一、智能工作面系統發(fā)展
上世紀80年代以來，以德國，澳大利亞和美國為代表的工業(yè)國家先后采用大功率電牽引采煤機，重載刮板輸送機，液壓支架電液控制系統和計算機網絡技術，逐步提高了綜采工作面的自動化水平。
經過多年的實踐在國內逐漸形成了一種人工干預型綜合自動化的模式，即以采煤機記憶割煤，液壓支架自動跟機和三機集成控制為主，在順槽控制室內以操作人員觀察視頻圖像，人工遠程干預為輔的割煤模式，如2015年黃陵自動化工作面。
2014年德國魯爾集團在漢尼爾礦，在采用現代工控平臺基礎上，通過采煤機路徑規(guī)劃，液壓支架自動跟機和煤機設備自動協調，實現了德國版的智能化采煤模式。
在澳大利亞通過采用慣性導航技術，確定采煤機在工作面上的三維定位，并以此為基礎，工控平臺協調工作面設備運行，從而實現澳大利亞版的工作面智能化。
在智能化工作面發(fā)展上，相對于國內采用的人工干預的指導思想，德國，澳大利亞和美國采用的是在工控平臺基礎上的自適應控制的指導思想。
在實際生產中因煤塵，水霧和光線強度的原因，以視頻觀察為基礎，來調整綜采設備的人工干預型的自動化模式所取得的效果和智能工作面的要求還有一定的距離。
相對國內版的自動化，德國和澳大利亞版的工作面自動化是建立在提高設備控制效率的基礎上，而不是以建立無人工作面為目的。
2015年德國marco公司在和魯爾集團合作建設自動化工作面的基礎上，提出智能工作面應該建立在，以采用以太網技術的電液控制系統為基礎的工作面數據傳輸平臺上，應該建立在高性能的自動化的工控平臺上，建立在先進的傳感器和數據采集系統上，智能工作面必然是融合設備，環(huán)境和人員的有機的統一體，智能工作面建設必然是以無人化為目的。
二、智能工作面系統功能
智能工作面通過工作面數據傳輸平臺采集全工作面設備環(huán)境和人員信息，通過高性能工控平臺對全工作面信息進行數據分析，采用預警報警機制，通過運行規(guī)劃，實現采煤機自動割煤，工作面自動平直控制，液壓支架自動自適應控制，協調和修正綜采設備動作，實現無人員直接干預的系統自主決策和執(zhí)行的智能化采煤。
智能工作面包含如下基本要素：
（1）工作面具備唯一數據傳輸平臺
（2）工作面全部數據要接入到工控平臺
（3）工控平臺采用同一數據庫，通過自主算法確定系統的運行規(guī)劃
（4）具備采煤機路徑規(guī)劃，工作面自動找直，液壓支架自適應功能
（5）具備綜采設備協調和修正功能
（6）具備綜采設備，環(huán)境和人員三者協調功能
（7）具備自動生成工作面運行狀態(tài)報告，實現智能維護的功能
三、智能工作面技術要求
智能工作面是建立在各綜采設備自動化的基礎上，是建立在各綜采設備作為工控平臺執(zhí)行層的前提下，因此綜采設備/子系統需要滿足智能工作面的技術要求：
1.采煤機控制子系統
（1）需具備數據雙向通訊功能。提供牽引電機/截割電機實時電流，功率，電機油溫，軸承溫度，搖臂高度，機身仰俯角，行進速度，行進方向，煤機位置，故障信息，通訊狀態(tài)等數據。
（2）需具備記憶割煤功能。
（3）需向工控平臺全面開放控制權限，執(zhí)行工控平臺控制，包含啟停截割/牽引電機，升降搖臂，加速減速，改變行進方向，接受路徑規(guī)劃控制的功能。
（4）需提供采煤機定位系統安裝空間，提供符合要求的直流電流給定位系統。
（5）需允許通過采煤機定位系統向數據傳輸平臺傳輸采煤機運行狀態(tài)數據。
（6）硬件可靠耐用，故障率少。
2.液壓支架電液控制子系統
（1）需具備液壓支架狀態(tài)測量功能。提供立柱壓力，推移油缸行程，支架高度，支架狀態(tài)等數據。
（2）具備數據雙向傳輸功能。
（3）具備單鍵單動作，成組動作，跟機自動化和自動補壓等功能。
（4）需向工控平臺全面開放控制權限，執(zhí)行工控平臺控制指令。
（5）具備無線遙控功能。
（6）具備時間控制模式，參數控制模式，具備自適應控制能力。
（7）控制器之間采用以太網傳輸協議，作為全工作面數據傳輸平臺。
（8）硬件可靠耐用，故障率少。
3.三機(刮板運輸機，轉載機和破碎機)控制系統
（1）具備數據雙向傳輸功能。提供電機啟停狀態(tài)，電機電流/功率/電壓，電機溫度，減速機油溫，冷卻水溫度/流量，鏈條張力，故障信息等數據。
（2）向工控平臺全面開放控制權限，執(zhí)行工控平臺的控制指令，包含單鍵啟停，一鍵啟停和急停等功能。
（3）硬件可靠耐用，故障率少。
4.乳化液泵站控制系統
（1）具備數據雙向傳輸功能。提供電機電流/功率，出口壓力，電機油溫/油位，液箱液位，乳化液濃度，泵振動狀態(tài)，泵站工作模式和泵站控制模式等數據。
（2）向工控平臺全面開放控制權限，執(zhí)行工控平臺的控制指令，包含單泵啟停，自動配比啟停，泵站聯動，泵站急停等功能。
（3）硬件可靠耐用，故障率少。
5.視頻系統
（1）具備圖像傳輸功能；
（2）具備旋轉功能，旋轉角度不小于300°，具備自清潔功能；
（3）具備紅外補光，彩色圖片功能；
（4）應和液壓支架控制系統直接相連；
（5）硬件可靠耐用，故障率少。
6.工作面人員定位系統
（1）具備數據無線雙向傳輸功能；
（2）定位精度不大于30cm的誤差；
（3）具備權限設定功能；
（4）硬件可靠耐用，故障率小。
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