智慧礦山建設(shè)解決方案與實(shí)現(xiàn)途徑

智慧礦山建設(shè)解決方案與實(shí)現(xiàn)途徑——基于智物聯(lián)MIXIOT平臺的智慧化之路智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山建設(shè)方案智慧礦山建設(shè)途徑廠近期開展的工作01FIRST02SECOND03THIRD04FOURTH目

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IOTMixlinker22016年3月以來

，

國家發(fā)改委、

國家能源局、

自然資源部等相繼出臺了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃》（2016-2030年）

、《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）

》、《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》等眾多綱領(lǐng)性文件

，分別對礦山自動化、信息化、數(shù)字化、智能化提出了指導(dǎo)要求

，為礦山企業(yè)今后的綠色發(fā)展指明了方向。目前煤礦總體的信息化程度還有待進(jìn)一步提高，生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)和信息還無法實(shí)現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)，還缺乏“智慧的大腦”對所有子系統(tǒng)實(shí)施協(xié)調(diào)、聯(lián)控，因而生產(chǎn)的過程控制、設(shè)備健康管理、安全風(fēng)險防控、

生態(tài)環(huán)保等都還沒有實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的管控。智慧化是礦山技術(shù)發(fā)展的最高形式，只有實(shí)現(xiàn)了智慧化才能從根本上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的生產(chǎn)方式、最佳的運(yùn)行效率和最安全的生產(chǎn)保障。智慧礦山建設(shè)背景國家能源發(fā)展需要Leading

IOTMixlinker3學(xué)者們對智慧礦山開展了大量的研究，不單單是煤炭領(lǐng)域相關(guān)學(xué)者及企業(yè)積極投身于智慧礦山的研究與應(yīng)用，大量的非煤礦山企業(yè)和研究者也都加入智慧化建設(shè)之中。他們各自都根據(jù)自身的理

解及研究基礎(chǔ)、特長提出了智慧礦山的各種定義和架構(gòu)但未達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識。綜合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，我們認(rèn)為：智慧礦山是智能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及軟件定義技術(shù)在礦山領(lǐng)域的全面應(yīng)用，是典型的信息物理系統(tǒng)(CyberPhysicalSystems

，簡稱：CPS)

。通過集成先進(jìn)的感知、

計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動控制技術(shù)，構(gòu)建礦山物理世界與信息世界中人、機(jī)、環(huán)、管等

安全、生產(chǎn)要素相互映射、適時交互、高效協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)。智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山的定義Leading

IOTMixlinker4?萬物互聯(lián)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

，全面感知礦山所有人、機(jī)、環(huán)等的位置、狀態(tài)

，并能進(jìn)行控制；?

時空服務(wù)：

利用GIS和BIM技術(shù)

，構(gòu)建基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的、

以空間地理位置為主線、

以分圖層管理為

組織形式、

以打造礦山5D數(shù)字孿生為目標(biāo)的礦山綜合數(shù)據(jù)庫

，為智慧礦山應(yīng)用提供二三維一體化的位置

服務(wù)、協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)、組態(tài)化服務(wù)、三維可視化仿真模擬、礦山工程及設(shè)備的全生命周期管理等服務(wù)和工

具

，實(shí)現(xiàn)一張圖辦公；?

融合聯(lián)動：通過軟件定義

，實(shí)現(xiàn)礦山各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與智能聯(lián)動

，達(dá)到人、機(jī)、環(huán)、管信息的強(qiáng)

實(shí)時關(guān)聯(lián)；?智慧決策：利用大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)

，迭代升級煤礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營的智能分析與輔助決策。智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山的特征：Leading

IOTMixlinker5建設(shè)領(lǐng)域初步建設(shè)成果礦山裝備及生產(chǎn)系統(tǒng)信息化邊坡遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng)、卡車防碰撞系統(tǒng)、卡車調(diào)度管理系統(tǒng)礦山管理及安全信息化辦公自動化OA系統(tǒng)、檔案管理信息系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理信息系統(tǒng)、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)EAM、企業(yè)資源管理ERP系統(tǒng)、通訊及信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、

門戶網(wǎng)站及礦山安全生產(chǎn)綜合管理平臺、疏干排水集控

系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、供水供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤質(zhì)管理系統(tǒng)、應(yīng)急

管理及隱患排查系統(tǒng)礦山生產(chǎn)設(shè)計(jì)信息化三維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、地測輔助設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)、采礦計(jì)劃系統(tǒng)我國露天礦山信息化建設(shè)主要以礦山管理及安全信息化為主，當(dāng)前初步完成了礦山部分業(yè)務(wù)領(lǐng)域

的數(shù)據(jù)采集、分析等功能。我國大型露天礦山信息化建設(shè)代表性成果<

露天礦信息化現(xiàn)狀智慧礦山建設(shè)背景Leading

IOTMixlinker6<

露天礦智慧化現(xiàn)狀智慧礦山建設(shè)背景Leading

IOTMixlinker7智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山建設(shè)方案智慧礦山建設(shè)途徑廠

開展工作02SECOND03THIRD04FOURTH01FIRST目

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IOTMixlinker8獨(dú)立進(jìn)行建設(shè)?多為子系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，缺乏整體規(guī)劃與統(tǒng)一集

成實(shí)施被動災(zāi)害監(jiān)測?被動的、事后響應(yīng)式的災(zāi)害監(jiān)測局部人工管控?各控制系統(tǒng)均處于局部和有限控制，過程需要

人為干預(yù)缺乏智能分析?多數(shù)靠經(jīng)驗(yàn)判斷、單點(diǎn)判斷式的，缺乏多系統(tǒng)

數(shù)據(jù)共享和智能分析智能化自動化數(shù)字化智慧化智慧化是體系的、全局的（智慧礦山）智能化是單點(diǎn)的、局部的（智能開采）智慧礦山建設(shè)方案Leading

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露天礦智慧化愿景開采設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)電設(shè)備安全生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能管理決策智慧礦山建設(shè)方案Leading

IOTMixlinker10數(shù)據(jù)采集和地面調(diào)度中心普遍存在這樣的問題：（1）各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。（2）各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是不全面的（3）數(shù)據(jù)僅用于調(diào)度室的實(shí)時顯示，缺少邏輯計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析（4）對于各個子系統(tǒng)、設(shè)備的改進(jìn)和現(xiàn)有難題攻關(guān)解決是長期的和逐步的，而

且越來越依賴于數(shù)據(jù)的收集積累，同時各個子系統(tǒng)、不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享也非常重要，但目前還沒有做到。其原因主要是缺少頂層規(guī)劃。

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Mixlinker

LeadingIOT智慧礦山建設(shè)方案我們希望的智慧礦山是什么樣的？開放的系統(tǒng)（能容納礦山企業(yè)現(xiàn)有子系統(tǒng)，還能擴(kuò)展新的子系統(tǒng)）數(shù)據(jù)在權(quán)限范圍內(nèi)各取所需多個不同的廠家，在一個長時間段內(nèi)，共同建設(shè)同一個協(xié)同的大系統(tǒng)前面的工作是后面工作的基礎(chǔ)，不能總是重來，要有頂層設(shè)計(jì)既相互獨(dú)立，又相互配合，既是自己的整體，又是體系的一部分系統(tǒng)架構(gòu)不能是“煙囪”式的，要創(chuàng)新系統(tǒng)架構(gòu)布置方案

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Mixlinker

LeadingIOT智慧礦山建設(shè)方案創(chuàng)新IT基礎(chǔ)架構(gòu)通過虛擬化整合與自動化

，應(yīng)用系統(tǒng)共享基礎(chǔ)架構(gòu)資源池

，實(shí)現(xiàn)高利用率、高可用性、

低成本、低能耗

，并且通過云平臺層的自動化管理，實(shí)現(xiàn)快速部署、易于擴(kuò)展、智能管理

，幫助用戶構(gòu)建IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）云業(yè)務(wù)模式。13

Leading

IOT傳統(tǒng)的IT部署架構(gòu)是“煙囪式

”的

，或者叫做“專機(jī)專用

”系統(tǒng)。這種模式存在兩個問題：

1.硬件

高配低用

，硬件設(shè)備利用率低下；

2.整合困難

，新、舊應(yīng)用系統(tǒng)整合在一套基礎(chǔ)架構(gòu)上的難度大。智慧礦山建設(shè)方案Mixlinker智慧礦山是什么：是一套方法論是一套標(biāo)準(zhǔn)，開放且不斷完善

是開放的軟件+硬件集合是方向，是愿景是體系，是軟件*n+硬件*n智慧礦山不是什么：不是解決一個具體的問題不是一個具體軟件或者系統(tǒng)不是獨(dú)立的XX系統(tǒng)不是一蹴而就，不是一個項(xiàng)目就能解決不是某個公司某個軟件就完成智慧礦山建設(shè)方案Leading

IOTMixlinker14智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山建設(shè)方案智慧礦山建設(shè)途徑廠

開展工作01FIRST02SECOND03THIRD04FOURTH目

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IOTMixlinker15 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)智物聯(lián)的智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)解決方案并不是單一的軟件、硬件或平臺，也不是這些東西的簡單堆疊和拼湊，而是一個“理論、方法、手段和工具”的有機(jī)整體，是一套《物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》。該《標(biāo)準(zhǔn)》將智慧礦山的建設(shè)結(jié)構(gòu)化，定義了包括了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)分析在內(nèi)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，及各結(jié)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通訊規(guī)范。企業(yè)基于《物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，能讓智慧礦山的建設(shè)有章可循，并保證建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，避免信息孤島和重復(fù)建設(shè)?；凇稑?biāo)準(zhǔn)》，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將滿足以下要求：?系統(tǒng)可靠性：基本滿足7*24小時無故障運(yùn)行的要求，年非正常停機(jī)次數(shù)不超過2次?系統(tǒng)安全性：全鏈路安全加密，例如AC鑒權(quán)系統(tǒng)、

SSL、對稱加密、非對稱加密?系統(tǒng)可用性：支持百萬級的設(shè)備接入，具備億級的高并發(fā)處理能力和毫秒級個性化事件觸發(fā)能力?系統(tǒng)兼容性：模塊化設(shè)計(jì)，支持不同數(shù)據(jù)源的靈活運(yùn)用、系統(tǒng)自定義配置、二次開發(fā)智慧礦山頂層規(guī)劃智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker16智慧礦山頂層規(guī)劃智慧礦山建設(shè)途徑 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)Leading

IOTMixlinker17①不同設(shè)備的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的數(shù)

據(jù)采集和傳輸規(guī)范，上傳到GARDS集中數(shù)據(jù)平臺；②采用智物聯(lián)獨(dú)創(chuàng)的柵格數(shù)據(jù)和

數(shù)據(jù)拼圖的理論和方法，采用

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)高

效傳輸、存儲、觸發(fā)和處理；③維護(hù)一系列的邏輯規(guī)則，并根

據(jù)邏輯規(guī)則，形成一系列的觸發(fā)機(jī)制；④實(shí)時過程數(shù)據(jù)隨時掌握。輸送系統(tǒng)鉆爆系統(tǒng)排水系統(tǒng)卡調(diào)系統(tǒng)

礦用卡車其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)其他煤礦設(shè)備皮帶輸送機(jī)鉆機(jī)泵站集中數(shù)據(jù)平臺GARDS策略邏輯 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)——集中數(shù)據(jù)平臺GARDS結(jié)構(gòu)化的集中數(shù)據(jù)接口智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker18智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker19智慧礦山建設(shè)途徑解

決

方

案

核心架

構(gòu)Leading

IOTMixlinker20智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker21MixIOT為智慧礦山架構(gòu)上下游提供黏合平臺智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker22獨(dú)立安全：

“買別墅”的安全性遠(yuǎn)高于“合租房”智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker23專業(yè)可靠：平臺特有能力，降低行業(yè)準(zhǔn)入門檻，助力企業(yè)快速入市智慧礦山建設(shè)途徑Leading

IOTMixlinker24所有硬件、軟件、云和應(yīng)用服務(wù)均為自主研發(fā)，擁有核心知識產(chǎn)權(quán)智慧礦山建設(shè)途徑數(shù)

據(jù)

采

集

與

分

析

平

臺Leading

IOTMixlinker25智慧礦山建設(shè)途徑前

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示

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IOTMixlinker26智慧礦山建設(shè)途徑前

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IOTMixlinker27智慧礦山建設(shè)背景智慧礦山建設(shè)方案智慧礦山建設(shè)途徑廠

開展工作02SECOND01FIRST03THIRD04FOURTH目

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IOTMixlinker28華

能

伊

敏

河電鏟

狀態(tài)

監(jiān)測

與

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統(tǒng)開展工作Leading

IOTMixlinker29華

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伊

敏

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監(jiān)測

與

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析

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統(tǒng)開展工作Leading

IOTMixlinker30方案架構(gòu)圖2G/4G/WiFi

…數(shù)據(jù)傳輸APRUS適配器礦山企業(yè)調(diào)度部門降塵

優(yōu)化PC端

手機(jī)APP

大屏顯示（第三方云平臺）獨(dú)立部署MIXIOT