了數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)成本，為企業(yè)節(jié)省大量的運(yùn)營成本。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊中心擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊(duì)/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對(duì)話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報(bào)道等。

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會(huì)”“《智能礦山》理事、特約編輯年會(huì)暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動(dòng)20余次。組建了理事會(huì)、特約編輯團(tuán)隊(duì)、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊(duì)，打造了“刊-網(wǎng)-號(hào)-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺(tái)，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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