Internet+智慧煤矿关键技术的探讨与应用

Internet+智慧煤矿关键技术的探讨与应用国务院煤矿安全生产工作的意见国办发〔2013〕99号文，煤矿2015年6月18日下午3时，安监总局召开“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动推进工作视频会议。2016年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《国家信息化发展战略纲要》，要求将信息化贯穿我国现代化进程始终，加快释放信息化发展的巨大潜能，以信息化驱动现代化，加快建设网络强国。《纲要》是规范和指导未来10年国家信息化发展的纲领性文件。一、高科技采矿的几个概念二、智慧矿山建设的总体设计三、智慧矿山建设的关键技术及应用四、智慧煤矿或煤炭工业2025的目标五、我们产、学、研团队的成果 “智慧煤矿”就是采用最新的数字矿山技术、3DGIS、TGIS和虚拟矿井技术、云计算、大数据、动态决策支持和专家系统技术实现煤矿生产流程的智能化管理。“智慧煤矿”可以分成三个关键部分：物联化、互联化、智能化。大危工程物联化：即更透彻的感知。矿山生产流程的任何,这里包括各种机电设备及其状态、煤矿井下重大危工程互联化：即更全面的互联互通，包括井上下人与人、人与机电设备、危险源（水、火、瓦斯、顶板等）传感网等系统之间都可以无障碍地互联互通。智能化：即更深入的煤矿安全生产流程的智能分析，通过IT手段使互联互通更加智能，确保煤矿的安全生产和高产高效。11是全面全面是完全是全面全面是完全是是23能够优化决策44是管理模式的革命55煤矿是高科技人才的聚居地6安全生产状况得到极大改善7调度室变为调度指挥控制中心11一般一般是一般一般是是是23能够优化决策44是管理模式的革命55煤矿是高科技人才的聚居地76安全生产状况得到极大改善调度室变为调度指挥控制中心7指挥调度控制中心按功能分组值班，是高层次管理和技术人员的集中办公地工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应，其技术基础是网络实体系统、物联网及大智能工厂：重点研究智能化生产系统及智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等；勘 勘 单系统自动化综合单系统自动化综合高速网络数据融合联动机制空间数字化高速网络数据融合联动机制数字矿山数字矿山综合决策分析系统智能设备管控系统超前预测预警系统一、高科技采矿的几个概念二、智慧矿山建设的总体设计三、智慧矿山建设的关键技术及应用四、智慧煤矿或煤炭工业2025的目标五、我们产、学、研团队的成果对“采、掘、机、运、通”整个安全生产流程空间数据和属性数据的管对“采、掘、机、运、通”整个安全生产流程空间数据和属性数据的管理，采用统一的GIS、三维可视化或虚拟矿井平台；对综合自动化系统,采用统一的组态软件平台生产矿井运营管理、安全生产在线检测管理、安全生产技术综合管理、决策支持采用统一的管理平台，实现软硬件系统的高度集成操作、分析和管理合自动化、安全生产在线检测管理、安全生产技术综合管理、决策支持采用统一的数据仓库，实现数据的共享合自动化、安全生产在线检测管理、安全生产技术综合管理、决策支持采用统一的数据仓库，实现数据的共享统一的数据生产矿井运营管理、综井上下企业管理、综合自动化、在线检测、安全生产综合管理，采用统一的网络进行传输智慧煤矿管控一体化的系统设计一、高科技采矿的几个概念二、智慧矿山建设的总体设计三、智慧矿山建设的关键技术及应用四、智慧煤矿或煤炭工业2025的目标五、我们产、学、研团队的成果根据地面钻探数据、断层数据、地层数据、煤层气抽采数据、三维地震数据、测量数据、数字影像数据、地形图等，构建包含复杂地质构造（标志层、煤层、陷落柱、断层、突水区、采空区、老窑区等）高精度三维地质模型。高精度地质模型的研究思路高精度三维地质模型高精度三维地质模型重大危险源预警积水区地下水监控系统采空区瓦斯监控系统老窑区束管监控系统异常区顶板监控重大危险源预警积水区地下水监控系统采空区瓦斯监控系统老窑区束管监控系统异常区顶板监控系统高瓦斯聚集区人员定位监控系统钻孔数据露头线冲刷带平剖对应数据↓ 动态数据补充勘探数据 复杂地质构造的三角网↓ 粗略的三维地质模型!!生产揭露数据 二维地质勘探线剖面图 二维煤层顶底板等值线图二三维数据一体化管理二三维数据一体化管理图2-4预想剖面及多视口显示图2-6平剖对应自动修改图2-7平剖对应动态修改工业广场井田范围煤矿地质模型全图图32王家岭煤矿地质模型——煤层及断层煤矿地质模型实现三维场景的剖切功能（远景、近景）实现水、火、瓦斯、顶板、人员等监测信息的动态显示与预警巷道布置图掘进工作面传感器井下主排水泵房工作面采煤机安装结束2、基于云计算的矿图“一张图”管理系统采掘工程平面图、工业广场平面图、井上下对照图、井底车场图、井田区域地形图、采矿设计图、开采计划图、井田开拓方式平面图、采区划分及开采计地面工业广场供电系统图、井下供电系统图、地面变电所主接线系统图、地面变电所电气设备平面布置图、地面供配电系统图、地面供配电低压系统图、井下供配电采区变电所供电系统图、井下供配电采区工作面供电系统图、井底车场动照线网动力配电矿井综合自动化系统系统图、矿井综合自动化系统采区及巷道传感器布置图、矿井安全监测监控系统断电控制图、井上下通信工业环网拓扑图、综合自动化及计算机管理网络拓扑图、人员定位系统系统图、无线通信系现实世界现实世界传统制图方式：分层、分专题、多比例尺很多图目前现状：“用图难”更新慢不是全矿、全公司或全集团一盘棋，更新不及时更新慢不方便依赖PC看图软件，无法不方便Web、移动端，相对落后难集成图形及关联属性分散，没有统一标准，难集成应用难集成目前现状：“看图难”文件方式看图需要安装CAD或GIS相关专业软件，逐个打开文件方式矿图内容图形种类众多，但表现形式和参数单一矿图内容综合决策无法进行多因素综合决策分析，不利于安全生产综合决策目前现状：“管图难”矿图种类多、大量文件，统一管理困难文件方式同一张图涉及不同专业、环节多，无法协同处理协同性差不同平台、数据共享交流矿图种类多、大量文件，统一管理困难文件方式同一张图涉及不同专业、环节多，无法协同处理协同性差不同平台、数据共享交流困难，造成数据孤岛数据孤岛现有矿图“一张图”管理的核心理念是“综合、集成”统一管理、“随时、随地”按“层”组织分层标准化标准化按“层”组织分层标准化标准化对象属性化按“专题”叠加协同修改按“专题”叠加协同修改综合利用协同化……综合利用……综合利用数字矿山“一张图”：全矿井一张图，二级公司一张图到集团公司一张图，各级技术和管理人员基于一张图协同工作，各司其责、随时随地访问使用。 成本职工作，系统自动集成一张图 成本职工作，系统自动集成一张图一张图综合展示各煤矿的最新生产状况能有力支撑应急救援指挥运、通各以图防救灾全国煤矿一张图神华集团一张图神宁集团一张图双马煤矿一张图一张图理念：属性关联方式展示巷道断面图移动端安全生产管理类信息系统移动端安全生产管理类信息系统是分布式协调工作；是统一的空间社会管理社会管理数据实时传输数据采集应急救援、决策支持模型数据实时传输数据采集应急救援、决策支持模型组态软件平台组态软件平台地理信息系统决策支持系统决策支持系统评价和预警评价和预警 危险源分析、预警流程示意图防治水决策防治水决策支持系统矿井应急救援决策矿井应急救援决策支持系统一通三防决策支持系统采掘决策采掘决策支持系统隐患排查大数据中心检查举报智能搜索微博微信手工填报智能互联检查举报智能搜索微博微信社会化监督移动执法政府检查社会举报社会化监督移动执法政府检查社会举报静态隐患排查上报动态物联网隐患采集煤矿安全动态诊断系统煤矿安全动态诊断系统整合现代管理技术，基于大数据的动态诊断系统实现煤矿安全生产整合现代管理技术，基于大数据的动态诊断系统实现煤矿安全生产的日常性风险预控和即时风险管控。煤矿安全动态诊断系统安全生产管理类信息系统安全生产管理类信息系统构建用于综采仿真的工作面高精度三维动态地质模机电设备远程控制机电设备远程控制煤矿综合自动化系统煤矿综合自动化系统5、虚拟矿井安全生产培训系统超前支护超前支护端头架端头架割三角煤支架工、采煤机司机、值班班长三人协同支架工收起护帮板支架工收起护帮板培训系统的本质LrCloudLrCloudManager龙软云客户端云推送系统典型应用应用云数云数据库基础服务云服务框架基础服务云服务框架LrCloudAPI基础云APILrCloudAPI基础云云主机云存储网络》》》龙软云客户端--龙软云盘》》》龙软云客户端–扩展工具箱》》》云平台典型应用件一、高科技采矿的几个概念二、智慧矿山建设的总体设计三、智慧矿山建设的关键技术及应用四、智慧煤矿或煤炭工业2025的目标五、我们产、学、研团队的成果智慧煤矿MES或煤炭工业2025的目标:如航空（1）空间信息与综合自动化技术的结合，实现掘进和回采的半自动化和全自动化。（2）通过监测监控技术，实现设备的无人值守。（3）实现办公和生产的信息化管理。（4）实现虚拟矿井。（5）实现智能和无人值守工作面。（6）灾害防治的法律法规建设。我们的荣誉：采矿人、航天人，入地上天的高科技人！我们是采矿员，不是煤黑子！！！与空间信息相关的有待深入探索和发展的三大高科技工程：深海探测航空航天深海探测空间信息地下采矿一、高科技采矿的几个概念二、智慧矿山建设的总体设计三、智慧矿山建设的关键技术及应用四、智慧煤矿或煤炭工业2025的目标五、我们产、学、研团队的成果公司简介公司简介北京龙软科技股份有限公司成立于2002年，是一家以自主应急救援管理、国土资源管理、安全监管平台等专业解决方案的北京市A拥有1个全资子公司，以及分布在全国主要煤炭基地的9个专业地理信息系统知名品牌专业地理信息系统知名品牌1、简介、奖励、专利、著作权公司荣誉公司荣誉08科技进08科技进””教育部科技进步教育部科技进步一荣获年教育部奖其公司专利公司著作权销售服务网点销售服务网点2、研究领域研究领域研究领域l煤炭行业安全与生产技术信息化建设体系l实现煤矿生产技术和整个生产流程（采、掘、机、运、通）的完全信息化、网络化、协同化管理l逐步向石油天然气、政府政务管理、城市公共安全、灾害应急救援等行业拓展l形成集成的决策支持系统数据处理平台l实时在线数据采集与传输系统l基于数据流驱动的重大危险源态势感知可视化系统l事故应急救援系统及重大危险源决策支持应用系