數(shù)字智慧方案Internet+智慧煤礦關(guān)鍵技術(shù)的探討與應用(某著名企業(yè)北京龍軟)

Internet+智慧煤礦關(guān)鍵技術(shù)的探討與應用

某著名企業(yè)某著名企業(yè)國務院煤礦安全生產(chǎn)工作的意見國辦發(fā)〔2013〕99號文，煤礦四化建設(shè)：機械化、自動化、信息化、標準化。2016年7月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，要求將信息化貫穿我國現(xiàn)代化進程始終，加快釋放信息化發(fā)展的巨大潛能，以信息化驅(qū)動現(xiàn)代化，加快建設(shè)網(wǎng)絡強國?！毒V要》是規(guī)范和指導未來10年國家信息化發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。

2015年6月18日下午3時，安監(jiān)總局召開“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動推進工作視頻會議。國家的政策一、高科技采礦的幾個概念二、智慧礦山建設(shè)的總體設(shè)計三、智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及應用四、智慧煤礦或煤炭工業(yè)2025的目標五、我們產(chǎn)、學、研團隊的成果

物聯(lián)化：即更透徹的感知。礦山生產(chǎn)流程的任何事物，這里包括各種機電設(shè)備及其狀態(tài)、煤礦井下重大危險源（如水、火、瓦斯、頂板等）的相關(guān)信息或工程技術(shù)與管理人員都可以被感知到?；ヂ?lián)化：即更全面的互聯(lián)互通，包括井上下人與人、人與機電設(shè)備、危險源（水、火、瓦斯、頂板等）傳感網(wǎng)等系統(tǒng)之間都可以無障礙地互聯(lián)互通。

智能化：即更深入的煤礦安全生產(chǎn)流程的智能分析，通過IT手段使互聯(lián)互通更加智能，確保煤礦的安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效。1、高科技礦山的第二步----智慧煤礦

“智慧煤礦”就是采用最新的數(shù)字礦山技術(shù)、3DGIS、TGIS和虛擬礦井技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、動態(tài)決策支持和專家系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)流程的智能化管理?！爸腔勖旱V”可以分成三個關(guān)鍵部分：物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化。能夠全面感知是能夠優(yōu)化決策全面25314能夠預測趨勢全面是管理模式的革命是煤礦是高科技人才的聚居地完全6安全生產(chǎn)狀況得到極大改善是7調(diào)度室變?yōu)檎{(diào)度指揮控制中心

是智慧煤礦的特點能夠全面感知一般能夠優(yōu)化決策一般25314能夠預測趨勢中等是管理模式的革命是煤礦是高科技人才的聚居地中等6安全生產(chǎn)狀況得到極大改善是7調(diào)度室變?yōu)檎{(diào)度指揮控制中心

是智能煤礦（數(shù)字和智慧煤礦之間）的特點指揮調(diào)度控制中心按功能分組值班，是高層次管理和技術(shù)人員的集中辦公地

智能工廠：重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；

智能生產(chǎn)：主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用等；

智能物流：通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)、大數(shù)據(jù)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃。指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產(chǎn)品供應，其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等?？偫黻U述的“中國制造2025”內(nèi)涵與此類似。2、工業(yè)4.0勘、設(shè)、采、掘、機、運、通

產(chǎn)、運、銷

符合工業(yè)4.0的流程3、煤炭工業(yè)2025鐵路工業(yè)1.0鐵路工業(yè)2.0單系統(tǒng)自動化綜合自動化數(shù)字礦山智能礦山智慧礦山無人少人礦山高速網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合聯(lián)動機制空間數(shù)字化管理信息化三維可視化綜合決策分析系統(tǒng)智能設(shè)備管控系統(tǒng)超前預測預警系統(tǒng)煤炭工業(yè)1.0煤炭工業(yè)2.0煤炭工業(yè)3.0煤炭工業(yè)4.0或2025傳統(tǒng)管理模式管理模式的革命一、高科技采礦的幾個概念二、智慧礦山建設(shè)的總體設(shè)計三、智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及應用四、智慧煤礦或煤炭工業(yè)2025的目標五、我們產(chǎn)、學、研團隊的成果

四個統(tǒng)一

對“采、掘、機、運、通”整個安全生產(chǎn)流程空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理，采用統(tǒng)一的GIS、三維可視化或虛擬礦井平臺；對綜合自動化系統(tǒng),采用統(tǒng)一的組態(tài)軟件

平臺生產(chǎn)礦井運營管理、安全生產(chǎn)在線檢測管理、安全生產(chǎn)技術(shù)綜合管理、

決策支持采用統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)軟硬件系統(tǒng)的高

度集成操作、分析和管理井上下企業(yè)管理、綜合自動化、在線檢測、安全生產(chǎn)綜合管理，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡進行傳輸

生產(chǎn)礦井運營管理、綜

合自動化、安全生產(chǎn)

在線檢測管理、安全生產(chǎn)技術(shù)綜合管理、決策支持采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享

統(tǒng)一的2DGIS、虛擬礦井和組態(tài)軟件平臺統(tǒng)一的管理

平臺統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫

智慧煤礦管控一體化的系統(tǒng)設(shè)計一、高科技采礦的幾個概念二、智慧礦山建設(shè)的總體設(shè)計三、智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及應用四、智慧煤礦或煤炭工業(yè)2025的目標五、我們產(chǎn)、學、研團隊的成果（1）管理模式的研究和創(chuàng)新（2）煤礦元數(shù)據(jù)庫和信息資源目錄體系建設(shè)（3）煤礦信息化標準的建立（4）智慧礦山模型研究包括管理、科技、生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型（5）GIS核心技術(shù)研發(fā)和軟件平臺開發(fā)，包括數(shù)據(jù)倉庫、2DGIS和虛擬礦井平臺、組態(tài)平臺（6）物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)（7）高精度的傳感器和較為精確的井下人員定位系統(tǒng)技術(shù)（8）機電設(shè)備與GIS的高度融合，實現(xiàn)采煤機等機械設(shè)備空間姿態(tài)與煤層的自適應調(diào)整（無人生產(chǎn)工作面）（9）基于云計算的一全生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)核心技術(shù)的研究和開發(fā)（10）動態(tài)精細三維地質(zhì)模型、巷道模型的建立和集成應用（11）激光測距儀、自動處理巷道素描（12）基于工作流模式、C/S+B/S、WebGIS的多級架構(gòu)管理模型的研究和軟件開發(fā)（13）基于大數(shù)據(jù)的煤礦重大危險源的識別、預測和預警（14）煤礦多源異構(gòu)空間信息融合、綜合處理、實時分發(fā)服務（15）專家會診煤礦安全事故（16）基于虛擬礦井的安全培訓智慧礦山建設(shè)涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)1、透明化礦山的建立

根據(jù)地面鉆探數(shù)據(jù)、斷層數(shù)據(jù)、地層數(shù)據(jù)、煤層氣抽采數(shù)據(jù)、三維地震數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、數(shù)字影像數(shù)據(jù)、地形圖等，構(gòu)建包含復雜地質(zhì)構(gòu)造（標志層、煤層、陷落柱、斷層、突水區(qū)、采空區(qū)、老窯區(qū)等）高精度三維地質(zhì)模型。

高精度地質(zhì)模型的研究思路二維地質(zhì)勘探線剖面圖二維煤層頂?shù)装宓戎稻€圖鉆孔數(shù)據(jù)斷層陷落層沖刷帶露頭線補充勘探數(shù)據(jù)平剖對應數(shù)據(jù)粗略的三維地質(zhì)模型復雜地質(zhì)構(gòu)造的三角網(wǎng)生產(chǎn)揭露數(shù)據(jù)高精度三維地質(zhì)模型動態(tài)數(shù)據(jù)地下水監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)束管監(jiān)控系統(tǒng)頂板監(jiān)控系統(tǒng)人員定位監(jiān)控系統(tǒng)重大危險源預警積水區(qū)采空區(qū)老窯區(qū)高瓦斯聚集區(qū)異常區(qū)二三維數(shù)據(jù)一體化管理工業(yè)廣場井田范圍煤層地表F30斷層煤礦地質(zhì)模型K9K7K4K12煤3煤10煤

實現(xiàn)三維場景的剖切功能（遠景、近景）

實現(xiàn)水、火、瓦斯、頂板、人員等監(jiān)測信息的動態(tài)顯示與預警掘進工作面?zhèn)鞲衅?/p>

2、基于云計算的礦圖“一”管理系統(tǒng)礦圖類別圖件名稱地質(zhì)圖綜合水文地質(zhì)圖、煤層底板等高線圖、資源儲量估算圖、礦井充水性圖、鉆孔柱狀圖、煤巖層對比圖、綜合柱狀圖、勘探線剖面圖、巷道地質(zhì)素描圖測量圖采掘工程平面圖、工業(yè)廣場平面圖、井上下對照圖、井底車場圖、井田區(qū)域地形圖、保安煤柱圖、井筒斷面圖、主要巷道平面圖規(guī)劃設(shè)計采礦設(shè)計圖、開采計劃圖、井田開拓方式平面圖、采區(qū)劃分及開采計劃平面圖通風圖通風系統(tǒng)圖、通風網(wǎng)絡圖、井下避災路線圖機電圖井下運輸系統(tǒng)圖、礦井機械設(shè)備布置圖、井下供水管道布置圖、井下排水管道布置圖、壓縮空氣管道布置圖供配電圖地面工業(yè)廣場供電系統(tǒng)圖、井下供電系統(tǒng)圖、地面變電所主接線系統(tǒng)圖、地面變電所電氣設(shè)備平面布置圖、地面供配電系統(tǒng)圖、地面供配電低壓系統(tǒng)圖、井下供配電采區(qū)變電所供電系統(tǒng)圖、井下供配電采區(qū)工作面供電系統(tǒng)圖、井底車場動照線網(wǎng)動力配電平面圖綜合自動化圖礦井綜合自動化系統(tǒng)系統(tǒng)圖、礦井綜合自動化系統(tǒng)采區(qū)及巷道傳感器布置圖、礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)斷電控制圖、井上下通信工業(yè)環(huán)網(wǎng)拓撲圖、綜合自動化及計算機管理網(wǎng)絡拓撲圖、人員定位系統(tǒng)系統(tǒng)圖、無線通信系統(tǒng)系統(tǒng)圖1:50001:2000傳統(tǒng)制圖方式：分層、分專題、多比例尺很多圖1:10000現(xiàn)實世界

目前現(xiàn)狀：“用圖難”不方便依賴PC看圖軟件，無法Web、某著名企業(yè)端，相對落后難集成圖形及關(guān)聯(lián)屬性分散，沒有統(tǒng)一標準，難集成應用更新慢不是全礦、全公司或全集團一盤棋，更新不及時

目前現(xiàn)狀：“看圖難”礦圖內(nèi)容圖形種類眾多，但表現(xiàn)形式和參數(shù)單一綜合決策無法進行多因素綜合決策分析，不利于安全生產(chǎn)文件方式看圖需要安裝CAD或GIS相關(guān)專業(yè)軟件，逐個打開現(xiàn)有礦圖文件方式礦圖種類多、大量文件，統(tǒng)一管理困難協(xié)同性差同一及不同專業(yè)、環(huán)節(jié)多，無法協(xié)同處理數(shù)據(jù)孤島不同平臺、數(shù)據(jù)共享交流困難，造成數(shù)據(jù)孤島

目前現(xiàn)狀：“管圖難”

“一”管理的核心理念是“綜合、集成”統(tǒng)一管理、“隨時、隨地”訪問使用，“持續(xù)、及時”協(xié)同、動態(tài)更新。服務于技術(shù)、生產(chǎn)、安監(jiān)、防災應急。按“層”組織分層標準化對象屬性化按“專題”疊加協(xié)同修改綜合利用……標準化協(xié)同化綜合利用地質(zhì)圖采掘圖機電圖通風圖綜合自動化圖遙感影像…三維模型數(shù)字礦山“一”：全礦井一，某著名企業(yè)一，各級技術(shù)和管理人員基于一同工作，各司其責、隨時隨地訪問使用。隨時隨地：無論身處何時何地，只要能夠上網(wǎng)，就能夠?qū)崟r訪問、處理相關(guān)問題各司其責：“采、掘、機、運、通”各自完成本職工作，系統(tǒng)自動集成一基于一態(tài)反映各煤礦、二級公司的煤炭采出量、儲量等以圖管量以圖管礦基于一成展示集團下屬煤礦安全生產(chǎn)的方方面面信息一合展示各煤礦的最新生產(chǎn)狀況能有力支撐應急救援指揮以圖防救災全國煤礦一神華集團一神寧集團一雙馬煤礦一某著名企業(yè)端安全生產(chǎn)管理類信息系統(tǒng)

一本質(zhì)

不是簡單的圖形拼接是分布式協(xié)調(diào)工作；是統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫云計算某著名企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧煤礦大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)社交網(wǎng)絡社會管理3、基于大數(shù)據(jù)的煤礦安全生產(chǎn)動態(tài)診斷安全管理的中心思想是形成一個閉環(huán),實現(xiàn)動態(tài)、完整的數(shù)據(jù)處理和決策支持流程。危險源分析、預警流程示意圖管理模型、應急救援、決策支持模型組態(tài)軟件平臺地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時傳輸決策支持系統(tǒng)評價和預警數(shù)據(jù)采集決策支持系統(tǒng)：四大子系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)防治水決策支持系統(tǒng)一通三防決策支持系統(tǒng)采掘決策支持系統(tǒng)礦井應急救援決策支持系統(tǒng)靜態(tài)隱患排查上報動態(tài)物聯(lián)網(wǎng)隱患采集手工填報智能互聯(lián)政府檢查某著名企業(yè)執(zhí)法社會舉報檢查舉報隱患排查大數(shù)據(jù)中心社會化監(jiān)督事故隱患致因分析事故隱患關(guān)聯(lián)分析粉塵隱患監(jiān)控預警重大危險源監(jiān)控預警有限空間作業(yè)監(jiān)控預警工貿(mào)行業(yè)隱患預警分析重點企業(yè)隱患預警分析地區(qū)隱患排查預警分析微博微信智能搜索Internet管理信息系統(tǒng)“人、機、管、環(huán)”安全生產(chǎn)在線監(jiān)測信息生產(chǎn)管理日常業(yè)務信息發(fā)現(xiàn)歷史安全規(guī)律概括安全生產(chǎn)現(xiàn)狀預測未來安全形勢煤礦安全知識規(guī)則體系集成煤礦生產(chǎn)調(diào)度、采掘機運通地測等專業(yè)的業(yè)務信息系統(tǒng)煤礦安全動態(tài)診斷系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)實現(xiàn)海量在線監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲和計算訪問基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和煤礦安全知識庫，實現(xiàn)安全生產(chǎn)動態(tài)診斷和分析決策整合現(xiàn)代管理技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的動態(tài)診斷系統(tǒng)實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的日常性風險預控和即時風險管控。煤礦安全動態(tài)診斷系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理類信息系統(tǒng)

煤礦大數(shù)據(jù)的本質(zhì)專業(yè)數(shù)學模型的建立、規(guī)律的挖掘安全生產(chǎn)工作的決策支持4、綜采工作面智能化系統(tǒng)國內(nèi)綜采工作面開采技術(shù)層次與發(fā)展方向

構(gòu)建用于綜采仿真的工作面高精度三維動態(tài)地質(zhì)模型。工作面高精度三維動態(tài)地質(zhì)模型機電設(shè)備遠程控制煤礦綜合自動化系統(tǒng)無人或少人生產(chǎn)工作面的技術(shù)關(guān)鍵之一與空間信息的集成，如高精度動態(tài)地質(zhì)模型交互+自適應的操作

5、虛擬礦井安全生產(chǎn)培訓系統(tǒng)超前支護端頭架割煤割三角煤支架工、采煤機司機、值班班長三人協(xié)同支架工收起護幫板

培訓系統(tǒng)的本質(zhì)全面掌握高科技的煤礦信息化系統(tǒng)采礦員6、云平臺（以龍軟云為例）云主機云存儲網(wǎng)絡LrCloudAPI龍軟云客戶端LrCloudManager云服務框架云推送系統(tǒng)典型應用云數(shù)據(jù)庫應用基礎(chǔ)服務基礎(chǔ)云API基礎(chǔ)云龍軟云客戶端--龍軟云盤龍軟云客戶端–擴展工具箱LrCloudManager云主機、網(wǎng)絡、云數(shù)據(jù)庫、云存儲管理系統(tǒng)云平臺典型應用云存儲客戶端展示文件預覽地圖服務處理數(shù)據(jù)返回地址瀏覽器預覽地圖文件一、高科技采礦的幾個概念二、智慧礦山建設(shè)的總體設(shè)計三、智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及應用四、智慧煤礦或煤炭工業(yè)2025的目標五、我們產(chǎn)、學、研團隊的成果（1）空間信息與綜合自動化技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)掘進和回采的半自動化和全自動化。（2）通過監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備的無人值守。（3）實現(xiàn)辦公和生產(chǎn)的信息化管理。（4）實現(xiàn)虛擬礦井。（5）實現(xiàn)智能和無人值守工作面。（6）災害防治的法律法規(guī)建設(shè)。我們的榮譽：采礦人、航天人，入地上天的高科技人！

我們是采礦員，不是煤黑子?。。≈腔勖旱VMES或煤炭工業(yè)2025的目標:如航空航天、高鐵一樣,采礦變成高科技的象征與空間信息相關(guān)的有待深入探索和發(fā)展的三大高科技工程：空間信息航空航天地下采礦深海探測一、高科技采礦的幾個概念二、智慧礦山建設(shè)的總體設(shè)計三、智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及應用四、智慧煤礦或煤炭工業(yè)2025的目標五、我們產(chǎn)、學、研團隊的成果

某著名企業(yè)成立于2002年，是一家以自主研發(fā)的“龍軟專業(yè)地理信息系統(tǒng)”為核心，服務于煤炭、石油天然氣等能源行業(yè)以及安全監(jiān)察、國土資源等政府部門，提供數(shù)字礦山、應急救援管理、國土資源管理、安全監(jiān)管平臺等專業(yè)解決方案的北京市A類高新技術(shù)軟件企業(yè)，是煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)軟件行業(yè)的龍頭企業(yè)。

現(xiàn)有員工267人，包括術(shù)職稱人員1以上學位7人、碩士學位人員47人，本科學位人員105人，擁有一流的研發(fā)團隊。擁有1個全資子公司，以及分布在全國主要煤炭基地的9個服務網(wǎng)點，用戶數(shù)量達1400余家。

注冊資金5025萬元。公司簡介專業(yè)地理信息系統(tǒng)知名品牌1、簡介、獎勵、專利、著作權(quán)公司資質(zhì)公司資質(zhì)公司榮譽序號證書名稱頒發(fā)時間頒發(fā)單位1國家科技進步二等獎（2011年度）2011年國務院2國家科技進步二等獎（2012年度）2012年國務院3中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)一等獎2011年、2013年、2014年中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國煤炭學會4教育部科技進步一等獎2008年教育部5中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)二等獎2005年中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國煤炭學會6中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)三等獎2007年中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國煤炭學會7國家安監(jiān)局安全生產(chǎn)科技成果獎2009年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局8山東省科技進步三等獎2010年山東省人民政府9國產(chǎn)空間信息系統(tǒng)軟件測評證書2010年國家遙感中心10第五屆安全生產(chǎn)科技成果獎2011年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局先后榮獲“國家科技進步獎”2項、煤炭工業(yè)協(xié)會及教育部科技進步一等獎4項，其他省部級和行業(yè)獎20余項公司專利軟件著作權(quán)80多項公司