智能煤矿解决方案

智能煤矿解决方案信息技术采矿技术能源技术少人成为煤矿主要矛盾，推进信

息化智能化水平快速发展；井下工人平均年龄已经超过45岁，

且年轻人不愿下井，煤矿招人困

难资产管理纷繁复杂煤炭行业面临安全环保、运营管理等多方面挑战煤矿特殊的生产环境和装备，

缺乏有效管理手段，导致煤矿

瓦斯、透水、顶板灾害事故频

发煤矿多重视生产装备的投入，

在企业经营管理上投入较少导

致煤矿管理效率低经营成本高煤炭行业企业多涉及较大的

企业园区，多型设备且人车

多，人财物管理难管理效率亟待提升

经营成本居高不下材料

从业人员断层严重生产安全形势严峻洗选勘探运输掘采销售3基础设施

网络设备老化：当前矿井下主要以有线网络覆盖为主，存在布线困难、运维难度大、网络容量不足等问题，无法有力支持智能化应用。

视频监控不智能：井下视频监控系统亟待智能化改造。通过人工智能技术，实现井下工作面实时监控分析，提供井下作业安全保障。

服务器资源未云化：矿端现存服务器资源，未做云化改造。不利于后续资源的扩容以及应用系统的灾备。现有基础设施无法满足智能煤矿建设需求

矿山一张网：是实现智能煤矿的基础，需要积极推进无线一张网建设，形成各类数据与应用综合承载的数字高速公路；

矿山一朵云：是智能煤矿的关健载体，将物理资源转化为虚拟资源池，从而可以轻松、动态的调度各类资源，实现资源集约化建设，云上云下联动，保持技术领先，响应省委省政府信创一号工程。应用系统数量小，功能单一，智能化程度不足

矿山N应用：基于云平台和各种智能化的功能组件，联合煤矿行业生态伙伴开发出满足各种业务场景的智能化应用系统。

矿山5中心：通过组织架构与管理架构的变革，将过去分散的业务系统进行归一化组合，从煤矿经营和管理的角度助力智慧矿山实现智能化。数字平台

烟囱系统林立：涉及主要业务如瓦斯监测系统、人员定位系统、安全监管系统、矿井通风系统系统已有，但相互独立。各个系统执行不同的数据标准，从根源上缺少信息交互的考虑。

数据未打通融合：现有信息系统虽可满足企业基本需求，但对于进一步的“智能决策”帮助有限。没有真正发挥数据融合带来的价值。系统应用

应用系统建设落后：北区井下应用系统建设数量少，业务场景覆盖不足，多数场景工作与管理效率低下。

智能化程度低:已建成的应用系统智能化程度不足，功能单一，角色孤立，没有实现全面感知和多系统应用交互。已建设智能子系统各自为政数据无法共享

矿山一平台：是实现智能煤矿的“黑土地”。提供平台型人工智能、大数据、物联网能力，支持数据、业务、系统融汇打通，消除业务孤岛；使能煤炭智能子系统。XX矿需求与业务痛点调研问题分析调研现状4智慧应用智能巡检中心基础设施WeLink融合通信鲲鹏云•

自主可控：落实省委信创1号工程，打造全国首座基于鲲鹏云底座的智能煤矿。•无人少人：利用5G低时延等特性，实现煤炭综采/掘工作面从自动化向无人化演进。•安全生产：利用

AI+机器视觉+物联网等，实现隐患风险要素感知、预警、

处理、回溯。•效率提升：打通业务孤岛，实现数据融合，大幅提升生产、管理效率。工业环网WiFi6网络

煤矿大脑盒子采集类生产类运输类皮带运输机矿车主机喇叭人员定位模块开机键LED灯

三气体检测键摄录

灯头麦克摄像头灯头喇叭一键拍照USB充电口主机麦克单兵装备巡检类机器人高清摄像头监测站采煤机液压支架智慧地测智慧调度智慧采掘智慧机电智慧运输智慧通风智慧安监智慧洗选智慧运销打造基于5G+AI+鲲鹏云的智能煤矿(3个1+N+5)数字底座综合集控中心决策指挥中心安全生产中心经营管理中心eLTE/5G大数据人员类ROMA视频有线IoT人员GISAI…5一键接听电话前置摄像头一键录音一•基本业务：高清语音通话、短信、数据、低时延•5G/WiFi6应用：视频分析、工业远程

控制、机器人巡检应用、车辆辅助驾驶等其它其它智能化应用•NB-IOT井下传感器数据回传业务应用•4G提供语音通话•5G/WiFi6实现高清视频、一大数据及低时延迟业务•NB-IoT连接低功耗物联网业务•峰值4G提供上行>20M、下行>50M的数据业务,•5G/WiFi6提供上行>100M、下行

>700M的数据业务•NB-IOT低功耗，传感器电池连续使用超过3年井下一张网井下一张网，实现4G、5G、WiFi6、NB-IoT全融合一网一云一平台五中心N应用网络性能6华为云

创新业务

鲲鹏集群X86集群建设思路•基于X86+鲲鹏的云平台，保障业务平稳上线，国产自主可控。•华为云廊坊基地统一运维；确保平台服务持续稳定，减轻本地运维压力。•与华为云同生态，华为云100+高阶服务随需下沉，技术领先。打造煤炭行业鲲鹏云——自主可控，技术领先一网一云一平台五中心N应用鲲鹏云机房安全关键应用异地容灾/智能应用云上训练直接上华为云/专属云互联网类应用生产调度指挥系统安全生

产中心安全双

重预防

控系统经营管

理中心混合云流程审批混合云统一账号、鉴权混合云统一服务混合云配额管理混合云性能监控混合云告警监控混合云统一监控智慧仓储系物流系统协同

设计综合集控中心供电设计图形协同管理系统地测防治水

系统地测图像协

同管理系统一通三防管

理系统通防图形协

同管理系统订单系统客户管理智能巡检中心PyhtonGOJAVA,,等解析型语储量管理系统决策指挥中心智慧运输(数据中心)综合管理安全生产Windows开发语言煤矿机房可适配鲲鹏C++语言型编译混合云销运勘探鲲鹏集群等X86集群C7，

管理系统管理系统集中监管•10-15年寿命：浮充、循环寿命长；•能量密度高，占地少，重量轻；•主动均流，支持新老电池混用；•热失控不起火，电芯穿刺不起火；智能锂电通道系统•可靠：全冗余设计•高效：96%系统效率•简单：5分钟模块维护精密配电柜模块化+智能化助力鲲鹏云数据中心机房建设IT机柜一网一云一平台五中心N应用鲲鹏云机房安全•水平送风，缩短送风距离•N+X冗余，提升可靠性•温度—负载—温控系统联动，•保证温度场稳定•AI自优化算法，提升能效8%•冷媒容量检测，避免冷量衰减•

eLight模块状态指示•

自动照明系统•

通道级门禁系统•

自动平移门•

全景天窗，通道更通透•通道密闭，冷热空气隔离维护简单稳定可靠节能高效智能监管•19英寸标准机柜，静载1800kg•支持IC卡电子门禁•防鼠顶板/底板设计，保障设备安全•

PAD近端管理，实时显示，一目了然•POE总线环网设计，信号传输可靠性更高行级空调UPS8租/用户安全服务应用安全加密与数据安全身份认证与授权

租户可以使用DDoS高防、WAF、HSS主机安全、DBSS数据库安全、VSS漏洞扫描等华为云完整的安全云服务；

安全测评及认证主要有：CSASTAR金牌认证、CSAC-STAR、ISO/IEC27001、ISO/IEC27017、CC

EAL3+、PCI

DSS、公安部等保三级、中国DC联盟

独立部署IAM系统，用户账户完全隔离，自主可控；

租户持久化数据支持KMS加密，秘钥由用户自己保存。安全管理与运维云安全运营平台(大数据安全分析、安全运维分析、安全联动)

租/用户

云平台

边界安全

数据安全

管理运维

安全认证

安全集成可信云服务认证；安全认证基于TPM可信平台平面隔离安全域隔离其他安全集成一网一云一平台五中心N应用鲲鹏云机房安全提供全栈立体安全防御体系

云平台安全

云

基础设施安全

IDS防火墙/IPSVPNWAF数据安全主机/Hypervisor安全内部网络安全安全数据交换(网闸)安全合规检测OS加固DB加固WEB安全

密码安全...IAM(短信双因素认证、SAML联邦)管理员双因素认证(结合堡垒机)AntiDDoSAPT入侵分析(CIS)统一安全事件管理(SIEM)特权账号管理(堡垒机)证书有效期管理漏洞扫描统一配置管理(ConfigDB)防病毒数据库审计平台安全补丁管理日志审计东西向流量监控TLS传输加密主机入侵检测程序运行认证剩余数据擦除多副本/备份云WAF云堡垒机云审计(CTS)主机WAFAntiDDoSDBSS数据库防护证书管理EVS/OBS加密程序运行认证Web漏扫安全态势感知VPC/安全组VPN主机入侵检测主机漏洞检测网页防篡改vNGFWKMS数据中心网络边界安全安全管理主机安全网络安全9智能感知>智能决策>自动控制•持续学习：训练集数据(脱敏)上传到云端，进行训练，形成模型并下推回煤矿边端。•边缘计算：在边缘进行实时的分

析和推理，降低时延，减小网络传输压力。•开放生态：联合煤炭行业专业生

态伙伴，开发AI模型，解决煤炭行业场景化问题。智能控制指令LED灯

三气体检测一键摄录

摄像头一键拍照USB充电口主机麦克单兵设备

感知瓦斯传感器(嗅觉)温湿度传感器(触觉)声音传感器(听觉)设备工况传感器(触觉嗅觉)摄像机(视觉)生产设备数据采集特征提取智能边缘节点

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AI

大数

融合

视频

ROMA

WeLink

IoT

GIS

边云协同AI平台，助力智能矿山无人/少人化AI平台边云协同边缘数据同步边缘算法管理边缘应用管理边缘设备管理视频分析行为识别模型监测预警模型辅助决策模型……

视频内容分析智能视频分析模型管理推理执行视频接入服务模型部署模型训练模型开发模型库数据集算法仓模型训练模型管理据通信

云端边云数据数据模型指令操作站大屏主机喇叭人员定位模块10灯头麦克

一键接听电话前置摄像头灯头喇叭一键录音开机键

•

进卸

化，

作统

硐室远程智能监控•在井下变电所、水泵房、检修区等场所，通过机器视觉来实现危险违规行为智能识别、智能视频巡检等功能。主运皮带智能控制•煤矸石、堆煤、皮带跑偏，皮带

空载等智能识别；•皮带坐人，逗留行为监控；•皮带故障，滚筒打滑，

撕裂识别。运输系统人员行为监控•监控车辆驾驶员健康状态，智能

识别疲劳驾驶情况；•并对轨道上行人等危险行为进行智能识别；•联动发出声光告警并通知相关责任人。SN应N应业IoTIoT作。煤MAMA探A一GI用探水数量标准WeLink五中心矿杆行AI平台应用场景11•数用分离，

业务驱动：

应用系统通过统一的大数据服务中心获取数据服务，

打通数据共享机制•数据集成：数据源多，

数据采集难，提供批量、实时、物联等丰富的数据集成能力•数据治理：统一数据标准，通过数据稽核、治理，持续提升数据质量：数据分层设计，按主题域重新组合，实现一数一源，消除多源数据带来的消费复杂性。•数据分析：灵活、自助的数据分析工具，深度挖掘数据价值。•数据安全：让数据资产看得见、说得清、管得住。智

能

煤

矿

大

数

据

湖数据服务标准层贴源层数据存储与计算数

据

源应

用采/掘工作面监控系统矿山压力监测与预警系统井下作业人员管理系统……运销管控系统大数据平台，

数据资产可知、可管、可用、可信现状数

据

源

一网

一云

一平台

五中心

N应用

AI

大数

融合

视频

ROMA

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IoT

GIS

各类智能煤矿应用数据安全保障体

系数据标准体系整合层应用层数据集成

大数据运维体系视频…生产设备瓦斯抽采矿压地理信息人员水文地质水文地质生产设备地理信息瓦斯抽采SQLServer生产库MySQLOracleHadoop视频矿压…MPP

DBRDB人员APPAPPAPPAPP据

通信

云数据汇聚应用支撑目标应

用标签AI12BI整合层……采煤工作面智能辅助驾驶系统辅运智能调度系统生产调度智能管理系统运营管理智能决策系统应用层……贴源层标准层

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大数

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GIS

数聚>数质>数智

…

…数据治理数据存储&计算生产大数据平台建设路径感知数据分析经营管理外部设备(采掘、提升、给排水、供

电、通风等)重大设备、

(皮带、车辆等)运输设备维检修智能调度系统岗位标准化作业智能管理系统物资耗材种类、库存、消耗、

采购等矿体地质、水文、储量等经营产量、采购、合同、仓储、

物流等环境瓦斯、粉尘、温湿度、矿

压、风速、微震等人员姓名、职位、工种、下井

时间、定位等

数据汇聚数据服务组织部门、职能、编制等数据湖分层设计视频/文件原始表N原始表4原始表2原始表1原始表3通风分析能耗分析给排水分析库存分析标准表N瓦斯突出预测标准表1标准表2标准表3冲击地压预警智慧应用数据源设备监控工业视频传感器生产调度系统监测预警系统设备自控系统地理信息系统据通信

云政策气象舆情行业OA办公ERP财务

HR

13……会议

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GIS

融合通信平台：基于视频会商决策平台的可视应急指挥系统可视化调度

GIS调度资源融合，全局可视

GIS一键点调，圈选、预案快速调度

可视化调度，实时预监，统一显控、上墙会议终端eLTE宽带集群视频监控窄带集群4G/5G移动终端车载/单兵/无人机语音话机/手机全视频融合

监控视频融合

eLTE集群视频融合

移动4G/5G互联网视频接入融合通信指挥平台

可视化调度统一上墙GIS调度据通信

云数据集群监控语音14山西取消省界收费站项目，车牌识别摄像机100%份额中标。山西煤炭产运销平台项目，视频监控部分100%份额中标。山西综改区项目，视频云平台突破。统一接入现网摄像机。场景方案

华为摄像机全系标配自研AI芯片，实时对图像进行调优处理，保证成像效果。

软件定义，支持前端按照场景加载不同算法，一款相机按需加载不同算法，即可覆盖井下全场景。

统一视频云平台强劲算力，人工智能算法实时分析替代人员观看，监控视频实时在线，从“看得清”到“看得懂”。业务挑战

煤矿场景环境恶劣(粉尘多，光照差)，摄像机采集图像不清晰。

摄像机部署数量多，无足够人力实时观看约等于没有建设。

井下生产场景复杂，回采、主运、无人值守等场景智能算法种类繁多。井下防爆摄像机

人脸识别SDC

周界检测SDC统一视频云平台HoloSensIVS3800/IVS1800一台起步，算力强劲X2241-HL

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GIS

视频平台：普惠AI看得清，井上井下都安全业务价值

井下工作区、井上生活区提供全栈端到端视频监控解决方案，真安全、真数据、真开放、真智能。利旧现网，智能

1托N

按需定义，持续升级，越用越聪明华为机器视觉在山

西普通IPC据通信

云15视频平台

(IVS3800)智慧应用智能物资仓储管理系统ROMAROMA解决方案：•应用使能，实现多系统通过API进行服务共享，沉淀共

性能力，避免各业务重复建设。•数据共享，基于统一建设的

煤炭数据湖为各应用提供数据服务，打破业务系统之间的数据孤岛。关键问题：•矿上安全、生产、监控、机电、通风等烟窗系统由各科室独立规划、建设，系统间无法有效进行联动，部分共性能力重复建设•业务系统之间数据共享难，缺乏统一的服务标准

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GIS

ROMA集成平台：实现应用使能、数据共享基础云服务(管理、计算、存储、网络)大数据GIS

(龙软GIS)IoT融合通信(ICP)AI16灯头麦克摄头灯头喇叭一一键录音

主机喇叭前置摄像头人员定位模块开机键LED灯

三气体检测一键摄录一键接听电话像键拍照USB充电口主机麦克人员单兵装备子系统

MQS消息集成FDI

数据集成APIC服务集成数据集成网关灾害预警与安全保障系统AI服务通信服务GIS服务视频服务数据服务物联服务应急救援

指挥

管理

系统辅助

运输

智能

调度

系统变电所无人值守系统智能

化综

采工

作面皮带运输机控制子系统齿轨矿车控制子系统液压支架控制子系统光纤、

5G/WiFi6智能通风系统采煤机控制子系统有线无线网络据通信

云高清摄像头传感器…北区

信息中心安全可靠：

业界唯一

“芯-端-管-云”解决方案，保障企业数据安全；开放共赢：

华为云WeLink业务中台提供标准接口，支持各类企业应用快速集成及开发；智能高效：

提供用户AI助手，帮助用户实现智能翻译、智能搜索、智能推荐等；智能煤矿业务一站式入口

一网

一云

一平台

五中心

N应用

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视频

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IoT

GIS

华为云WeLink业务中台WeLink：

智能煤矿业务一站式入口全联接：

联接团队、

联接知识、联接业务、

联接设备，快速提升企业办公效率。经营管理应用煤炭生产应用平台+应用全

场

景

接

入办公OA

高清会议

团队协同

知识/政策共享

信息发布可视化调度生产状况监控安全监测

人员定位预警报警

EC会议终端

移动APP南区

办公大楼北区

办公大楼据

通信

云在途领导矿区员工洗煤厂171核心服务：基于标准OPC-UA，包括实时数据服务、辅助服务和公共数据服务1图模库一体：图元与模型统一、图形连接关系与模型拓扑统一1HMI：C/S和B/S两种1交互：与ROMA平台、GIS平台、融合通信数据交互18IOT平台：打通物理与数字壁垒1通信前置机：数据采集，支持多种标准通信协议

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视频

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GIS

据通信

云鲲鹏云平台(包括采、掘、机、运、通等子系统)地质

测量机电

设备

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大数

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GIS

安全

监测一通

三防面向煤矿的一张图应用分布式协同GIS服务平台一张图协同核心数据库

采掘

运输据通信

云19按“层”组织分层标准化对象属性化按“专题”叠加协同修改综合利用……“一张图”管理的核心理念是“综合、集成”统一管理、“随时、随地”访问使用，“持续、及时”协同、动态更新。服务于技术、生产、安监、防灾应急。

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大数

融合

视频

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一张图的核心理念标准化协同化综合利用分布式协同GIS服务平台

据通信

云20地测防治水管理系统资源储量管理信息系统地测图形协同管理子系统一网一云一平台N应用五中心智慧地测地质图形测量图形21日常月度、季度、年度数据的采集、存储、计算等管理，可以从相关图件读取资源储量和采区回采率数据。智慧地测地测防治水管理系统地测防治水系统主要包括：地质数据、测量数据、地测图形、台账报表；一网一云一平台N应用五中心资源储量管理系统22

统计分析

每日值班管理 带班排班管理

汇报管理 调度日常管理一网一云一平台N应用五中心智慧调度23生产技术管理系统技术资料数字档案管理系统采矿辅助设计协同管理子系统一网一云一平台N应用五中心智慧采掘采区设计断面图24“一通三防”管理系统通防图形协同管理子系统一网一云一平台N应用五中心智慧通风自动生成网络图网络解算网络图25机电管理系统供电设计图形协同管理子系统一网一云一平台N应用五中心供电参数库选型计

算自动生成供电设计报告智慧机电263远程控制4数据分析5智能联动2数据集成1基础功能综合集控中心-功能范围覆盖了煤矿采、掘、机、运、通各专业，及洗选、装车、安全监控、人员定位、工业电视、无线通信、IP广播等子系统，实现对煤炭生产“人、机、环”全面的监测、监控，支撑煤炭生产高效生产、无人值守、减人提效、创造价值。6智能报警7诊断与预测性维护采煤机与支架回放采煤机行走轨迹工作面推进量分析安全监测数据分析水文监测数据分析周期来压评估机电故障诊断实现辅助决策一网一云一平台N应用五中心移动终端生产信息推送移动终端流程图展示移动终端视频显示主运输供电通风压风束管监测分析设备故障联动局扇断电联动水仓水位超限联动瓦斯报警联动皮带保护动作联动人员超员超时联动排水供水分级报警指示分区域报警指示分专业报警指示多系统组合报警报警管理日志管理趋势曲线人机交互打印管理用户管理大屏交互权限管理工业电视压风工业电视通风供水热力交换人员定位连采辅助运输安全监测排水矿灯房消防洒水综采矿井广播装车站污水处理水文监测主运输洗煤厂火灾监测供电地理信息27以统一生产调度为基础将皮带、通风、排水、综采等集中显示除此之外，还可以提供各种专题画面，如：1、一通三防专题：通风、主风机信息、局扇信息、甲烷传感器信息、一氧化碳传

感器、风筒风量开关传感器、温度传感器、开停传感器、烟雾传感器、风门传感器、风流压力传感器、馈电传感器等2、地测防治水专题：水文钻孔信息、水库信息、积水区信息以及排水系统信息3、运输管理专题：皮带信息、煤仓信息、提升设备信息、井下人员信息、采掘机

信息综合集控中心-专题图一网一云一平台N应用五中心

POS

A&V

SQL

IO28数据采集工艺流程展示操作控制报警处理趋势分析日志查看人机交互等综合集控中心-监视与控制一网一云一平台N应用五中心1111111291工作面推进分析1液压支架压力分析1液压支架行走分析1束管监测分析1安全监测统计分析1水文监测数据分析1井下人员分布分析1产量分析等综合集控中心-数据分析一网一云一平台N应用五中心30切断工作面电源1重大报警联动：基于

GIS位置信息的人员、

视频、电话、广播、疏散路径指示、报警预案流程等1联动方式1联动配置化综合集控中心-智能联动一网一云一平台N应用五中心切断工作面电源31综合集控中心-智能报警1报警分级1报警过滤：死区、挂牌、

根因等1报警定位1报警操作：确认、复归、

抑制等1报警订阅(服务订阅)1报警分析