智慧矿山综合解决方案

智慧矿山综合解决方案CONTENT03010402特色分析项目概述建设内容建设思路项目概述01当前我国经济增速由高速向中高速转变，产业结构正经历新一轮调整与优

化升级，对众多矿产品需求量下滑。

但由于矿物能源在一次能源消费中占

有主导地位，对国民经济和社会发展有特别重要的战略意义。矿山投资规模小，开采能力低专业技术人员缺乏自动化能力不高缺乏有效监管危险事故频发1.1行业背景现状PPT•

科学技术来代替人力，解决“用工荒”问题;•

实现减人增效，通过机械化换人、自动化减人、智能化提质增•

效来提升企业的综合竞争力;•

将高新技术与传统技术装备、管理融合，实现产业转型升级;j1.1行业背景智慧矿山建设迎来历史发展机遇技术推动革命•

新技术在工业领域

广泛应用;•

各项技术的成熟与

融合;•

矿山发展新潮流;发展机遇企业发展需要国家政策引导j大力推进矿业领域科安全生产智能装备在线矿山的应用提供了矿井设计标准》由掘进、

采煤运输、安加快推进煤矿安全风险技创新，加快建设数监测监控等安全管理信国家标准和规范。住房城乡建设部发控和救援5类，

38种监测预警系统建设的指字化、智能化、信息息系统。是我国第一部以布的国家标准《煤煤矿机器人。导意见》明确了监测预化、自动化矿山。科技部、国土资源部在“智慧矿山”命名炭工业智能化矿井警系统需采集煤矿企业《“十三五”资源领域科技创新专项规划》指出，充分利用现代通信、传感，

信息与通讯技术，实现矿山生产过程的自动检测、

智能监测、智

能控制与智慧调度。的标准规范。设计标(GB/T51272-2018)开始实施。生产和安全相关数据，

要求企业要建设完善监测、监控系统;开发生产

经营、

安全管理信息系统。意见制订了实施进度和相关保障措施。2016.112017.052017.102018.092019.012019.10明确提出未来5年要

人".推动矿山企业建设

员会对信息技术在

《煤炭工业智能化告”，重点研发应用国家煤安局发布《关于国家发改委发布《安全生产”十三五"规划》.要求在矿山领域实施”机械化换人、自动化减《煤矿机器人重点研

发目录》国家煤矿安监局发表“第1号公国士资源部发布了《全国矿产资源规划

(2016-2020年))，《智慧矿山信息系

统通用技术规范》国家标准化管理委1.2政策背景1.2政策背景当前，我国国民经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、新旧动能转换的攻关期。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。互联网、人工智能

技术飞速发展，给许多传统行业都带来了颠覆性变革。将高新技术与传统技术装备、管理融合，实现产业转型升

级正成为越来越重要的发展趋势。智慧矿山正是在这样的背景下提出和快速发展起来的。2016年3月以来，

国家发改委、国家能源局、自然资源部等相继出台了《能源技术革命创新行动计划》（2016-2030年）

、《全国矿产资源规划（2016—2020年）

》、《煤炭工业发展“十三五”规划》

、《安全生产

“十三五”规划》等众多纲领性文件，分别对矿山自动化、

信息化、数字化、智能化提出了指导要求，

为矿山企业今

后的绿色发展指明了方向。基于上述分析，可以明显看出智慧矿山建设是发展趋势与必然方向。智慧矿山是在矿山自动化、信息化、数字

化的基础上，推动云计算、大数据、物联网、人工智能、移动通信等新一代网络信息技术在矿山领域的全面应用。PPT1.2政策背景煤炭行业作为我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，将人工智能、工业物联网、云计

算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学

习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等

过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（发改能源〔2020〕283号）其中提出，到

2035年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。目前，

煤炭智能化开采还处于示范阶段，适用于条件较好的工作面，随着技术水平的提升，未来

10-20年内或将大范围应用。PPT通过整合、分析对安全、生产、调度、监测监控、人员定位、设备故障预警、智能排产等做出智能响应、提供智慧化服务实现生产的安全与高效智慧矿山采用云计算、物联网、大数据、移动互联网等信息技术融合应用为支撑。传数据传输用精准化采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作、智能化服务

1.3智慧矿山内涵对矿山信息进行知控感PPT万物互联利用物联网技术

，全面感知井下人、机、

环等的位置、状态

，

并可以对设备进行控制。融合联动通过软件定义

，

实现井上下各业务系统的数据融合与智能联动

，

达到人、机、环、管信息的强实时关联。智慧决策利用大数据与人工智能等技术

，

迭代升级煤矿安全、

生产、

经营的智能分析与辅助决策。时空服务利用GIS和BIM技术

，构建基于统一数据标准的、以空间地理位置为主线、以分图层管理为组织形式、以打造矿山5D数字孪生为目标的矿山综合数据库

，为智慧矿山应用提供二三维一体化的位置服务、三维可视化仿真模拟、矿山工程及设备的全生命周期管理等服务和工具

，实现一张图集成融合、一张图协同管理和一张图决策分析。1.4智慧矿山特征PPT02

总体设计缺乏智能分析被动灾害监测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。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。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。2.1现状分析信息和数据孤立系统缺乏协调

2.2总体思路智慧矿山建设总体思路业务驱动

数据驱动利用分析技术实现精准协同利用感知技术实现高效运行利用信息技术实现快速响应实施知识管理固化操作技能提高装备水平推行预知维修

着眼全局视角强化决策支持PPT生产与感知层:利用物联网技术，全面感知井下环境、人员、机器等的状态,并可以对设备进行监控。矿山数据仓库层:提供数据接入交换和数据处理，

实现了多源异构感知数据的集成和融合，

打通了感知数据和基于感知数据的智能应用之间的屏障，

向下实现各种感知数据的接入，向上为最终应用、决策和展示提供数据支撑。应用、决策与展示层:面向地质保障、安全保障、生产执行和应急救援等应用系统实现自动化和信息化融合。同时通过领导驾驶舱、矿山综合门户、矿山综合预警等展示方式，

满足矿山不同用户需求。PPT2.3系统框架03

建设内容形成七大系统四大能力》

矿山动态监管能力》矿山安全管理能力》矿山应急处理能力》

决策分析管理能力PPT建设一个中心一个平台矿山大数据中心智慧矿山综合管理平台告警信息管理与处置系统矿山应急指挥系统矿山安全监测系统矿山安全预警系统三维虚拟矿山系统管理驾驶舱

3.1建设内容矿产资源动态管理系统针对智慧矿山的多源异构海量数椐的一体化管理方案，在统一的时空框架下,全由

采集、收集、整理、处理矿山基础数据和生

产数据，并按统一的分类标淮和数据组织格

式，进行集中式或分布式管理，形成可供企

业内部共亨利用的矿山空间数据仓库，实现

勘查空间信息数据，矿山实时生产数据的统

一管理和共享式职务，所建立的“矿山数据

中心”，为整个“智慧矿山”提供坚实高效的数据基石。矿山开采数据中心矿山空间信息中心以“数字管矿”为目标，集成矿山空间信息表达与实时生产数据管理，实现矿

山地上下一体的真三维模拟，增强矿山环

境数据的可视化表现，改进对矿山地质数

据的理解和应用坏境，提高矿山生产信息

的利用效率和空间分析能力，实现资源与

开采坏境数字化、生产管理与决策科学化。3.1矿山大数据中心建设目标数据资源体系PPT以大数据分析技术为支撑，以行业、集团、矿井制定的各类安全生产规范规程为依据，结合综合自动化、在线监测以及煤矿安全生产日常获取的动态和历史数据，对煤矿安全生产的各类信息进行展示、分析、

推理，挖掘历史数据中蕴含的模式和知识，诊断并概况现势安全状态。

预测未来安全形势，实现煤矿安全生产的动态诊断和辅助决策。安全监测大数据•

矿山重大灾害预警与

专家决策系统•

多网融合联动控制系

统经营决策大数据PPT生产监控大数据•

工作流/业务流全程分

析系统•

关键设备故障诊断与

远程维护平台•

移动互联网的大数据

主动推送平台•

安全生产信息移动智

能终端系统3.1矿山大数据中心建设内容矿山大数据矿山应急处理能力各生产要素的智能联动、数据融合、统一调度。并通过多媒体手段对生产

现场进行融合调度，实现应急处理能

力的提升。决策分析管理能力通过大数据技术的应用，

一体化管控平台应具备安全生产过程中决策分析、

事故预测、经营指导等管理能力。矿山安全管理能力实现对设备、人员、工艺流程、平台、应用、应急实现全方位管理功能。通过使无人值守、移动巡检、视频诊断、多媒体数据采集成为可能，

并进一步提高安全生产应急能力及调度管控能力。3.2智慧矿山综合管理平台四大能力矿山动态监管能力矿山安全监测系统三维虚拟矿山系统管理驾驶舱矿山应急指挥系

统矿产资源动态管

理系统矿山安全预警系

统告警信息管理与处置系统

3.2智慧矿山综合管理平台

3.2.1三维虚拟矿山系统系统以矿井煤层、岩层、构造、巷道、硐室、设备等信息为基础，在三维（时空）场景下构建“资源赋存、地质结构、生产系统布置、生产过程、安全风险”透明的煤矿，

实现全矿“工程技术、

安全生产、防灾应急”的智慧矿山信息模型，

为所有业务应用提供基础空间数字化服务与空间分析服务。立体展示煤矿的物理分布情况，提供一个基于三维立体模型的最全面综合的数据集成应用，包括煤矿地上与地下部分的三维显示，实现煤矿各应用系统数据与三维模型双向关联，在三维环境下进行可视化的采矿。三维透明矿山平台表现出工作面动态、煤层分布、储量构成、水文地质、地理信息等内在的空间关系,集成矿井安全监控信息、人员定位信息、设备管理信息、矿井储量与煤层分布信息、产量监控信息、灾害预警信息等，实现结合三维地质建模技术与虚拟现实技

术将矿井的采掘信息、煤矿地质、水文地质、瓦斯、矿山压力等多源地质信息进行有效融融合。PPTPPT安全监测系统是指在企业生产全生命周期过程

中，对系统中已知的危

险源进行预先辨识、评

价、分级，进而对其进

行消除、减小、控制，实现人-机-环系统的最佳匹配，使事故降低到

人们期望值和社会可接

受水平的风险管理过程。

3.2.2矿山安全监测系统一体化监控在统一的系统运行平台下，对各已接入子系统进行监视控制，各相关子系统数据据可实时共享，为后续系统高级应用提供切实的数据基础保障。故障报警设备运行出现故障时，客户端实时进行故障提示，同时故障根据用户设置分级采用不同颜色区分，闪烁提醒。事件记录用户操作时，系统提示输入操作记录，

所有记录信息存入数据库中。授权管理系统授权管理系统，可实现全面的用户和授权管理。报表、曲线按照客户实际需求，制作相关报表曲线，并与管控信息系统结合，

可在系统中看相关报表。

3.2.3矿山安全预警系统WEB浏览可使用IE登陆WEB浏览网站，实时同步

查看各子系统运行状况。PPT基于告警信息的数据积累，实现告警类型、级别子系统等各类KPI的统计分析，为安全决策提供数据依据结合实际业务，灵活化配置分类告警信息的责任主体，

实现告警处理责任到人。综合集成煤矿各监测、监控子系统数据，集中实现报警信息的表现和处理。3.2.4告警信息管理与处置系统集中告警综合监视告警消息配置管理告警事件统计查询历史告警事件查询告警消息分发管理告警消息监视服务PPT矿山应急指挥系统是一个多地点、多部门、多专业、多资源、多系统、多技术、多角色的远程协同管理系统。利用地理信息技术、导航定位技术、物联网技术和通讯技术、典型的云计算模式，遵循SOA构架，以及PaaS、

SaaS等服务模式，最终实现快速反应和有效实施救援的应急指挥糸统。

事故救援事后处置

应急资源调度

数字应急指挥应急救援资源管理重大灾害事故仿真

数字应急预案编制应急救援辅助决策救援基本信息管理

应急救援演练3.2.5矿山应急指挥系统PPT3.2.6矿产资源动态管理系统由于矿山地质环境复杂，地面经济建设造成的动态压覆，导致矿山可采矿产资源经常变化。可利用矿山基础数据，提供矿产资源计算功能，输入变化的影响参数和边界条件，经运算分析，快速、可视化的圈定新的储量边界，并准备计算出变化了的各级、各类储量，还可制图输出和打三维模型分析与计价工具，为矿山相关管理部门预防矿山地质灾害，进行辅助决策提供依据，为矿山地质安全工作保驾护航。建立强大的慧矿山数据中心，可管理海量、多元、异构的矿山信息，改变传统的矿山地质资料存储模式专业矿山地质成图工具与三维建模工具，为专业地质人员提供技术支撑，减轻工作负担。印。PPT管理驾驶舱可以提供的矿山的日常数据情况。打破数据隔离，实现指标分析及决策场景落地。通过详尽的指标体

系，实时反映企业的运行状态，将采集

的数据形象化、直观化、具体化。“管

理驾驶舱”充分融合了人脑科学、管理

科学和信息科学的精华，以人为产品的

核心，

从管理者的决策环境、企业管理

综合指标的定义以及信息的表述。将矿

山信息全面展示在管理者面前。3.2.7管理驾驶舱PPT04

特色优势工业环网技术本系统支持工业环网技术，具备毫秒级解环，单个设备或某一段线路出现故障时，系统会自动切数据链路，保障数据传输的稳定性，通过监控中心的网络管理系统。能够方便显示通讯链路中设备情况及故障位置报警，及时通知维护，从而避免因单个设备或某一段线路出现故障而对整个系统造成影啊施工简单快捷以被控设备为对象设置专有的工业测控执行器即可对被控设备进行监测和控制，结构简单，布线万便，安装快捷兼容和扩展性强本系统中构建了贯穿地上与