智慧煤矿解决方案

煤炭行业面临安全环保、运营管理等多方面挑战信息技术洗选资产管理纷繁复杂采矿技术煤炭行业企业多涉及较大的

企业园区，多型设备且人车

多，人财物管理难从业人员断层严重少人

成

为煤矿主要矛盾，推进信

息化智能化水平快速发展；井下工人平均年龄已经超过45岁，

且年轻人不愿下井，煤矿招人困

难管理效率亟待提升经营成本居高不下煤矿多重视生产装备的投入，

在企业经营管理上投入较少导

致煤矿管理效率低经营成本高生产安全形势严峻煤矿特殊的生产环境和装备，

缺乏有效管理手段，导致煤矿

瓦斯、透水、顶板灾害事故频

发运输能源技术勘探材料掘采销售NEW3问题分析现有基础设施无法满足智能煤矿建设需求●矿山一：是实现智能煤矿的基础，需要积极推进无线一建设，形成各类数据与应用综合承载的数字高速公路；●矿山一朵云：是智能煤矿的关健载体，将物理资源转化为虚拟资

源池，从而可以轻松、动态的调度各类资源，实现资源集约化建

设，云上云下联动，保持技术领先某省市委省政府信创一号工

程。已建设智能子系统各自为政数据无法共享●矿山一平台：是实现智能煤矿的“黑土地”。提供平台型人工智能、大数据、物联网能力，支持数据、业务、系统融汇打通，消

除业务孤岛；使能煤炭智能子系统。应用系统数量小，功能单

一

，智能化程度不足●矿山N

应用：基于云平台和各种智能化的功能组件，联合煤矿行业生

态伙伴开发出满足各种业务场景的智能化应用系统。●矿山5中心：通过组织架构与管理架构的变革，将过去分散的业务系统进行归一化组合，从煤矿经营和管理的角度助力智慧矿山实现智能

化

。基础设施●

网络设备老化：当前矿井下主要以有线网络覆盖为主，存在布线困难、运维难度大、网络容量不足等问题，无法有力支持智能化应用。●视频监控不智能：井下视频监控系统亟待智能化改造。通过人工智能技术，实现井下工作面实时监控分析，提供井下作业安全保障。●

服务器资源未云化：矿端现存服务器资源，未做云化改造。不利于后

续资源的扩容以及应用系统的灾备。数字平台●

烟囱系统林立：涉及主要业务如瓦斯监测系统、人员定位系统、安全监管系统、矿井通风系统系统已有，但相互独立。各个系统执行(不同的数据标准，从根源上缺少信息交互的考虑。●

数据未打通融合：现有信息系统虽可满足企业基本需求，但对于进一步的“智能决策”帮助有限。没有真正发挥数据融合带来的价值。系统

应

用●

应用系统建设落后：北区井下应用系统建设数量少，业务场景覆盖不足，多数场景工作与管理效率低下。●

智能化程度低：已建成的应用系统智能化程度不足，功能单一，角色孤立，没有实现全面感知和多系统应用交互。XX

矿需求与业务痛点调研调研现状45中心决策指挥中心安全生产中心综合集控中心智能巡检中心经营管理中心N应用智慧地测智慧调度智慧采掘智慧机电

智慧运输智慧通风智慧安监智慧洗选智慧运销ROMA

WeLink

1平台AI

loT

女

大数据

视频

融合通信

GIS鲲鹏云

1朵云1工业环网WiFi6网络

有线

eLTE/5G采集类

生产类

运输类

人员类巡检类高清摄像头监测站

采煤机液压支架煤矿大脑盒子皮带运输机

矿车单兵装备人员机器人·

自主可控某省市

委信创1号工程，打造全国首座基于鲲鹏云底座的智能

煤矿

。·

无人少人：利用5G低时延等特性，实

现煤炭综采/掘工作

面从自动化向无人化演进

。·

安全生产：利用Al+机器视觉+物联

网等，实现隐患风

险要素感知、预警、

处理、回溯。·

效率提升：打通业

务孤岛，实现数据融合，大幅提升生

产

、

管理效率

。打造基于5G+Al+

鲲鹏云的智能煤矿(3个1+N+5)智慧应用

数字底座

基础设施5井下一·4G

提供语音通话·5G/WiFi6实现高清视频、一大数据及低时延迟业务·NB-loT

连接低功耗物联网业务网络性能·

峰

值

4G提供上行>20M、下行>50M

的数据业务，·5G/WiFi6提供上行>100M、下

行>700M

的数据业务·NB-IOT低功耗，传感器电池连续使用

超过3年业务应用·

基本业务：高清语音通话、短信、数据、低时延·5G/WiFi6应用：视频分析、工业远程

控制、机器人巡检应用、车辆辅助驾驶等其它其它智能化应用·NB-IOT井下传感器数据回传某著名企业远端5G核心网

4G

核心网

5G

MEC地面井下万兆环网IPRAN万兆交换机

TPRAN万兆交换机井下一，实现4G、5G、WiFi6、NB-IoT

全融合自

自

自

自

自

自

自

自

自

自

自

自

自

自

自一

网一

云

一平台

五中心N

应用综合调度

监控监测

人员定位设备管理本地无线核心网大网EPC+/5GC)星恪控部单元(8BU)基潜控制单元(EEJ)运失均幅架举九

miun络端块应C

九h)临咳地脑

R*

九(mm世望制检适

单典动两险版收单元

(B

t重刺师拉造

举元

tU1位脚照知透R

lotRU

制(廖性场南配

单光出驾射参n6AP·华为云廊坊基地统一运维；

确保平台服务持续稳定，减轻本地运维压力。·与华为云同生态，华为云

100+高阶服务随需下沉，

技术领先。互联网类应用直接上华为云/专属云混合云

混合云告警监控

性能监控华为云创新业务

鲲鹏集群X86集群混合云煤矿机房(数据中心)

鲲鹏集群

X86集群打造煤炭行业鲲鹏云——自主可控，技术领先建

设

思

路·基于X86+

鲲鹏的云平台，保障业务平稳上线，国产综合管理决策指挥中心智能巡检中心

安全生综合集控中心地测图像协同管理系统

协同

通防图形协

设计

同管理系统地测防治水系统一通三防管理系统安全生产供电设计图形协同管理系统

生产调智慧仓储系订单系统物流系统客户管理一网

一

云

一平台

五中心

N

应用关键应用异地容灾/智能应用云上训练鲲鹏云

机房

安全储量管理系统

智慧运输混合云统一账号、鉴权C,C++

等编译型语言JA,Pyhton,GO等解析型语安全双重预防控系统Windows开发语言混合云

统一服务混合云

流程审批混合云

统一监控混合云

配额管理自主可控。经营管

理中心度指挥系统可适配鲲鹏销运勘探产中心7行级空调·水平送风，缩短送风距离·N+X冗余，提升可靠性·

负载一统联动，·

保证稳定·Al

自优化算法，提升能效8%·冷媒容量检测，避免冷量衰减通道系统eLight

模块状态指示·

自动照明系统·

通道级门禁系统·

自动平移门·

全景天窗，通道更通透·通道密闭，冷热空气隔离管理系统集中监管·

可靠：全冗余设计·

高效：96%系统效率·

简单：5分钟模块维护UPS精密配电柜IT机

柜·

19英寸标准机柜，静载1800kg·支

持IC卡电子门禁·

防鼠顶板/底板设计，保障设备安全模块化+智能化助力鲲鹏云数据中心机房建设·10-15年寿命：浮充、循环寿命长；·

能量密度高，占地少，重量轻；·

主动均流，支持新老电池混用；·

热失控不起火，电芯穿刺不起火；维护简单节能高效智能监管稳定可靠组

鹏

云

机房

安全一网一云

一平台

五中心

N

应用PAD近端管理，实时显

示，一目了然POE

总线环网设计，信

号传输可靠性更高管理系统智能锂电8安全测评及认证主要有：CSA

STAR金牌认证、CSA

C-STAR

、ISO/IEC

27001

、ISO/IEC

27017

、CC

EAL3+

、PCI

DSS、公安部等保三级、中国DC联盟可信云服务认证；独立部署IAM系统，用户账户完全隔离，自主可控；租户持久化数据支持KMS加密，秘钥由用户自己保存。特权账号管理(堡垒机)证书有效期管理日志审计统一安全事件管理(SIEM)APT入侵分析(CIS)管理员双因素认证(结合堡垒机)漏洞扫描平台安全补丁管理统一配置管理(ConfigDB)云安全运营平台(大数据安全分析、安全运维分析、安全联动)云基础设施安全多副本/备份

TLS

传输加密主机入侵检测

基于TPM

可信平台安全域隔离

东西向流量监控WAF安全认证TU>租/用户>云平台>边界安全数据安全>管理运维安全认证

安全集成数据中心网络边界安全防火墙

VPNAPSCSAISO

STA院林租/用户安全服务应用安全加密与数据安全AntiDDoS

身份认证与授权OS

加固DB

加固WEB

安全密码安全AntiDDoSCCe数据安全主机/Hypervisor安全网络安全剩余数据擦除程序运行认证平面隔离提供全栈立体安全防御体系其他安全集成防病毒

数据库审计安全数据交换(网闸)

安全合规检测租户可以使用DDoS

高防、WAF、HSS

主机安全、DBSS数据库安全、VSS漏洞扫描等华为云完整的安全云服务；

一网

一云

一平台

五中心

N

应用云审计

(CTS)程序运行认证vNGFW安全态势感知主机漏洞检测VPC/

安全组云堡垒机主机入侵检测VPNWeb漏扫DBSS数据库防护安全管理主机安全网络安全主机WAFEVS/OBS加密鲲鹏云

机房

安全IAM

(短信双因素认证、SAML

联邦)网页防篡改KMS云WAF证书管理安全管理与运维云平台安全9智能感知→智能决策→自动控制·

持续学习：

训练集数据(脱敏)

上传到云端，进行训练，形成模

型并下推回煤矿边端。·

边缘计算：在边缘进行实时的分

析和推理，降低时延，减小网络

传输压力。·

开放生态：

联合煤炭行业专业生

态伙伴，开发Al模型，解决煤炭

行业场景化问题。行为识别模型监测预警模型辅助决策模型模型管理

模型训练模型

数据边云协同Al平台，助力智能矿山无人/少人化AI平台模型开发

算法仓模型训练

模型库模型部署

数据集边云协同边缘数据同步边缘算法管理边缘应用管理边缘设备管理视频分析视频内容分析智能视频分析视频接入服务智能控制端模型管理推理执行指令数据采集特征提取数据感

知指令一

平台视频云

ROMA智能边缘节点

操作站

大屏N

应用loTG1S设备工况传感器(触觉嗅觉)传感器(触觉)五中心WeLink声音传感器(听觉)瓦斯传感器(嗅觉)一云融合通信摄像机(视觉)大数据云单兵设备生产设备边AI10粤抹

JX小

TF卫

T小/世4·

对井下探放水作业进行标准化作

业管理，自动识别卸杆数量，统

计钻孔深度，矿探水作业

假探、漏探、少探。硐室远程智能监控·

在井下变电所、水泵房、检修区

等场所，通过机器视觉来实现危

险违规行为智能识别、智能视频

巡检等功能。主运皮带智能控制·

煤研石、堆煤、皮带跑偏，皮带

空

载

等智

能

识

别

；·

皮带坐人，逗留行为监控；·

皮带故障，滚筒打滑，撕裂识

别。运输系统人员行为监控·

监控车辆驾驶员健康状态，智能

识别疲劳驾驶情况；·

并对轨道上行人等危险行为进行

智能识别

；·

联动发出声光告警并通知相关责

任

人。现场秩序人员识别装备佩戴危险监控皮带跑偏皮带异物皮带堆煤联络巷监控绞车监控井下破碎站探放水钻探瓦斯抽采钻探回采工作面局部帽顶掘进工作面临时支护监测回采工作面安全监测水泵房巡检变电所巡检炸药库监控特种作业人员

行为监测场景6运销管理铁路装载识别公路装载识别火车运输统计场景5监控室管理提升机房调度室通风机房视频

ROMA

WeLink

loT

GIS一网

一

云

一平台

五中心

N应用Al平台应用场景场景4辅助系统管理场景2运输系统管理场景3工作面管理场景1出入井管理综采工作面

安全监测Al图像识别大数据融合通信Al11·

数用分离，业务驱动：应用系统通过统一的大数据服务中心获取数据服务，打通数据共享机制·

数据集成：数据源多，数据采集难，提供批量、实时、物联等丰富的数据集成能力·

数据治理：统一数据标准，

通过数据稽核、治理，持续提升数据质量：数据分层设计，按主题域重新组合，实现一数一源，消除多源数据带来的消费复杂性。·

数据分析：灵活、自助的数据分析工具，深度挖掘数据价值。·

数据安全：让数据资产看得见、说得清、管得住。应用

数据源瓦斯抽采8

议

备矿山压力

监测与预人员水文地质地理信息视

频大数据平台，数据资产可知、可管、可用、可信现状标签

Al应用层整合层标准层贴源层Hadoop数据集成数据汇聚一网

一

云

一平台

五中心

N

应用大数ROMA

WeLink

loT

G1S大

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据

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维

体

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全

保

障

体

系数据标准体系目标各类智能煤矿应用应用支撑BI数据存储与计算数据服务RDB应用

智能煤矿大数据湖

数据源采/掘工作面监控系统运销管控

系统生产

设

备地理

信

息水文

地质瓦斯抽采井下作业视频云融合通信e

压矿

压人

员热据…AI12标准层标准表1标准表2标准表3标准表N整合层人员姓名、职位，工种、下井时间，定位等组织D7、

职能，编制等设备(采据、捉开、给排水、供电通风等)重大设备，(皮带车磅等运输设备物资耗材种类、库存、消耗

采购等矿体地质、水文、储量等环境瓦斯、粉尘.、矿压.

风速，微震等经营产量、采购合同、仓储

物流等数据源生产生产调度系统监测预警系统地理信息系统设备自控系统贴源层原始表1原始表2智慧应用采煤工作面智能辅助驾驶系统辅运智能调度

系统岗位标准化作业

智能管理系统维检修智能调度系统生产调度智能管理系统运营管理智能决策系统.…数聚

→

数

质

→

数智数据存储&计算一平台视频云

ROMA应用层冲击地压

预警瓦斯突出预测给排水分析通风分析能耗分析库存分析感知工业视频传感器

设备监控经营管理OA

办

公

ERP大数据平台建设路径数据治理数据湖分层设计HR

财务

原始表N外部气象

政策行

业

舆情原始表3原始表4N

应

用loT

GIS五中心Welink一云融合通信数据服务数据汇聚数据分析视频/文件大数据AI139梁票班守担可视化调度

GIS调度

统一上墙会议终端

视频监控车载/单兵/无人机语音话机/手机4G/5G

某著名企业终端eLTE宽带集群窄带集群融合通信平台：基于视频会商决策平台的可视应急指挥系统融合通信指挥平台监控可视化调度●

GIS调度资源融合，全局可视●GIS

一键点调，圈选、预案快速调度●可视化调度，实时预监，统一显控、上墙全视频融合●监控视频融合·eLTE集群视频融合●

某著名企业4G/5G互联网视频接入语音

会议一平台视频云

ROMA.N

应用五中心WeLink一网AIloT

G1S大数据集群数据14业务挑战煤矿场景环境恶劣(粉尘多，光照差),摄像机采集图像不清晰。摄像机部署数量多，无足够人力实时观看约等于没有建设。井下生产场景复杂，回采、主运、无人值守等场景智能算法种类繁多。场景方案华为摄像机全系标配自研Al芯片，实时对

图像进行调优处理，保证成像效果。软件定义，支持前端按照场景加载不同算法，一款相机按需加载不同算法，即可覆盖

井

下

全

场

景

。统一视频云平台强劲算力，人工智能算法

实时分析替代人员观看，监控视频实时在线，从“看得清”到“看得懂”。业务价值井下工作区、井上生活区提供全栈端到端

视频监控解决方案，真安全、真数据、真

开

放、

真

智

能

。一台起步，算力强劲利旧现网，智能1托N山某省市界收费站项目，山西煤炭产运销平台项目，山西综改区项目，视频云平台突破。车牌识别摄像机100%份额中标。视频监控部分100%份额中标。统一接入现网摄像机。人脸识别SDC

测SDC

X2241-HL按需定义，持续升级，越用越聪明视频平台：普惠Al看得清，井上井下都安全大数

融合

视频AI

据

通信

云

ROMA

WelLink

loT

GIS一网

一云

一平台

五中心

N

应

用统

一

视频云平台HoloSensIVS3800/IVS1800华为机器视觉在山西井下防爆摄像机普通IPC15关键问题：·矿上安全、生产、监控、机

电、通风等烟窗系统由各科

室独立规划、建设，系统间

无法有效进行联动，部分共

性能力重复建设业务系统之间数据共享难，

缺乏统一的服务标准ROMA

解决方案：·应用使能，

实现多系统通过

API

进行服务共享，沉淀共

性能力，避免各业务重复建

设

。·数据共享，基于统一建设的

煤炭数据湖为各应用提供数

据服务，打破业务系统之间

的数据孤岛。高清摄像头传感器采煤机控制子系统液压支架控制子系统皮带运输机控制子系统齿轨矿车控制子系统基础云服务(管理、计算、存储、网络)人员单唇装备子系统集成平台：实现应用使能、数据共享视频平台

(IVS3800)loTGIS服

务GIS(龙软GIS)智能物资仓储管理系统辅助

运输

智能

调度

系统融合ROMA

Welink

loT

GISROMAMQS消息集成光纤、

5GWiFi6数据

集成

网关一平台

五中心

N

应用灾害

预警全保

障

系

统应急

救援

指挥

管理

系统变电

所无

人值

守系统融合通信(ICP)智能

化综采工

作面APIC服务集成FDI数据集成智能通风系统ROMA有线无线网络物联

服务智慧应用一网AIAl服务数据服务通信

服务视频

服务大数据视频云大数据通信Al·智能煤矿业务一站式入口可视化调度生产状况监控

安全监测

人员定位预警报警办公OA

高清会议

团队协同

知识/政策共享煤炭生产应用

经营管理应用安全可靠：业界唯一

“芯-端-管-云”解

决方案，保障企业数

据

安

全

；开放共赢：华为云WeLink

业务中台提供

标准接口，支持各类

企业应用快速集成及

开

发

；智能高效：提供用户

Al助手，帮助用户实现智能翻译、智能搜

索、智能推荐等；全联接：联接团队、

联接知识、联接业务、

联接设备，快速提升

企业办公效率

。WeLink:

智能煤矿业务

站式入口WeLink某著名企业APP矿区员工北区办公大楼北区信息中心IIII南区

办公大楼洗煤厂EC

会议终端在途领导一平台

五中心

N

应用平台+

应

用全场景接入华为云WeLink

业务中台loT

GISROMA

WeLink信息发布视频云通信一17■通信前置机：数据采集，

支持多种标准通信协议■核心服务：基于标准OPC-UA,

包括实时数

据服务、辅助服务和公

共数据服务■图模库一体：图元与模

型统一、图形连接关系

与模型拓扑统一■

HMI:C/S

和B/S两种■交互：与ROMA

平台、

GIS平台、融合通信数

据交互即播即用图

模

库

一

体设备模型OPCUA辅助服务权限

时

钟

文件配置

空间数据库

数据库公共数据服务WEB

数据

数据

数据

服务

访问清洗

计算实时

历

史数据库

数据库OPCUA融合通信视须

应急指挥

电话广播数据计算数据储存

数据处理数据中心ROMA

平

台在邱维护工具HMI可视化工具

R分析语言WatchDogAgent某著名企业应用HTML5

RFID一平台视频云

ROMA数字底座：

loTModbusIOT平台：打通物理与数字壁垒实时数据服务报警

事件

运算

数空通信前置机IEC103/104

OPCEthenet/IPGIS

平台地测数据N应用loT

GIS数据配置设备中心

管理系统五中心WeLink安

全

系统生产执行

系统一网AI历史

数据OPC

UA大数据OPCUA融合通信18机电

设备一通三防采掘运输安全

监测鲲鹏云平台(包括采、掘、机、运、通等子系统)分布式协同GIS

服务平台一

同

核心数据库面向煤矿的一用地质

测量N

应用loT

GISWeLink一

平台视频云一云高一网AI大数据五中心ROMA19标准化协同化综合利用一核心理念“一”管理的核心理念是“综合、集成”统一管理、“随时、随地”访问使用，“持续、及时”协同、动态更新。服务于技术、生产、安监、防灾应急。按“层”组织分层标准化对象属性化按“专题”叠加协同修改综合利用分布式协同GIS

服务平台N

应用loT

GIS五中心WeLink云融合通信一

网AI大数据视频云一平台ROMA20照aau-

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采率数据。患□u固

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速□e1□④地测防治水系统主要包括：地质数据、测量数据、地测图形、台账报表；世理75开罐计其eKr世

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报表管理

生产影响每日值班

值班记事

汇报管理配置管理早调汇报

篇页

早四工酸示早调汇报黑示鲁原样导出国2019-12-14查询安全信息值班信息填报日期：蒜米准备队2301⊥作面129024034772天气清况填报掘进队掘进煤400002064选深厂填报进尺情况副井提升填报煤质完成情况日填报单位施工地点本月计划实际完成情况备注当日计划日累计月累计开拓二队南翼胶带运输东大巷50.0000安全生产情况填报开拓一队南翼充电碉室50.00014.8南翼轨道运输东大巷80.00021.3重点工程填报国龙矿建主井矸石仓绕道3.0000#口报综掘二队21101工作面中顺槽150.00063.2F7断层探巷150.00027.2综掘队2502工作面下顺槽(反掘)120.000322502工作面下顺槽80.00019.2本月全矿开掘计划68300177.7日累计进尺(m)0岩巷(m)煤巷(m)4一

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五中心智慧调度23智慧采掘DATP

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广播等子系统，实现对煤炭生产“人、机、环”全面的监测、监控，支撑煤炭生产高效生产、无人值守、减人提效、创造价值。1基础功能趋势曲线

权限管理

用户管理

日志管理

打印管理排水

某著名企业终端流程图展示某著名企业终端生产信息推送某著名企业终端视频显示4数据分析采煤机与支架回放采煤机行走轨迹工作面推进量分析安全监测数据分析水文监测数据分析5智能联动瓦斯报警联动水仓水位超限联动设备故障联动人员超员超时联动局扇断电联动3远程控制

主运输

供电排水

供水通风

压风工业电视7诊断与预测性维护压评估机电故障诊断实现辅助决策6智能报警分级报警指示分区域报警指示分专业报警指示多系统组合报警辅助运输热力交换矿井广播大屏交互束管监测分析

皮带保护动作联动主运输压风水文监测综采供水消防洒水供电工业电视地理信息洗煤厂安全监测火灾监测装车站人员定位污水处理连采通风矿灯房人机交互

报警管理2数据集成五中心27国

6总鸭主培供水压风安全监控工业电视调世通信

⑧如火灾监期矿灯房以统一生产调度为基础将皮带、通风、排水、综采等集中显示除此之外，还可以提供各种专题画面，如：1、一通三防专题：通风、主风机信息、局扇信息、甲烷传感器信息、

一氧化碳传

感器、风筒风量开关传感器、感器、开停传感器、烟雾传感器、风门传感器、风流压力传感器、馈电传感器等2、地测防治水专题：水文钻孔信息、水库信息、积水区信息以及排水系统信息3、运输管理专题：皮带信息、煤仓信息、提升设备信息、井下人员信息、采掘机信息IOsQLPOS

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×0C0一★解水苹推进行服分折圆一网AB630■重大报警联动：基于

GIS位置信息的人员、

视频、电话、广播、

疏散路径指示、报警

预案流程等■联动方式■联动配置化GIS⁹

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播监视撤离Mai采掘工作面地下中央变电所主副井变电所通风系统公明总羁度室停电停电停电反风综合集控中心-智能联动模式控制

灾害模式联动控制一网

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根因等■报警定位■报警操作：确认、复归、

抑制等■报警订阅(服务订阅)■报警分析设

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2019-12眼内胆吸附机01的告蕾d记录数眼内胆吸附机01的设备告警时长(h)总和2单位：150300250200150100502020-01综合集控中心-智能报警讯结梅

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设备实时状态监测(实时参数、报警项实时监视；按设备型号筛分显示);功能跳转(从单个设备监视可快速

跳转至同类设备监视表，从设备列

表可跳转至设备3D模型及实时状

态)设备状态查询(单个设备实时状态

、历史状态)。HART包括：设备名称、事件名称、发生事件

、产生事件提醒、事件分类查询、定位

、过滤等，巡检发生的隐患或故障信息

也可以人工录入。33智能巡检中心-智能设备管理·

自动巡检(生成巡检统计);·

传感器、仪表的远程调校、标零；·

设备参数自动读取、远程设置。包括：设备名称、事件名称、发生事