矿山智能化建设实施方案

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1、矿山智能化建设实施方案一、智能化矿山建设简介“智能化矿山”的主要内容是把新一代信息技术充分运 用在煤炭企业的管理和生产活动中，充分发掘和利用企业信 息资源，实现生产安全可控乃至个性化的实时监测、定位追 溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范 远程维保、决策支持等功能，实现对“万物”的“高效、节 能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。建立智能化矿 山既可以实现安全管理的数字化，为打造本质安全型矿井提 供信息保障，也可以实现生产管理的精细化，为打造高产高 效矿井提供决策手段。二、智能化矿山建设思路与目标（一）建设思路河坝煤矿实施“全面启动，重点突破”的建设原则，“总 体规划、分步实

2、施”，我矿智能化矿山建设按照集团公司统 一安排，分阶段分步骤逐步完成智能化矿山建设。（二）发展目标 智能化矿山是建立在矿山数字化基础之上，能够完成矿 山企业所有信息的精准适时采集、网络化传输、规范化集成、 可视化展现、自动化操作和智能化服务的数字化智慧体。根 据集团公司的统一部署，力争在两年时间内，建立矿山信息 采集、处理和服务的交换共享机制,构建以信息平台为核心的 煤矿信息共享体系,逐步形成覆盖整个矿区、协调统一的有线 和无线网络，能够提供移动的、智能的生产管理和安全监控 信息。建立安全生产经营于一体综合管理平台和办公平台， 实现智能化管理。以便领导能够及时、全面、准确地了解和 掌握相关单位

3、的安全生产状况，实时掌握生产现场数据，实 现对生产一线的实时掌控，有效地做出决策，杜绝重大事故 的发生。三、智能化矿山建设实施方案根据实际情况，我矿制定了总体规划、分步实施的 策略，按照规划策略，充分利用现有系统资源，把现有生产 系统与ERP系统接入智能化矿山管理平台，现有系统功能不 能满足智能化矿山建设要求的，进行软件升级和功能扩充， 确实无法实现的，开发建设新系统。（一）基础网络建设智能化矿山建设要求所有信息包括实时数据、多媒体数 据和管理数据可以通过网络进行准时、可靠、安全的传输， 必要的数据还要求保证时钟同步，因此建设高效、可靠、完 备、多业务、可管控的基础网络平台是智能化矿山建设的必

4、 备条件。我矿将采用当前先进的移动通讯技术,构建覆盖企业自 有区域，汇井上井下于一体，融语音、数据、视频等多业务 于一体，高可靠、可移动、方便扩展、易于互联的矿用无线 综合业务传输平台，可实现矿山安全生产检测、管理调度、 办公等应用的全面移动化。（二）智能化矿山平台1. 整体架构 智能化矿山平台以地理信息系统平台和矿山数字化平 台为基础，由数据采集和传输网络层、信息展现层、数据储 存层（数据库）系统配置层（DBA ）核心应用层、数据挖 掘层、决策指挥层和 WEB 操作层构成，实现信息的完全共 享和各种业务的无缝集成，简单描述如下：（1）数据采集和传输网络层：该层主要包括服务器、 交换机、路由器

5、、线路和采集设备等网络设施建设。（2）信息展现层：主要包括图形工作站、大屏幕、电 视墙、视频会议、投影设备、喷绘设备、智能终端等相关设 施建设、基于 GIS 的综合查询和基于门户网站建设的 WEB 应用。（3）数据储存层（数据库）：从逻辑上把数据库划分为 静态数据库、实时数据库和多媒体数据库，实现分布式管理， 其中静态数据库存放普通数据和静态文档，实时数据库存放 监测监控的实时数据，多媒体数据库存放工业电视系统和通 讯系统的视频片段和音频片段。（4 ）系统配置层（DBA ）:主要功能是数据库结构定制、 角色和用户设置、流程定制、WEB发布管理、综合管理界面 设置、系统间联动设置、编码管理、报表

6、格式定义等。（5）核心应用层:主要包括矿山数字化平台、生产技 术管理系统、安全管理系统、生产信息综合查询系统。（6）数据挖掘层:主要包括安全检查、质量检查、查 询结果的导入导出等，该层主要用于信息的挖掘、分类和汇 总。（7）决策指挥层:主要包括效益分析、计划制定和调 整、工程进度控制、生产和安全隐患的集体会诊、可视化指 挥调度等。（8）WEB操作层：通过DBA的WEB发布设置，实 现Internet上的远程操作和信息管理。2. 智能化矿山管理平台智能化矿山建设需要有一个强大的管理平台做支撑，以 满足技术的发展和需求变化的需要。管理平台实现数据库定 制、数据编辑界面定制、基础数据管理、人员信息维

7、护、权 限管理、WEB界面定制、数据导入导出、报表定制、流程管 理、系统接口管理等功能。3. 核心应用系统3.1 安全生产应用系统3.1.1 三维矿山地理信息系统三维矿山地理信息系统(MGIS)是以计算机为基础，应用 测量、摄影测量与遥感等技术采集信息,并通过机械制图和图 像处理等手段,紧密结合矿山的空间与资源特征构建起来的 一种信息系统，不仅具有地理信息系统的通用管理功能和空 间分析功能，而且具有一般 CAD 软件的强大绘图能力和辅 助设计能力，同时具有强大的三维可视化功能和矢量图形组 态功能。对于指导矿山的规划、日常生产、管理、环境监测 以及安全预警等各方面有重要作用。3.1.2 生产技术

8、管理系统集成地测地理信息系统、采矿协同设计系统、智能化矿 井通风系统、输配电地理信息系统等大型专业功能，使资源 各专业完全共享，为矿山的勘探、设计、生产、管理和决策 提供一个强大、统一的可视化信息系统，实现各专业之间的 动态联动。3.1.2.1 地测地理信息系统地测系统是整个矿山地理信息系统的基础，可以为整个 采矿设计、安全高效开采提供地质保障的基础平台，实现地 测相关台帐的录入与处理、图形的录入与处理、各种矿图的 自动生成和编辑、三维建摸与可视化、属性管理、储量评价、 地质分析和地质报告修编等 200 余项功能。3.1.2.2 采矿协同设计系统采掘设计是煤矿建设不可缺少的一项重要内容，必须开

9、 发一套采掘设计系统并且与地测系统联动。采矿协同设计系 统实现对采区巷道、车场线路、交叉点、巷道断面、硐室、 主运输皮带、地面设施保安煤柱、井巷工程、断层保护煤柱、 提升绞车、运人系统、压风系统、排水防尘系统、支架等的 （选型）设计。3.1.2.3 智能化矿井通防系统提供一套系统理论完善、算法先进、高智能的可视化通 防系统并且实现与地测、采掘、运输、监测监控等系统联动 运行，在设计或改造通风系统时，可绘制通风系统图、通风 网络图和通风系统立体示意图，风机选型与调节、自然分风、 按需分风的解算，最优设计与改造，最优调节与控制，风网 管理，风机管理，通风报表，故障诊断、灾变处理、实现按 需供风等，

10、可与瓦斯监测系统进行无缝集成。3.1.2.4 输配电地理信息系统该系统应是一套无缝集成输配电CAD、输配电GIS两 大功能，集绘图、计算、管理、优化、统计于一体，可以同 时完成设备参数库的建立、供电系统图的绘制、数据调用、 标注、修改、储存、输出，故障电流计算、继电保护装置整 定计算，电网数据的可视化管理的供电系统，可以计算双回 路和多级复杂电网。3.1.2.5 综合管网管理系统包括给排水管网、压风管网、注浆管网、防尘管网、瓦 斯抽放管网、通讯线网等的设计和管理，系统可以建立各种 设备、管件和各种设施等参数库并进行增添、修改、查询、 统计、修改；并在此基础上可以绘制地面地下各种管网布置 图并进

11、行属性管理。可进行平差计算和设备选型计算，也可 根据系统图和数据库自动进行复杂管网平差计算、设备工况 计算、管道和管件选型计算、设备管道统计计算、设备选型 计算等；并能够进行图文双向查询。以上生产技术管理系统按照集团公司统一规划进行开 发。3.1.3矿山灾害预警灾害预警是实现本质安全的重要内容，根据各种二维、 三维地理信息系统（瓦斯地质模型、水文地质模型、地应力 地质模型、地温分布模型）和各种监测信息，利用系统提供 的数学、力学模型自动进行动态参数预测和异常叠置分析， 再结合各种灾害发生的条件和规律，进行灾害预警。就可以 进行灾害预警。3.1.4 矿山事故仿真利用三维建模引擎和仿真技术，有效模

12、拟各种矿山地质 灾害和生产事故，可为灾害防治、应急预案编制、安全教育、 应急培训和应急指挥提供强大的技术支持。智能化矿山系统 可实现火灾事故、水灾事故、瓦斯爆炸事故、煤突出事故、冒顶透水事故、跑车事故等的仿真模拟。 矿山事故仿真系统暂时不予建设。3.1.5 本质安全管理系统安全管理系统包括隐患闭环管理、走动式管理、安全评 价、动态检查与整改、安全事故管理、三违管理、工伤管理 等，能对来自不同信息源的信息进行管理分析，对各种隐患 进行排查，并结合生产系统进行整改，使得整个矿山生产在 本质安全性下按计划的进行，实现远程管理、移动办公，对 生产现场安全信息的快速反馈、动态跟踪与闭环控制，提高 对企业

13、整体安全管理工作的监控能力。安全闭环管控信息系统已经在集团公司进行推广，我矿 现试运行中，不再单独建设本质安全管理系统。3.1.6 三维监测监控展现平台三维监测监控展现平台以四维地理信息系统为基础，通 过地面地下的传感器网络、 RFID 网络、视频监控网络、无 线通讯和工业自动化网络等新技术在采矿行业的深层应用， 实现从监测监控信息汇集挖掘分析诊断预测预报 信息发布（通过计算机屏幕和手机短信）决策支持的闭环 运行。三维监测监控展现平台的主要内容包括：开发矿山三维 物联网浏览器、工业现场三维组态软件及实时数据交换平台 中间件开发，提供三维工业虚拟现场的组件接口，制定面向 协议融合的软件结构、数据

14、格式、存储转发机制、数据接口、 路径选择等技术规范，实现智能传感器采集数据的跨协议传 输，集成井上下通讯系统；安全监测系统；人员定位管理系 统；压风自救系统；供水施救系统；应急救生系统；主运输 监测监控系统（主皮带监测监控、井下信集闭系统）；主副 井提升监测监控系统（主井提升监测监控、副井提升监测）； 排水监测监控系统（中央泵房、采区泵房监测监控系统）； 输配电监测监控系统（地面变电站监测监控、中央变电所监 测监控、采区变电所监控）；水处理监测监控系统（矿井水 处理监测监控、生活水处理监测监控）；通防监测监控系统（束管监测、瓦斯源监测、通风机房、压风机房监测监控系 统）；瓦斯抽采监控系统；地面

15、生产监测监控系统（选煤厂、 装车系统、地面运输监测监控系统、称重系统、供热站监测 监控、锅炉房监测监控）；工业电视系统；综采工作面设备 监测系统；矿压在线监测系统；水文监测系统；产量监测系 统等等。系统不仅可以实现实时数据的图形显示、报表查询、声 光报警、快速定位，更重要的是可以通过虚拟现实技术，实 现对监控信息的真三维模拟，实现所见所得；既可以分层、 分窗口显示，也可以实现所有信息的叠加和全局漫游，达到 井上下的通明管理，使人们对着计算机屏幕，就如身临其境， 为正常生产和应急指挥提供可视化支持。该系统可以实现矿山所有内容的透明管理和三维实时 动画展现，看到每个监测系统的各种安全环境参数，人员

16、、 设备具体空间位置、状态等信息，是智能化矿山建设水平的 重要表现之一。3.1.7 综合调度指挥系统生产调度是煤矿安全生产的综合性管理工作，与经营管 理和生产技术管理联系密切,需求信息量大，要求及时。综合 调度指挥系统的主要目标就是采用计算机来实现生产调度 管理中的各项业务功能，通过网络通信和数据共享完成生产 调度管理的业务流程和处理；通过对日常生产的产量、进尺、 运量、销售销、市场需求量、矿内站台库存量、煤质参数等 及生产计划的完成情况的掌握，对生产、销售数据进行统计、 分析和处理，对生产动态和生产趋势的掌握，以及发生重大 生产事故时紧急调度处理，保证煤炭生产能够正常合理地不 间断地进行。综合调度指挥系统可实现地理信息查询、预警信息发 布、综合信息查询、日常调度管理、应急指挥、应急预案管 理和应急预案快速启动等功能。利用该系统可