智慧矿山建设的发展与实践

智慧矿山建设的发展与实践

——

赋能矿山高质量发展●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统煤矿信息化发展历程及趋势综合自动化2005感知矿山2025智慧矿山2035单机自动化近10年煤矿信息化建设使矿山行业面貌焕然一新，随着“四化建设”与“两化融合”工作的推动，必然要求更上一个新台阶。技术进步推动智慧矿山建设目前，煤矿安全高效矿井系统的机械化程度达到90%以上，单机自动化也日趋完善，建成了一批千万吨级矿井群，并开发了初级的多系统数字矿山综合自动化系统。31GDATACLOUD技术进步推动智慧矿山建设在“两化”深度融合的大形势下，工业领域正迎来产业发展的巨大变革。Gis工艺滞后事故仍多

新的问题

缺兵少将信息不畅随着政府监管力度加大以及装备水平的提高，近年来煤矿安全形势得到了很大的改善，但也

面临新的问题。安全生产需要智慧矿山建设综

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率◆2014年6月13日，提出“四个革命，

一个合作”能源安全新战略。◆2018年5月28日，院士大会上指出：要加快传统产业数字化、智能化。◆2019年9月17日，视察郑煤机时指出：要加强自主创新，发展高端制造、智能制造。

中央领导战略指向智慧矿山建设◆2017年8月23日，国务院常务会议上提出：加快向数字化、网络化、智能化转型。◆2019年10月11日，国家能源委员会会议上指出：要科学规划煤炭开发布局，推动煤炭安全

绿色开采。[

中央领导战略指向智慧矿山建设“推进煤炭工业科技进步，大力发展智慧矿山建设，

为实现煤矿企业“零死亡”提供科技保障”——黄玉治局长“建设智慧矿山是煤矿发展的必由之路，是提高矿企

业核心竞争力、实现可持续发展的必然选择”——王国法院士行业专家鼎立推动智慧矿山建设应

急

管

理

部

信

息

研

究

院

煤

炭

信

息

研

究

院《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》——提升煤炭开采效率和智能化水平，研发智能化工作面等技术，到2030年重点矿区基本实现工作面无人化。《关于促进煤矿智能化发展的指导意见》——拟从国家层面给出煤矿智能化发展“三步走”战略目标。《煤矿机器人重点研发目录》——提出“机械化换人，自动化减人”科技强安专项行动，从政策层面支持大力研发应用煤矿机器人，在全世界率先构建了煤矿机器人技术体系。国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”——为了适应煤矿智能化发展要求，从技术支撑角度，将“煤矿智能开采安全技术与装备研发”、“智能机器人”列

为重点公关专项。国家发改委国家能源局国家煤监局国家科技部国家政策大力支持智慧矿山建设《关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见》——2019年5月29日习总书记在“全面深化改革委员会第八次会议”的讲话《新一代人工智能发展规划》——2018年2月国务院提出到2020年智能机器人大规模应用，实现生产设备网络化、生产现场无人化。《智慧矿山信息系统通用技术规范》——2017年10月，国家标准化管理委员会对信息技术在矿山

的应用提供了国家标准和规范。《煤矿安全生产“十三五”规划》——2017年6月，国家安全监管总局煤矿安监局印发安监总煤装

[2017]64号文件。国家安全监管总局国家煤矿安题局为于印发《煤矿安全生产“十三五”缓划》的通知*

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i#各产理、自进区、直理体及和通生产建设承团理统行业新建排门。组矿类全监门。各障理*<4V=**P“+=h”级#>EB测家安金基课生的1年路长力心★位t,mP880们，请质贯低开。

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厅山西省人民真府属有费产监督省理要级金立P上山

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G中华人民共和国国家标准G/T

HN-MT国家政策大力支持智慧矿山建设应

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院*m一(-)黄*典.图时mamm,国务院办公厅美于进

一

步加强

煤矿安会生产工作的意见国务院办公厅文件智慧矿山信息系统通用技术规范48m,*5性****,

*:安监是17-由《深入推进贵州省煤矿智《山西省能源生产和利用能化、机械化升级改造攻

坚方案(2019-2020年)》设施智能化改造实施意见》《关于加强全省煤矿智慧化建

设和智能化改造的指导意见》《云南省煤炭产业高质量发展三年行动计划《河南省煤矿智能化建设(2019—2021)》实施方案》国家政策大力支持智慧矿山建设智慧矿山包含内容应

急

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研

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院智慧矿山生产运营调度办公安全后勤全面感知井下人、机、环等的基于

GIM时

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一

张

图利用大数据与人工智能Al等技位置、状态，并可以对设备进(GIS+BIM)

为智慧矿山提供通过软件定义，实现井上下人、术，迭代升级煤矿安全、生产、行控制三维可视化、协同设计、仿真

模拟、矿山及设备全生命周期

管理等服务机、环、管信息的强实时关联、

融合与智能联动经营的智能分析、自我学习与

辅助决策万物互联时空服务融合联动智慧决策智慧矿山是智能工业物联网及软件定义技术在矿山领域的全面应用。应急管

理

部

信息

研究院

煤炭

信

息

研

究

院1.1

智慧矿山概念H多为子系统独立建设，系统缺乏统一集成实施，数据和信息缺乏关联和融合

信息和数

据孤立…系统缺乏

协调各控制系统都处于局部和有限控制，缺乏“智慧大脑”实现协调和联控智慧矿山安全绿色缺乏智能分析多数靠经验判断、单

点判断式的，缺乏对

数据信息的可靠共享

和智能分析被动的、事后响

应式的灾害监测被动灾害监测1.2建设存在问题智能高效目前对智慧矿山的认识存在几个现象：万兆环网无线宽带无线窄带应急管

理

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息

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究

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院标准

不统一过度

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抵触QφC基础先行分步实施重点突破顶层设计智慧矿山建设的实施原则一个平台管控一体化平台智慧矿山六个一”工程智慧矿山建设的顶层设计一张图地理信息系统(/

1I

)系列智能化设备(机器人)统一物资编码一个标准统一数据存储一个库一张网统一数据传输虚拟链路、数据隔离、强实时性

设备互操作性、扩展性、远距离传输数据统

一

接入、集成及边缘处理设备接入

协议解析

边缘数据处理定

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类通风、排水、瓦斯、自然发火

·应用服务管理应用模块增加、升级

……智慧矿山网络架构图统

一

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统功能性服务优先级、权限、云服务4D-GIS

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院智能设备及

泛在感知层有线、无线多协议接入全景再现虚拟生产光纤主干网络控制器应

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院煤矿智能化系统总体规划框架EPR

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作下避大控合化统管作台开全六管通过对标和吸取国内同类煤炭企业矿井信息化建设的先进技术和经验，在充分利用信息化提高煤矿生产自

动化的基础上，采用物联网和智慧矿山等技术手段做好煤矿生产、管理数据的规范和梳理，引进国际先进生产管理理念，构建煤矿整体框架。决策支持经营管理综合自动化管网建设

调度指挥中心

数据中心信息化建设整体架构图保障体系项目管理信息安全运维管理应用集成数据集成信息标准技术支

撑体系生产执行管理基础设施网络通讯平要酸端《

中昏H密霉减燃塑咪细射捌长数书区给号深学总炸延射叵加群异据如默塑部和默出现*累

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院解器似票面据整红引你凝罪似彝质出长护程附数

理的准司是和载出粥应用系统框架5好

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区生产控制网创引二孔毂副热的幽划办公数据网根期长和歌数据仓库数据仓库数据仓库大临采用面向应用架构思想(SOA),

利用企业综合业务数据支撑系统将异构系统(如：人力资源系统、财务系统、

综合自动化系统等)集成，对系统数据进行抽取、整合及分析，形成公司的大数据信息共享平台，指导公司的

人力、财务、物资、机电设备等科学管理，支撑公司领导的决策支持、公司管理人员的业务集成应用及综合分

析，从而实现生产精细化管理和经营管控一体化；云计算数据中心为生产过程、生产执行、经营管理提供所需

的资源服务，形成统一管理、维护平台。技术支撑框架如下图所示。ETL

工

具账成限务序云计算数据中心应

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备份与恢复服务

展示层分布式计算权第(Hadocp!数据

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智能改造无人则安

少人则安智慧矿山建设的目标1.7智慧矿山建设内容1

信息化标准体系建设2

业务流程体系建设3

基础设施建设3.1

数据中心建设3.2

网络传输平台建设3.3

智能化管控指挥中心建设4

智能管控平台及其应用系统建设4.1智慧矿山智能管控平台4.2

智慧生产4.3

智慧安监4.4

生产执行系统4.5

经营管理系统4.6

大数据决策分析应用系统4.7

智能移动APP应用●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统实时数据推送服务

发布数据存取服务

元数据存取

主数据存取实时数据采集服务

Modubus数据挖掘标准服务接口同步实时数据存取ftp离线计算元数据管理订阅空间数据存取OPC数据体系及其标准规范是矿井智能化建设的基础，将直接关系到整个智慧矿山数据共享、系统集成、信息融合与联动应用的成功与否，关安全监控系统

生产过程控制系统

移动目标定位系统

通信联络系统

·大数据分析服务数据共享与交换服务流式计算数据共享目录应急管理部信息研究院煤

炭

信

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究

院系到矿井智能化建设的持续接入与应用扩展。数据存储

繁2.1

标准体系建设结构化数据

库文档数据库视频数据库业务数据库空间数据库业务数据存取主数据库元数据库数据服务质量控制数据授权信息安全实时/历史数据库●

●●●结合智能化矿井建设：1、

岗位需求编制2、

部门职能划分3、

业务部门的输入与输出4、

日常业务流程梳理5、订单式生产流程梳理6、异常处理流程梳理岗位：按需求定岗部门：按职能重组流程：管理扁平化智能管控平台：协同、联动一级流程二级流程三级流程业务流程自动化

(BPA)生产计划采煤掘进应急管理部信息研究院

煤

炭

信息研究院2.2业务流程梳理原煤量掘进煤+巷道业务流

程梳理

(BPR)智能巡检智能巡检采煤准备掘进准备业务流

程优化

(BPI)生产执行

订单出货业务流

程管理

(BPM)采媒机开件安金监控生产协同智能巡检辅助摇输采煤材料

机电安装通风准卷

支护皮带开停

表全监控

协同控制曾能短检安全中心

监控中心运营中心

管调中心任务(订单)分析运输运输●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统万兆工业环网系统建设全矿井4G无线通信系统建设企业办公网建设模块化机房建设业务应用系统设计管理运维设计网络安全设计网络建设应

急

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院

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院大屏显示系统智能调度台智能会议系统3基础设施建设智慧矿山指挥中心云数据中心建设3.1

基础设施建设——网络架构应

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究

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究

院核心层交换安全网闸工程师站操作员站操作员站操作员站操作员站

打印机

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路由汇聚层1000%控制网地面千兆环视频网井下万兆环控制网井下万兆环安全监控专用网调度显示拼接屏地面控制环网井下视频环网井下控制环网本安千兆

监控环网生产控制网核心交换机云数据中心企业管理网生声执行层应用管理层网络传输层前端设备层工程师站接入层全监控核心交换机终端Intemet100041000100M100M00M……公司信息网防火墙工管理层工控网络威胁评估系统各子系统上位机主域

备域OA

WEB

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服务器服务器

服务器3.2基础设施建设-网络安全工控网络

威胁评估

系统控制层主斜井胶带机头硐室采区变电所主井绞车房地面变电所应急管

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信息

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院大屏

控制器病毒库服务器工业网络防火墙调度室核心交换机副井绞车房主厂房中央变电所

采区变电所井下工业

控制光纤环网地面工业

控制光纤环网调度台各专业操作站信息层核心交换机设备层网闸

(选配)瓦斯抽放泵站般市大巷明室数据库

服务器采区顺槽硐室管控服务器防火墙3.3基础设施建设-指挥中心●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统设计协同平台

组态化平台数据标准化统一接入智能网关实时数据综合服务平台后端即服务平台

大数据分析平台BI

及报表工具工作流引擎GIS

平台GIM

时空平台4智慧矿山操作系统应

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集医综合示制4.2

GIS平台完善的文档、示例丰富有完善的二次开发文档，各种代码示例，简单易学。完美融合组态画面和3DGIS能嵌入组态画面、以及和3DGIS

的完美

切操完全兼容DWG

格式能直接打开AutoCAD的

DWG格式文件，不做任何转换，不丢失任何数据GIS开放平台意善示例-一

款完全兼容DWG

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台版权所有②华夏天信智能物联股份有限公司stylee"argin:B;verflas;hissen;bactgrount:fff;aiet标记层普维用地图标注自定文图片标记强出式事件交互式事件1

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施

工BIM侧重于表达工程资产的详尽信息细节设计

分析出图概念设计规划建设准备施工组织施工组织生成准备可行性研究资源勘探资产管理灾害预警从宏观到局部、从环境到工程、数据协同、智能设计、参数化设计、图档一致、精准算量、剖切出图、透视巡检、高效协同二维→三维

粗略→精准宏观→局部信息孤岛→数据协同4D/5D施工运营维护

施工物流拆除4.3

GIM时空一张图平台应急管理部信息研究院煤

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究

院BIM

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据监测传感GIS地质地理信息系统BIM建筑信息模型GIS侧重于表达工程与环境的自然信息规

划运维井工设计总体规划竣工验收GIMGIS

数据预制采用可配置的、前后端分离的微服务架构，支持全面的组态化开发，支持应用界面与业务逻辑的快速组态化构建，能够满足各类智慧矿山应用的功能与性能需要。应用主流Web

技术，拥有先进、友好的UI,支持多平台、多终端、多浏览器访问。切换为演示版系统监控系统设置mitNewPardRED-Gateway@

网关配置Grafana

数据可视化组杰配置工具静态资源管理器摄像头接入管理工具退出登录4.4组态化平台OLast6

hours图

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&A▼实时数据综合服务平台负责处理所有感知层数据的采集、存储、历史数据查询与统计、订阅与推送，并对外提供接口。平台屏蔽了不同子系统厂家的差异，提供统一的数据采集工具，只需要进行简单的配置或二次开发，便可接入一个新的子系统实时数据。平台同时也屏蔽了不同数据库之间的差异，用户无需关系具体的数据库，只需通过接口便可以直接访问数据，进行数据的查询和统计操作。暂能数据网关(FIP、UDP.WetSoket.ModRus等安全监控系统人员定位系统视频监控系统综合自动化系统4.5实时数据综合服务平台数需查询

数描订阅

数量准送图片上传定制件Westese.《用接三方的减务)服务网关层

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协同设计：跨专业协作、问题协调、共享和可视化实时更新沟

通

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每个人获取最新设计信是设置修改访问权限问题记录

模型

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修改监视煤矿中心文件

自动备份专业参数方案变更识录工程融

灵活视图控制显示生产信息设备信息

专业划分问题共享专业矛盾问题·

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多人同时操作一个模型进行设计在进行工作面巷道布置设计时，可在三维空间视图随时查看当

前步骤的设计成果，

直观、仿真、高效。在进行工作面巷道布置设计完成后，利用完成的三维模型，输出设计图纸和工程量统计清单，实时测量巷道空间坐标数据。·

图模档联动一致：·

自

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额模型数据丰富、根据矿山井巷工程预算及工程量清单计价的要

求，快速提取工程量信息，生成工程量清单。三维模型、图纸、工程量清单相同数据库不同维度的表现

形式，实时关联，

一处修改，自动更新平立剖图纸以及工程量。

维护修改方便，

一套标准模板，复用性程度高。全参数图纸，全参数图例，定制企业标准图纸库、图例库、线性、图案库，满足煤矿出图规范。《设

备

工

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>卷道支护模型盖莲疑后端即服务平台

(

BaaS)是指专为应用开发者提供整合云后端的服务。开发者无需过多研究服务器端程序，而只需调用云平台提供的API,

使用相应SDK,就能迅速完成数据存储、消息推送、权限控制、云端代码逻辑整合等功能。(1)开发周期缩短(2)

节省成本(3)对团队技能要求少Keycontent

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院4.7后端即服务平台1·query

{2·mineArea

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Prettify

History

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统计分析性编评估

预客分析

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×主视频描放区抽入区视频地址主皮带ID子皮带ID操像头ID文件保存目录皮带工矿功能区视频操作区域接作模型训练模型测试4.10

Al及大数据分析平台应急管理部信息研究院煤

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院100020003000m\cool满载quartity

product\dotaV连接选取提取暂停保存训移除导入保存68.1.6M20110730085841.mp4导入

测试煤量识别工具●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统智能管控平台利用GIM时空“一张图”对矿井空间对象数据、业务属性数据以及安全生产实时历史数据进行综合集成，采用2DGIS

、3DGIS

、组

态

、BI等多种技术手段进行数据融合和展示，提供人员管理、安全监控、生产过程监控等位置化联动服务与应用，实现二维以及三维地理空间下矿井场景的浏览以及生产业务数据的查询、统计和智能分析，进而实现矿井安全生产信息与采掘工程、地质环境、采掘状态的动态关联、综合化管理、自动化管理与智慧化管理，直接服务于矿山安全生产指挥与决策。应

急

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院5.1

智能管控平台皮清系统旅控开人平填安全诊W安全指数产5.1

智慧矿山综合门户——报警联动与区域协同检修历史上次检修日期2017-9-15上次故障原因定子绕组缺相运行电压正常、不缺相建议重点关注下面几点：联轴器靠的太紧电机轴承损坏扫膛后轴温度73℃定子温度79℃外壳温度72℃电机电流37A

电机电压668V

管道正压5mpa泵房人员1人

周--维修人员3人吴…运输大巷

郑--地面王

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井相关规频相关人员

应急预案

决策支持水泵房一号电机前轴超温当前值86℃限值80℃水泵房外口水泵房1号泵水泵房2号泵水泵房3号泵电机型号

D46-30*6电机功率

22KW泵房应急预案设备参数事件信息参考工况班5.2智能管控平台——平台展示示例安全监垫260个报馨

状态正第报馨联动所有设备正常广系统当的井下总人数：1

当销井下年车辆：18人员实时分布

车纳实时分布安全监控断线；26057-5035.2智能管控平台——平台展示示例5.2

智能管控平台——平台展示示例●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统综采工作面自动化控制系统包括：

高速通信平台、可视化平台及工作面设备远程控制平台实现功能：工作面GIM时空一张图系统、工作面直线度控制、工作面调高控制、机架协调控制、端头设备一体化控制、

煤流负荷平衡控制、工作面瓦斯浓度关联控制、液压支架姿态与防片帮控制，采煤机在工作面煤层的三维实时展示，基于捷

联惯性导航的采煤机定姿定位。地面井下期维校

按想机6智慧生产——智能综采工作面系统应急管理部信息研究院煤

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院SAM型综采自动化控制系统结构图STRUCTUMEOrSAM板

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。顺槽

采场代液麻映中库地智能通风系统利用现代通信技术、监测监控技术及自动化控制技术进行矿井通风网络、实施方案的优化及风量、风速的智能实时控制。通过通风参数的在线实时监测，感知井下不同区域通风状态，依据在线风网解算结果及安全规程要求，进行通风设施的智能调控。6智慧生产——智能通风系统腾庆能源智慧矿山系统主通风机x

●Eθ-智能运输系统，首先利用自动化技术对井下皮带实现集中管控，并采取综保措施，最终在大数据基础上实现视频调速。最终达到节能降耗的目标。应

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院智能运输系统6智慧生产——系统状态国

历史数据○

配置管理系统状态变频器实时数据

准

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主皮带实时数据40.00N-m转距6智慧生产——利用PaaS

平台开发的皮带智能调速系统APP应急管理部信息研究院

煤炭

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院40.00Hz

11.84%计算速度

煤量PD5541闭锁建议：正常

闭领测试：PD5542闭锁建议：正常闭锁测试：0行切除状态：col

peg

22○运行切球状态：

cn【○运行切肆状态：PD5543闭锁建议：正常coal

perc

.0%cool

pereht速度Po5545节能指数通信正常皮带示意图闭锁题试：0%PDS542PD5541正常O40.00Hz100,通过对井上下各变电所安装电力监控系统、更改或加装部分微机综合保护测控装置和视频联动系统，能够对供电高压电气设备、供电线路和用电负荷全面安全保护、运行、监测、计量和远程操作控制，实现电力运行管理、实时用电计量管理、实时温度监测，故障定位管理，视频监控管理，进一步实现‘防越级跳闸’和“六遥”功能，达到设备高效安全运行、无人自动值守和智能化管理。35kV变电所10kVI

回023*柜

kV变电所10kVI

回024智能供电系统6智慧生产;警罩

章

章

电力监控环网鲁西矿电力监控及防越级跳闸系统结构图罩

八重意罩川川川——一●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统国家煤矿安监局关于印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的通知，煤安监函

(2016)5

号文件，

《煤矿安全规程》、

《煤

矿监控系统总体设计规范》、《MT/T899-2000

煤矿用信息传输装置》和《煤矿监控系统中心站软件开发规范》的对安全监测监控系统提出了具体要求。7智慧安全——安全监控系统矿用隔爆兼本安型稳压电源矿用本安型分站各类传感器人员精确定位管理系统需采用无线多跳自由组网技术，采用基于UWB/TDOA

双边测距算法

的精确定位技术，实现井下人员设备的跟踪定

位，精度达1米以内，同时具备人员管理系统、

考勤管理系统等常用管理功能，并具有井下精

确电子地图作为监测定位的基准坐标，在三维GIS动态视图显示。矿用本安型无线分站

矿用本安型定位基站矿用本安型位置监测仪7智慧安全——井下作业人员精确定位系统环境监测视频监控应急广播人员定位有线电话

无线电话矿用本安型数据传输分站物联网控制、数据传输宣自定位瓦斯巡更系统与井下人员定位系统，矿井GIS

系统及煤矿安全监控系统结合，做到瓦斯巡检工作的定人、定点、定时，可减少及避免人为因素对数据真实性的影响，同时实现多系统的融合，开启了井下设备物联网服务。该系统采用高精度、免标校的TDLAS激光气体检测技术、无线自组网多跳技术、精确定位技术实现井下瓦斯巡更管理。主干网采用1000M

以上工业以太环网，由环网交换机搭建，无线激光甲烷便携仪将信息数据通过无线基站上传到工业环网上，最终数据汇总到中心站软件。7智慧安全——自定位瓦斯巡更系统无线传感器精确定位仪无线采集定位电力监控应

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院监控务器SDN/DDS

千兆

工业以太环网千兆工业以太环网瓦检员管理

语音通讲安监巡检数字摄像头无线30跳维

Gis7智慧安全——

智慧安监平台智慧安监平台利用GIM时

空

一

张图对矿井空间对象数据、业务属性数据以及安全实时历史数据进行综合集成，采用2

DGIS、3DGI

S、组态

、BI

等多种技术手段进行数据融合和展示，提供人员管理、安全监控等位置化联动服务与应用，实现二维以及三维地理空间下矿井场景的浏览以及安全业务数据的查询、统计和智能分析，进而实现矿井安全信息与采掘工程、地质环境、采掘状态的动态关联、综合化管理、自动化管理与智慧化管理，直接服务于矿山安全指挥与决策。●1.智慧矿山概述●2.标准体系与业务流程建设●3.基础设施建设●4.智慧矿山操作系统●5.智能管控平台●6.智慧生产系统●7.智慧安全系统●8.智慧矿山生产执行系统●9.智慧矿山经营管理系统通防协同设计系统是典型的AutoCAD与GIS完美结合的面向煤矿一通三防行业特定应用需求定制开发的专业软件产品，具体功能如下：1)面向“一通三防”应用构建了其基本图例库并可扩展。2)基于灵活的样式与巷道位置坐标实现通风系统图、通风网络图、通风立体图、防尘系统图等通防专题图元实体的绘制与管理

。3)基于图形特性可以灵活赋予或自动计算通风巷道分支与节点的各种属性值与实测值，构建风网风阻数据库，主要包含以下信息：分支(巷道)编号、分支名称、分支起始节点编号、分支末节点编号、始末点标高、始末点气压、始末点干温度、始末点湿温度、始末点风速、分支断面形状、分支支护形式、分支断面规格(基本参数、面积、周长)、分支长度、分支风速、分支风阻、分支百米风阻、分支摩擦阻力系数、分支风量、分支风压等。4)可实现新建矿山通风网络系统设计、解算和矿井风流动态模拟；生产矿山通风网络解算，通风现状分析，通风系统调整方案设计、分析，通风系统风流动态模拟；任意风路固定风量、固定风压、矿井风量按需分配解算及动态模拟。5)动态解算和模拟巷道贯通、新掘或废弃巷道分支后通风系统的风流分配；自动根据风量要求反算调节风阻和调节风窗面积，动态模拟风门、风窗、密闭等通风构筑物设置和风量调节效果。6)计算并动态模拟井巷断面或长度变化后通风系统的变化；可进行风机调速、反风计算和动态模拟。7)自带主流风机数据库，可在风网优化设计的基础上自动进行风机选型，并进行风机运行工况点分析。8)实现不同通风解算方案的比较与同步。8.1

生产技术协同设计系统一通防协同设计系统应急管理部信息研究院8.1

生产技术协同设计系统一供电协同设计系统

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院矿井供电系统设计系统是集绘图、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等。系统除了具备通用软件功能外，还应具备与矿井供电设计相配套的专业功能。如提升运输设计主要建立提升运输的详细技术参数，自动绘制提升运输系统图并自动计算各种参数，根据参数自动进行设备及附机推荐选型。器沿分一水平中央变电所供电系统图(6周)

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两相电压互感器血三相电容柜高压开关框列表文件确级视图重入4)格式②工具(D姓图)标注0

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蟹采矿系统设计系统是基于煤矿采掘基础数据管理的基础上，结合BIM技术，面向煤矿采掘行业特定应用需求定制开发的专业软件产品。工作面设计需要大量复杂的计算和图形处理，为了提高设计的科学性、准确性，开发自动化程度高、交互性友好、

界面友好的计算机三维辅助设计系统8.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统=

a声

需采面概况地质分析危险源工程设计采据工艺生产能力生产系统

规程指施

三维辅助智能设计应急管理部信息研究院

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协同管理幽导出文档m名二

：样式库管理：比二维更强大的样式库功能

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工作面设计图框-溶阳义安矿业有限公司A0-竖版加长提供满足煤矿制图标准的图形创建样板，用户难(1)

编拼类型也可自定义编辑图形样板。

形比例

作为说明识数据包括巷道线型样式、图签样式、图框样式、各

图纸名称

三1-12150工作面设计平部…类图例及符号库等

标记

50-02图纸发布日期

01/12/19除图员

作者名称

审图员审图员设计者

设计者市核者

审核者5.1

井下控制点

图纸亮度841.0

图低高度

1289.05.2井简

地文件路径

ENaix安

2

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5.3巷道

5.6掘进、通风等专业符号

洛阳义安矿业有限公司X煤层采掘工程平面图5.9水文地质勘探工程

设

计

通三片刷总工程师生产科技术副总工程师5.10地质构造(一褶皱)

地

测科机电副总经理通

风

科

生产副总经理5.12储量圈定与计算生产副总工程师

总工程师5.13水文地质(一综合水文地质)

机电副总工程师例1:1005

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2002.1.11

5.15其他图框★19112/-12/101二间号/时编日期图纸×嗪…8.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统应急管理部信息研究院

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院5.11地质构造(二断层)机

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开挺副总经理5

.8钻探工程双

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科防突刷总经理族类型名称(s):族类型建

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朋余(V)上移(0)下移(W)排序顺序制造商升序(s)类型注得障席(c)查执表格管理(c)帮助(0)包含厂家信息设备专业参数构件库管理：提

供满足煤矿制图标准的常用设备构件库，用户也可自定义编辑设备构件添加到

构件库中。具有1:1真实三维外观，以及二维表达图例。

全参数化，快速布置模型，三维视图显示真

实模型，平、立、剖视图显示二维图标。采掘机械；运输机械；支护机械；通讯设备；监测监控设备；供电设备；压风自救装置；照明设备；传感器等生产系统设备仪器。可以工作面设计过程中，如设备选型、

生产系统布置设计时直接调用布置，提升工作效率。丰富专业、开放的设备构件库功能8.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统应急管理部信息研究院

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院无概蝇绞车水系0-

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刮板转载机MG160/390-WD=新鲜风流防突风门过渡支架1700

mm喷雾系站中同支架回柱较车应用(A)411

kW液压变轨定密闭取消公式参数×004我的原典国

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单据价的工程去考虑2.确立组织架构、岗位职责划分、制定审批审核流程设计批复发起工作面设计任务指定项目设计负责人8.1生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统审批管理

灵活的流程自定义功能应

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院采掘工作面设计生产管理——审批流程采掘工作面设计工作面设计原则数据收集整理协同管理移交实施不通过、修改设计设计会审通过通过三维模型可透视直观查看掌握矿井开拓布置及主要生产系统空间布局情况(井田开拓方式、井筒、水平、采区、开采顺序；采掘、供电、通风、运

输、压风、排水系统、安全监测监控、压风自救、供水施救、通讯联络、紧急

避险)直观了解设计工作面与矿井现有生产系统之间的空间衔接关系，方便工作面设计过程中对各系统的统筹规划。强大的三维透视功能通过三维模型直观查看矿区位置、范围及地形情况(地理位置、交通、地形地貌、水系、气象)辅助设计

决策。必1ai

*8.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统应

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@kwttaU专题场果温管是管置管步中

子场果描述母08.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统利用计算机的三维图形处理

功能，(样条线差值、平滑过

渡),运算处理煤层实测数据，

生成煤层实测数据模型，和实测煤层顶底板数据。Txtlcsv或者其他格式的各地质层空间xyz坐标数据(含地质层、煤层、断层、溶洞等)。建立实测工作面的实测煤层模型。依据现有煤层赋存请况资料，推测当前设计工作面煤层赋存情况(煤层厚度、走向、倾向等)。应

急

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院三维煤层、三维地质、三维地形持续迭代丰富的三维地质功能工作面掘进回采后揭露煤层的赋存实际情况。矿井数字化模型煤层预想模型煤层赋存情况分析预测基

础

数

据

资

料

库地质资料分析模块煤层模型修复数据精准探技术数据巷

道测导线数据巷道研

测探您十穿层钻

孔数据地

质

勘

探数据dtie(1)煤层赋存情况分析系统根据数据库煤层数据建立三维煤层地质模型，可直观的进行煤层特征、煤层结构、煤质、可采储

量计算等分析(2)地质构造分析：断层、摺曲、地堑、地垄等，可利用三维模型直观

进行工作面范围地质的煤层走向和倾向坡度分析(3)顶底板情况分析在三维地质模型上可直观查看工作面所处空间范围内的煤层顶底板情况，方便在工作面设计时井下顶

底板管理设计。(4)水文地质情况分析根据水文地质资料建立地下含水层分布模型，查看

设计工作面与地下含水层的空间关系，预测可能出

现的涌水情况，预测涌水量8.1

生产技术协同设计系统—采矿协同设计系统数据可视化的地质分析功能三维煤层地质模型巷道绘制编辑：基础数据资料库矿井数字化模型智能设计工作面长度