近年来,根据国家的产业政策,提高煤矿安全和生产技术的现代化管理水平、降低安全生产事故的发生、提高劳动生产率是国家煤炭工业发展的既定方针。解决上述问题的关键就是基于智慧煤矿技术建立集成的矿井综合自动化系统、安全和生产技术综合管理信息系统,实现煤矿的现代化和信息化管理。
智慧煤矿是高科技采矿的具体体现,是智能中国的有机组成部分,也是确保煤矿安全生产、减员增效的重要举措。按照《国家中长期科技和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的指导方针、目标和部署以及党的十七大提出“两化融合(工业化和信息化)”的新战略、新思维,加快我国慧能矿山建设,实现煤炭工业的现代化管理是确保煤炭工业稳步和安全发展的必由之路,也是改变煤炭工业形象的唯一道路。
“智能煤矿”就是采用最新的计算机、通讯、控制和空间信息技术、虚拟矿井技术以及云计算、大数据、动态决策支持和专家系统技术实现煤矿生产流程的智能化管理。“智能煤矿”可以分成三个关键部分:物联化、互联化、智能化。
物联化:即更透彻的感知。矿山生产流程的任何事物,这里包括各种机电设备及其状态、煤矿井下重大危险源(如水、火、瓦斯、顶板等)的相关信息或工程技术与管理人员都可以被感知到。
互联化:即更全面的互联互通,包括井上下人与人、人与机电设备、危险源(水、火、瓦斯、顶板等)传感网等系统之间都可以无障碍地互联互通。
智能化:即更深入的煤矿安全生产流程的智能分析,通过IT手段使互联互通更加智能,确保煤矿的安全生产和高产高效。
智慧煤矿的特点:
(1)能够全面感知;
(2)能够预测趋势;
(3)能够优化决策;
(4)是管理模式的革命;
(5)煤矿是高科技人才的聚居地;
(6)安全生产状况得到极大改善;
(7)调度室变为调度指挥控制中心。
全面建设综合自动化系统和安全生产综合管理信息系统为核心的智慧煤矿,实现煤矿的主要设备和控制系统的自动化控制,安全生产管理的流程化与信息化,最终将煤矿建设成为的
“管理科学、简洁流畅、安全发展、节能环保、美观和谐”的现代化绿色矿山,提升煤矿的核心竞争力。
核心业务架构
智慧煤矿业务架构是在统一的标准与规范及安全运维保障体系下,按分层设计模式,分为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层五个层次。本方案涵盖了L1, L2、L3、L4、L5层相关内容。
智能矿井建设将应用架构分为五层,自下而上分别是设备层、控制层、生产执行层、经营管理层、指挥决策层,其中设备层、控制层、生产执行层是智能化矿井建设的主要内容。
智慧煤矿管控平台由生产执行及生产管理、调度管理、机电管理、一通三防、综合分析、应急救援等业务模块构成,系统涵盖了煤炭采、掘、机、运、通、洗选、装车各个环节,是一体化管理信息系统,并实现了和经营管理、控制监测等信息系统的数据互连。
业务规划
按照智慧煤矿建设思路,将煤矿分为4个业务中心,分别为
智能管调中心、智能监控中心、矿井安全中心、运营管控中心。智慧煤矿管控平台应有效支撑所有业务中心的高效运转与流程无缝衔接。如图1-3智慧煤矿管控平台功能划分。
1、智能监控中心
生产控制中心主要包含生产控制类子系统,采集所有设备层子系统中控制器、各种传感器和执行机构等的数据信息,并对这些数据信息进行整理、分析和利用。实时监控全矿生产设备的运行状况,并进行全矿井的生产过程控制。同时将安全和生产之间的数据进行关联,并提供所有历史数据记录便于查询和汇总,通过报表、报警和趋势直观反映给相关人员。
2、智能管调中心
生产管理中心,主要包含安全、生产、调度管理类子系统,通过基于实现对“采、掘、机、运、通”整个生产业务流程中地质、测量、水文、储量、“一通三防”、采矿辅助设计、机电设计、设备选型等的完全信息化、网络化管理,并且基于二/三维GIS、虚拟矿井平台,实现智能化矿井主要管控过程的可视化展示、分析和操作,实现矿井生产技术各专业之间的在线协同、数据共享,提升业务集成、安全生产等全面的管理能力。
3、矿山安全中心
矿山安全中心主要包含矿井安全监测监控类子系统,并通过深度挖掘智能化矿井数据库的数据,综合分析和利用,开发煤矿安全生产动态诊断模块、煤矿应急救援指挥模块、水害危险源识别、预测、预警模块等等。完成对危险源(如瓦斯、水文、火灾、矿压等)、作业环境、地质构造、设备故障等的动态分析和预测。并在实现重大危险的早期预测、预警、预控基础上,根据应急预案选择最佳处理流程。
4、运营管控中心
运营管理系统涵盖企业人、财、物资、设备、运销、生产和项目管理的信息系统,另外还包括:办公自动化、综合统计、档案管理、知识管理、行政后勤管理、党群管理等。这一部分的建设需与集团统一规划实施的或已有的软件系统相融合。
技术框架
智慧煤矿基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心、研制一个业务云服务平台,面向不同业务部门实现按需服务,相关信息基于“一套指标、一张图、一张表”在多端(D大屏、PC端、智能终端、井下设备)同步多维形象展示。系统采用分层设计,智慧煤矿整体技术架构可以分为设备层、传输层、服务层与应用层,具体技术架构图如图所示:
在统一的时间与空间框架下,以用户为中心,遵循安全生产与经营管理业务线,采用面向服务架构(SOA),基于企业服务总线(ESB),围绕监测实时化、控制自动化、管理信息化、业务流程化、知识模型化、决策智能化目标进行相应业务应用设计。
订货须知
智慧煤矿业务系统系我司自主研发软硬件平台,需根据用户煤矿实际情况及要求进行详细规划与设计,如需订货,可根据网站信息与我司销售代表联系。