智慧礦山綜合解決方案

綜合解決方案01項(xiàng)目概述03建設(shè)內(nèi)容02建設(shè)思路04特色分析項(xiàng)目概述礦山投資規(guī)模小，開(kāi)采能力低專業(yè)技術(shù)人員缺乏自動(dòng)化能力不高缺乏有效監(jiān)管危險(xiǎn)事故頻發(fā) 當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速由高速向中高速轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷新一輪調(diào)整與優(yōu)化升級(jí)，對(duì)眾多礦產(chǎn)品需求量下滑。但由于礦物能源在一次能源消費(fèi)中占有主導(dǎo)地位，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有特別重要的戰(zhàn)略意義。智慧礦山建設(shè)迎來(lái)歷史發(fā)展機(jī)遇企業(yè)發(fā)展需要?科學(xué)技術(shù)來(lái)代替人力，解決“用工荒”問(wèn)題;?實(shí)現(xiàn)減人增效，通過(guò)機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化提質(zhì)增?效來(lái)提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力;?將高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)裝備、管理融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí);技術(shù)推動(dòng)革命?新技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用;?各項(xiàng)技術(shù)的成熟與融合;國(guó)家政策引導(dǎo)?礦山發(fā)展新潮流;國(guó)家政策引導(dǎo)要求在礦山領(lǐng)域?qū)嵤苯y(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》明確提出未來(lái)5年要人".推動(dòng)礦山企業(yè)建設(shè)員會(huì)對(duì)信息技術(shù)在《煤炭工業(yè)智能化告”，重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用國(guó)家煤安局發(fā)布《關(guān)于礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》由掘進(jìn)、采煤運(yùn)輸、安煤礦機(jī)器人。當(dāng)前，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的攻關(guān)期。在“兩化”深度融合的大形勢(shì)下，工業(yè)領(lǐng)域正迎來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大變革?；ヂ?lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，給許多傳統(tǒng)行業(yè)都帶來(lái)了顛覆性變革。將高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)裝備、管理融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)正成為越來(lái)越重要的發(fā)展趨勢(shì)。智慧礦山正是在這樣的背景下提出和快速發(fā)展起來(lái)的。2016年3月以來(lái)，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、自然資源部等相繼出臺(tái)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》（2016-2030年）、《全國(guó)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(duì)礦山自動(dòng)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。基于上述分析，可以明顯看出智慧礦山建設(shè)是發(fā)展趨勢(shì)與必然方向。智慧礦山是在礦山自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的基礎(chǔ)上，推動(dòng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動(dòng)通信等新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在礦山領(lǐng)域的全面應(yīng)用。煤炭行業(yè)作為我國(guó)重要的傳統(tǒng)能源行業(yè)，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其智能化建設(shè)直接關(guān)系我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)智能化的進(jìn)程。煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)拓、采掘（剝）、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運(yùn)行，對(duì)于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義?！蛾P(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》其中提出，到2035年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行的煤礦智能化體系。目前，煤炭智能化開(kāi)采還處于示范階段，適用于條件較好的工作面，隨著技術(shù)水平的提升，未來(lái)10-20年內(nèi)或?qū)⒋蠓秶鷳?yīng)用。數(shù)據(jù)傳輸智慧智慧礦山采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)融合應(yīng)用為支撐。對(duì)礦山信息進(jìn)行可視化展現(xiàn)、自動(dòng)化操作、智能化服務(wù)對(duì)礦山信息進(jìn)行通過(guò)通過(guò)整合、分析人員定位、設(shè)備故障預(yù)警、智能排產(chǎn)等做出智能響應(yīng)、提供智慧化服務(wù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的安全與高效萬(wàn)物互聯(lián)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知井下人、機(jī)、環(huán)等的位置、狀態(tài)，并可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。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(kù)，為智慧礦山應(yīng)用提供二三維一體化的位置服務(wù)、三維可視化仿真模擬、礦山工程及設(shè)備的全生命周融合聯(lián)動(dòng)通過(guò)軟件定義，實(shí)現(xiàn)井上下各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與智能聯(lián)動(dòng)，達(dá)到人、機(jī)、環(huán)、管信息的強(qiáng)實(shí)時(shí)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(jí)煤礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的智能分析與輔助決策。2.1現(xiàn)狀分析多為子系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一集成實(shí)施，數(shù)據(jù)和信息缺乏各控制系統(tǒng)都處于局部和有限控制，缺乏“智慧大腦”實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)缺乏協(xié)調(diào)被動(dòng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)被動(dòng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)缺乏智能分析被動(dòng)的、事后響應(yīng)式的災(zāi)害監(jiān)測(cè)。多數(shù)靠經(jīng)驗(yàn)判斷、單點(diǎn)判斷式的，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)信息的可靠共享和智能分析。2.2總體思路智慧礦山建設(shè)總體思路業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)施知識(shí)管理固化操作技能提高裝備水平推行預(yù)知維修著眼全局視角強(qiáng)化決策支持利用分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)協(xié)同利用感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)2.3系統(tǒng)框架生產(chǎn)與感知層:利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知井下環(huán)境、人員、機(jī)器等的狀態(tài),并可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)層:提供數(shù)據(jù)接入交換和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)的集成和融合，打通了感知數(shù)據(jù)和基于感知數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用之間的屏障，向下實(shí)現(xiàn)各種感知數(shù)據(jù)的接入，向上為最終應(yīng)用、決策和展示提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用、決策與展示層:面向地質(zhì)保障、安全保障、生產(chǎn)執(zhí)行和應(yīng)急救援等應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化融合。同時(shí)通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙、礦山綜合門戶、礦山綜合預(yù)警等展示方式，滿足礦山不同用戶需求。建設(shè)建設(shè)一個(gè)中心一個(gè)平臺(tái)形成七大系統(tǒng)礦產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)礦產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)》礦山動(dòng)態(tài)監(jiān)管能力》礦山安全管理能力礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)礦山安全預(yù)警系統(tǒng)告警信息管理與處置系統(tǒng)告警信息管理與處置系統(tǒng)礦山應(yīng)急指揮系統(tǒng)礦山應(yīng)急處理能力決策分析管理能力三維虛擬礦山系統(tǒng)三維虛擬礦山系統(tǒng)管理駕駛艙3.1礦山大數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)礦山空間信息中心以“數(shù)字管礦”為目標(biāo)，集成礦山空間信息表達(dá)與實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)礦山地上下一體的真三維模擬，增強(qiáng)礦山環(huán)境數(shù)據(jù)的可視化表現(xiàn)，改進(jìn)對(duì)礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)的理解和應(yīng)用壞境，提高礦山生產(chǎn)信息的利用效率和空間分析能力，實(shí)現(xiàn)資源與開(kāi)采壞境數(shù)字化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。數(shù)據(jù)資源體系數(shù)據(jù)資源體系針對(duì)智慧礦山的多源異構(gòu)海量數(shù)椐的一體化管理方案，在統(tǒng)一的時(shí)空框架下,全由采集、收集、整理、處理礦山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并按統(tǒng)一的分類標(biāo)淮和數(shù)據(jù)組織格式，進(jìn)行集中式或分布式管理，形成可供企業(yè)內(nèi)部共亨利用的礦山空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)勘查空間信息數(shù)據(jù)，礦山實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和共享式職務(wù)，所建立的“礦山數(shù)據(jù)中心”，為整個(gè)“智慧礦山”提供堅(jiān)實(shí)高效的數(shù)據(jù)基石。礦山開(kāi)采數(shù)據(jù)中心3.1礦山大數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容礦山大數(shù)據(jù)生產(chǎn)監(jiān)控大數(shù)據(jù)經(jīng)營(yíng)決策大數(shù)據(jù)以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為支撐生產(chǎn)監(jiān)控大數(shù)據(jù)經(jīng)營(yíng)決策大數(shù)據(jù)安全監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)統(tǒng)3.2智慧礦山綜合管理平臺(tái)礦山動(dòng)態(tài)監(jiān)管能力通過(guò)使無(wú)人值守、移動(dòng)巡檢、視頻診斷、多媒體數(shù)據(jù)采集成為可能，并進(jìn)一步提高安全生產(chǎn)應(yīng)急能力及調(diào)度管控能力。礦山應(yīng)急處理能力各生產(chǎn)要素的智能聯(lián)動(dòng)、數(shù)據(jù)融合、統(tǒng)一調(diào)度。并通過(guò)多媒體手段對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行融合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處理能四大能力礦山安全管理能力實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、人員、工藝流程、平臺(tái)、應(yīng)用、應(yīng)急實(shí)現(xiàn)全方位管理功能。決策分析管理能力通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，一體化管控平臺(tái)應(yīng)具備安全生產(chǎn)過(guò)程中決策分析、事故預(yù)測(cè)、經(jīng)營(yíng)指導(dǎo)等管理能力。3.2智慧礦山綜合管理平臺(tái)三維虛擬礦山系統(tǒng)管理駕駛艙三維虛擬礦山系統(tǒng)管理駕駛艙礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)礦山安全預(yù)警系統(tǒng)礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)礦山應(yīng)急指揮系統(tǒng)告警信息管理與處置系統(tǒng)礦山應(yīng)急指揮系統(tǒng)告警信息管理與處置系統(tǒng)3.2.1三維虛擬礦山系統(tǒng)系統(tǒng)以礦井煤層、巖層、構(gòu)造、巷道、硐室、設(shè)備等基礎(chǔ)空間數(shù)字化服務(wù)與空間分析服務(wù)。立體展示煤礦的物水文地質(zhì)、地理信息等內(nèi)在的空間關(guān)系,集成礦井安全監(jiān)控信員定位信息、設(shè)備管理信息、礦井儲(chǔ)量與煤層分布信息、產(chǎn)量術(shù)將礦井的采掘信息、煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、瓦斯、礦山壓力b3.2.2礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指在企業(yè)生產(chǎn)全生命周期過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)中已知的危險(xiǎn)源進(jìn)行預(yù)先辨識(shí)、評(píng)價(jià)、分級(jí)，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行消除、減小、控制，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)系統(tǒng)的最佳匹配，使事故降低到人們期望值和社會(huì)可接b3.2.3礦山安全預(yù)警系統(tǒng)授權(quán)管理授權(quán)管理報(bào)表、曲線故障報(bào)警rr3.2.4告警信息管理與處置系統(tǒng)集中告警綜合監(jiān)視集中告警綜合監(jiān)視告警消息配置管理告警消息配置管理告警消息分發(fā)管理告警消息分發(fā)管理歷史告警事件查詢歷史告警事件查詢告警消息監(jiān)視服務(wù)告警消息監(jiān)視服務(wù)告警事件統(tǒng)計(jì)查詢告警事件統(tǒng)計(jì)查詢綜合集成煤礦各監(jiān)測(cè)、監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，集中實(shí)基于告警信息的數(shù)據(jù)積累，實(shí)現(xiàn)告警類型、級(jí)別子系統(tǒng)等各類KPI的統(tǒng)計(jì)分析，為安全決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)，靈活化配置分類告警信息的責(zé)任主體，實(shí)現(xiàn)告警處理責(zé)任到人。3.2.5礦山應(yīng)急指揮系統(tǒng)礦山應(yīng)急指揮系統(tǒng)是一個(gè)多地點(diǎn)、多部門、多專業(yè)、多資源、多系統(tǒng)、多技術(shù)、多角色的遠(yuǎn)程協(xié)同管理系統(tǒng)。利用地理信息技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通訊技術(shù)、典型的云計(jì)算模式，應(yīng)急救援輔助決策救援基本信息管理應(yīng)急救援演練應(yīng)急救援資源管理重大災(zāi)害事故仿真數(shù)字應(yīng)急預(yù)案編制事故救援事后處置應(yīng)急資源調(diào)度數(shù)字應(yīng)急指揮3.2.6礦產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)由于礦山地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，地面經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成的動(dòng)態(tài)壓覆，導(dǎo)致礦山可采礦產(chǎn)資源經(jīng)常變化?？衫玫V山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提供礦產(chǎn)資源計(jì)算功能，輸入變化的影響參數(shù)和邊界條件，經(jīng)運(yùn)算分析，快速、可視化的圈定新的儲(chǔ)量邊界，并準(zhǔn)備計(jì)算出變化了的各級(jí)、各類儲(chǔ)量，還可制圖輸出和打建立強(qiáng)大的慧礦山數(shù)據(jù)中心，可管理海量、多元、異構(gòu)的礦山信息，改變傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)資料存儲(chǔ)模式專業(yè)礦山地質(zhì)成圖工具與三維建模工具，為專業(yè)地質(zhì)人員提供技三維模型分析與計(jì)價(jià)工具，為礦山相關(guān)管理部門預(yù)防礦山地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)行輔助決策提供依據(jù)，為礦山地質(zhì)安全工作保駕護(hù)航。3.2.7管理駕駛艙管理駕駛艙可以提供的礦山的日常數(shù)據(jù)情況。打破數(shù)據(jù)隔離，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)分析及決策場(chǎng)景落地。通過(guò)詳盡的指標(biāo)體系，實(shí)時(shí)反映企業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)，將采集的數(shù)據(jù)形象化、直觀化、具體化?！肮芾眈{駛艙”充分融合了人腦科學(xué)、管理科學(xué)和信息科學(xué)的精華，以人為產(chǎn)品的核心，從管理者的決策環(huán)境、企業(yè)管理綜合指標(biāo)的定義以及信息的表述。將礦山信息全面展示在管理者面前。4.1系統(tǒng)特色施工簡(jiǎn)單快捷以被控設(shè)備為對(duì)象設(shè)置專有的工業(yè)測(cè)控執(zhí)行器即可對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,布線萬(wàn)便,安裝快捷。工業(yè)環(huán)網(wǎng)技術(shù)本系統(tǒng)支持工業(yè)環(huán)網(wǎng)技術(shù),具備毫秒級(jí)解環(huán),單個(gè)設(shè)備或某一段線路出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切數(shù)據(jù)鏈路,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,通過(guò)監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。能夠方便顯示通訊鏈路中設(shè)備情況及故障位置報(bào)警,及時(shí)通知維護(hù),從而避免因單個(gè)設(shè)備或某一段線路出現(xiàn)故障而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影啊。兼容和擴(kuò)展性強(qiáng)本系統(tǒng)中構(gòu)建了貫穿地上與地下的千兆光纖以太環(huán)網(wǎng),為多個(gè)系統(tǒng)提供高達(dá)百北的數(shù)據(jù)帶寬,保障各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路。同時(shí),設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,留有各種相應(yīng)的接口,具有靈活性和延展性,采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議,以方便與其它廠家設(shè)備的互通。系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行分析包括累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間,設(shè)備故障診斷、設(shè)備健康分析、設(shè)備維修、報(bào)警提醒、設(shè)備運(yùn)行啟停次數(shù)監(jiān)視。4.2系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用建立完整的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用方式，多工具軟件整合：可整合固休礦產(chǎn)儲(chǔ)量估算，三維地質(zhì)填圖等工具的成果數(shù)據(jù)多級(jí)管理模式建立符合企業(yè)、政府的多級(jí)業(yè)務(wù)管理結(jié)構(gòu)與電子政務(wù)對(duì)接：可與已有的電子政務(wù)對(duì)接，方便的數(shù)據(jù)共享服務(wù)二三維一體化涵蓋二維圖表、三維模型數(shù)據(jù)，豐富的結(jié)果表達(dá)：各類動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量報(bào)表輸出，二維圖件生成，三維礦體模擬廠4.3總結(jié)