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数字化矿山服务平台
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前言 Preface 

    我国煤矿资源分散,多数地处地质地貌复杂区域,近年来随着经济的发展,对能源的需求也逐步扩大,全国各地的煤矿企业数量和煤炭产量都有了一定的增长。煤矿的安全生产也成为了各级党委、政府和相关主管部门十分关心的头等大事,它不仅关系到人民群众的生命安全和切身利益,也是构建社会主义和谐社会的重要组成部分。近年来,全国各级煤矿安全管理部门及煤矿企业为预防和减少事故,确保安全生产投入了大量的人力和财力,做了不少积极而有效的工作,所实施的一系列煤矿安防管理已成为预防事故,减少损失,确保人民群众生命安全必不可少的重要举措之一,并且收到了明显的成效。

    就目前而言,我国各煤矿企业实施安装的煤矿安全生产监测监控系统,由于各种客观原因,在技术标准、实现方式、应用管理等方面还存在着诸如:技术实现多样化、接口标准不统一、应用价值不充分、实现管理困难等信息孤岛和管理瓶颈问题。国务院安全生产委员会、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局针对上述问题,为提高煤矿安全生产监测监控的应用水平,提升各级安全管理部门的管理能力,曾多次发文,要求各产煤省、市及各煤矿企业实施监测监控,人员定位等六大系统多级联网管理,确保煤矿企业安全生产。各省煤矿安监部门也发文要求所辖各市、县及煤矿企业实施监测监控联网管理。但由于各省所辖各地的煤矿企业分布较为分散,且区域跨度较大。要实现各市、县、煤矿企业和省煤矿安监部门的多级联网管理,若采用光纤、有线等传统方法,存在着实施较为困难、资金投入量大、工程周期长、维护成本高、管理无法实现等问题。

    综上所述,我公司结合我国煤矿企业的现状及煤矿安全生产监测监控的需要、实现方式等特点,搭建了数字化矿山服务平台,旨在创造更大的社会效益和经济效益的同时运用高科技的手段,结合数字化技术为煤矿的管理办公和确保安全生产提供较为科学和实用的管理方式,同时构筑一条稳固的安全生产防线。


平台介绍 Platfrom Introduction 

数字化矿山服务平台是针对我国煤矿的管理特点,实现煤矿的安全、生产、销售、人事、物资设备、财务等要素进行集中管理并基于开放的国际化标准 ;而推出的煤矿数字化矿山管理平台。该产品是以数字技术为核心,根据现有煤矿企业的实际需要,利用了通讯、数据库、网络技术等现代化信息技术,使矿山的生产、经营、管理等环节与生产要素有效整合,真正实现了网络化、数字化、可视化、集成化的科学规划管理与应用。通过数字化矿山服务平台系统软、硬件的应用与整合,实现信息化技术与管理系统、生产系统的有效结合,实现异地远程管理与维护,为企业的生产经营及各项管理提供有效支持。

 数字矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的,由计算机网络管理的管控一体化系统,它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,使企业实现整体协调优化,在保障企业可持续发展的前提下,达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化。 

 数字化矿山服务平台是以数字技术为核心,根据现有煤矿企业的实际需要,利用通讯、数据库、网络技术等现代化信息技术,使矿山的生产、经营、管理等环节与生产要素有效整合,实现网络化、数字化、可视化、集成化的科学规划管理与应用。通过数字化矿山服务平台系统软、硬件的应用与整合,实现信息化技术与管理系统、生产系统的有效结合,实现异地远程管理与维护,为企业的生产经营及各项管理提供有效支持。

 数字化矿山服务平台目前包括:远程监控无线联网系统、财务管理系统、办公自动化系统、人事管理系统、经营管理系统、人员定位管理系统、远程视频联网系统、应急救援服务系统、生产调度系统等九个子系统,对煤矿企业零散、孤立的系统进行全面整合,形成统一化、系统化、智能化、多元化的矿山服务平台。


平台界面 Platform Interface 

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平台结构 Platfrom Structure 

 “数字矿山的平台结构”层次自下而上可分为以下七个主层次: 

  1. 1.基础数据层:

    即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据。 

  2. 2.模型层(即表述层):

    如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供输入。

  3. 3.模拟与优化层:

    如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 

  4. 4.设计层:

     即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。

  5. 5.执行与控制层: 

    如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。

  6. 6.管理层:

    包括MIS与办公自动化。

  7. 7.决策支持层:

    依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。


数字化矿山服务平台按功能划分,它包括六大类系统:

  1. 1.数据获取与管理系统(人员定位管理系统、远程视频联网系统)

  2. 2.数字开采系统(生产调度系统)

  3. 3.矿区地理信息系统(GIS系统)

  4. 4.选矿数字监控系统(远程监控无线联网系统);

  5. 5.管理系统(也就是“经营管理系统、财务管理系统、人事管理系统、办公自动化系统”);

  6. 6.决策支持系统(应急救援服务系统)

    其中数字开采系统是核心系统,也是效率和效益的主要创造者。 

    我公司“数字化矿山服务平台”建设有:办公自动化系统、远程监控无线联网系统、财务管理系统、人事管理系统、经营管理系统、人员定位管理系统、远程视频联网系统、应急救援服务系统、生产调度系统等九个子系统,对煤矿企业零散、孤立的系统进行全面整合,形成统一化、系统化、智能化、多元化的矿山服务平台。  

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平台特点 Characteristice

 

    该平台采用当今最先进的技术,具有如下的优点和特点:

    采用Java程序语言、Oracle数据库、IBM Workplace开发工具集进行开发,基于IBM Websphere中间件平台和IBM Websphere Portal门户产品,遵循J2EE标准、Portlet规范和LDAP协议,与企业的ERP系统、企业门户实现无缝集成。 

  1. 1.数字化矿山采用统一用户管理

  2. 2.统一应用系统管理

  3. 3.统一授权管理

  4. 4.统一公共资源访问接口管理

  5. 5.系统拟采用B/S结构

  6. 6.数字化矿山生产监控系统要求供应商提供数据接口及相关集成组件,可以实现数据及应用的无缝集成。

 

统一的界面和平台

    本平台针对我国煤矿企业内部监控、办公、管理的业务要求和与外部联系的需求,基于开放的国际化标准,充分实现了信息共享与交流,为煤矿的信息化、自动化工作提供技术支持。客户端通过统一界面,完成内部的信息处理和外部的信息查询,极大地方便了内外的信息交流,实现了全矿的数字化。


丰富的功能 

    本平台基于公司对煤炭行业深入的了解,提供了适合于我国煤矿企业的二十多个个基础功能及预留多个扩展功能。涵盖了目前我国煤矿企业所需的几乎所有的信息化、自动化系统。这些系统可方便地实现信息共享,提高整个企业的工作效率,降低企业成本。该平台的软件设计充分考虑到将来的可扩充性,并与企业内部管理系统紧密结合,留有大量标准接口,可很容易地扩展和升级。


强大的安全机制 

    多层的安全控制机制确保只有经过授权的用户才能访问系统资源。详细的安全日志和模块日志详细的记录了所有访问过和正在访问系统的用户。

    本平台软件在操作权限上可细分为多个级别,由系统管理员进行设置,使用户只允许访问被授权的数据和功能菜单。执行权限具体可细化到每个用户、每个功能,对数据操作的权限具体可细化到访问、增加、修改、删除等各个级别。

    此外用户还可以根据自己办公的实际情况,通过设置不同的角色来实现自定义模式,从而进一步提高系统的可靠性和安全性,同时也简化了权限的设置和维护过程。


集中式的系统管理 

     系统提供了对整个网络的集中式管理。包括用户、系统组、组成员、模块和访问权限管理以及系统设置,使网络的管理非常清晰、直观和容易。


数据实时性

    平台采用组态、OPC等技术从各个矿井的监控设备、工控设备中直接提取瓦斯浓度等模拟量和各种设备开关量等生产运行实时数据,实现了对煤矿生产过程的实时监控与管理。


可视程度高

    平台采用可视化技术和数据挖掘技术对生产数据进行对比分析、钻取分析、区域分析等多种分析,并以折线图、柱状图、饼图和表格相结合的方式展示。系统采用电子地图、曲线、表格文字、声光特效,动画等多种技术手段辅助调度员日常生产调度与应用指挥。


平台原理 Platform Princeple

 

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平台优势 Platform Advantages

     数字化矿山平台是以高速企业网为路网、以采矿CADMCAD)、虚拟现实(VR)、仿真(CR)、科学计算(SC)与可视化(VS)为载体、以矿业数据和矿业应用模型为内容、以真三维地学模型拟(3DGM)和数据挖掘为包装、以多源异质矿业数据采集与更新系统为保障和以矿山GISMGIS)为调度。数字化矿山的最终表现为矿山的高度信息化、自动化、智能化与高效安全开采,直至遥控采矿和无人采矿模式。

     数字矿山的主要研究内容包括矿山科学技术发展战略、共享矿山数据资源、矿山可持续发展战略、矿山经济发展、矿山安全和矿山科学技术创新的需要等,它把关于矿山系统的原始数据流转换成可以理解的信息,转换成具有极高经济价值的资源。

 

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    系统是以地质数据仓库为基础,以地理信息系统为实施平台,以各种矿山应用系统为生产辅助手段,以调度指挥中心平台管理与决策系统为便利的管理工具,辅助决策和调度计划下达,优化生产工艺流程,降低采矿贫化损失,提高采矿生产能力,减少磨浮检修时间和故障时间,提高精矿品位及产品合格率,降低产品成本和采选生产能耗,保障安全生产,进一步发挥现有各类生产设备的效能,使生产水平明显上一个新台阶。

    数字化矿山建设是一个庞大的系统工程,建设周期长,要耗费大量的物力和财力,为此建议:在数字化矿山建设中要总体规划,分步实施,同时,各个子系统要预留统一接口,以便在各个子系统完成后实现统一管理;另外,在有关数据的传输过程中,要认真做好保密工作,严防泄密、安全管理的技术处理工作等。

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国家安监总局骆琳局长到冀中能源邢东矿视察时观看我公司数字化矿山服务平台运行情况,并给予了高度评价

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国家煤矿安全监察局赵铁锤局长到新疆建设兵团金川矿业公司视察时,在大屏幕前观看了我公司数字化矿山服务平台

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中国矿业大学孙继平校长来我公司指导数字化矿山服务平台的发展方向

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开滦矿业集团领导与我公司共同商讨数字化矿山平台发展方

地质方面应用

数据库的管理应采用数据库技术管理所有矿山数据,实现数据的共享与同步,增强数据的安全性;支持钻探、坑探、槽探等地质数据的快速导入、录入与数据校验,通过数据库,方便进行数据的添加、更新、删除等操作。


生产进度计划应用

    主要用于地下矿掘进及回采计划的编制,通过生产路径数据和三维实体(巷道、采场)数据等基础数据的准备,根据生产工艺及资源设备状况等,自动形成生产任务及任务作业顺序,最终生成生产计划报表及动画模拟生产计划的执行过程,做到生产计划编制的可视、可控、可调。

  1. 1.数据准备:通过表格形式准备数据,方便直观;

  2. 2.计划编制:根据准备的数据,自动编制生产进度计划;

  3. 3.报表定制:用户可根据自己的需要,自行定制生产计划报表;

  4. 4.结果输出:提供Excel报表、Project进度计划图、及三维图形显示、动画模拟生产计划的执行过程等结果输出形式。


  实时监测方面的应用

  1. 1.能自动监测、记录井下各地点多种参数值(如甲烷、一氧化碳、二氧化碳浓度,风速,温度,气压,机器运转情况,人员定位),并当某参数超过预置阈值时,能自动警报和断电的监控系统。

  2. 2.可以同时在三维实体模型和二维工程图中动态显示自动监测的各种参数数值,以及用动画效果模拟出各个监测点的运行状况。 

  3. 3.远程监控无线联网系统”是数字化矿山平台的重要组成部分之一,本系统采用高新技术手 段、结合先进的数字移动通信技术,为煤矿安全生产提供远程、实时的监测监控数据。


近几年煤矿企业都安装了煤矿安全生产监测监控系统,但所有的煤矿安全生产监测监控系统都是由计算机及网络运用实现的,它要求系统操作人员对计算机及网络有较强的专业技术,否则由于网络或其它原因使计算机出现死机、系统运行不正常等问题时,操作人员不能及时处理,就会造成监测监控系统的失效。虽然说煤矿企业的安全管理人员及监测监控系统维护人员对计算机及网络的专业知识正逐步的提高,但目前确实影响了安全生产监测监控设备的正常使用,是一个不容忽视的重要问题。再者,众多煤矿企业在煤矿监控室这一极其重要的枢纽位置通过几台计算机来完成煤矿井下瓦斯数据采集、监控和网络数据传输这一至关重要的工作,本来就极不安全,如果计算机出现一个常规的故障或者说一个很不起眼的小问题都会导致该煤矿安全监测监控和网络数据通讯的瘫痪,可以说,该煤矿的安全监测监控系统也就全军覆灭了。所以利用高可靠性的专用数据采集及传输处理设备和运用高新技术手段减除或降低对安全生产管理人员和系统操作人员的计算机专业知识和专业技能的要求是十分必要的。

而且,运用电信、网通等网络运营商提供的光纤宽带进行安全生产监测监控系统多级联网管理存在着资金投入大、施工周期长、使用费用高、维护较困难等诸多不可避免的问题。网络运行情况和网络运营商的技术支持及到达现场进行技术服务有一定时效,而且工作往往是被动的,以至于如果出现网络故障时煤矿无法和安全监管部门正常联网。再者,如果运用光纤宽带进行煤矿安全生产监测监控系统的多级联网管理都需设立固定的监控室、监控中心,由专门的工作人员24小时进行固定值守,无法进行移动监管,大大增加了工作人员的工作时间和劳动强度,也不便于相关人员和责任人进行随时查询和对煤矿安全生产状况进行适时管理。

为便于安监部门和各煤矿企业的各级管理人员和相关责任人进行随时随地查询监控点的数据、信息,结合煤矿企业的现状及煤矿安全生产监测监控设备的功能、实现方式等特点,我们运用煤矿安全生产监测监控无线预警报警V2.0系统和LT-KJ3.0V远程无线多级联网系统,为煤矿安全生产提供较为科学和实用的监测监控方式及稳定、安全的多级联网管理系统,以便于各级安监部门和煤矿企业进行综合监控管理,同时构筑一条稳固的安全生产防线。


井下人员跟踪定位方面应用

    井下人员跟踪定位救护系统是基于射频定位识别等技术,并结合数据库管理系统实时将井下人员的位置和身份信息实时动态显示在采掘工程平面图上和三维实体模型。

主要实现功能:

  1. 1.自动统计下井人员的上下井时间,有效防止早上井现象

  2. 2.实时跟踪井下人员流动路线、地点,有效监督安全生产岗位人员上岗情况

  3. 3.提供事故灾害区人员相关信息,并提出最佳避灾路线


瓦斯、水灾实时监测方面的应用

根据监测表数据在三维实体建模中和二维平面工程图同步显示监测数据。根据圈定的瓦斯、水害危险区域智能地判断危险距离并做出报警提示;对某些监测数据进行定性、定量分析、评价、预测、预报、预警,根据授权进行消警、评价、签名处理,消除安全隐患及报警信号;对煤矿安全生产起到导航作用;系统与地测日常动态图形(地测空间管理信息系统的处理结果)实现无缝衔接。

  1. 1.以采掘工程平面图为基础,新建添加各种通风设施、各瓦斯区域地质参数、各监控瓦斯装备等形成相关的瓦斯、水害防治图件

  2. 2.实现了沿工作面矢量方向绘制工作面瓦斯曲线的功能

  3. 3.系统建立了瓦斯、水害评价指标体系库和专业应用模型库

  4. 4.实现了在矿井通风系统图、瓦斯地质图基础上建立瓦斯灾害的辩识、预测、预报、预警等

  5. 5.基于说明牌、瓦斯水害防治评价指标体系及相关专业应用模型对监测数据进行定性、定量分析、评价、预测、预报、预警

  6. 6.不同层面用户基于B/S模式可根据授权进行消警、评价、签名处理,消除安全隐患及报警

  7. 7.实现了煤矿安全生产的导航作用,即指导煤矿的下一步安全生产


救援服务方面的应用

   应急救援服务系统,主要是为了预防和减少特大、重大事故的发生,提高应急救援能力。

    首先,系统以应急救援信息支持为主,与应急救援报警和接警系统配合,可最大限度地针对煤矿突发事故展开救援工作,为更好地保障煤矿企业财产和员工的安全,建立了企业应急救援基本信息数据库,包括:应急救援知识库、应急救援库(组织指挥机构及职责、应急响应与救援实施、应急救援保障措施等)、应急救援预案编制管理。

    应急救援服务系统具有事故模拟功能,对于重大事故模式进行分析,可根据动态气象数据对危险源发生爆炸、火灾及毒物泄漏事故进行模拟,确定受灾区域,并在电子地图中形象显示。根据模拟结果可直接显示人员最佳疏散路径、社会救援力量如消防队伍、医疗队伍等分布及最短救援路径,同时提供各级应急救援预案等资料。针对发生重、特大事故突发性、复杂性、分散性和激变性的特点,从而实现应急救援现场与远程指挥调度功能。本系统可及时查询事故相关的全面信息,同时对事故报警信息进行科学管理和统计。


生产调度方面的应用

    煤矿生产调度系统属于煤矿电子与通讯技术应用领域,是根据我国煤矿企业的实际需求研究开发的,特别适合于环境恶劣的煤矿条件使用。在多媒体计算机网络系统统一协调下,完成生产调度管理信息的收集、传输处理,达到信息资源共享。LED显示屏子系统和大屏幕投影墙子系统主要由计算机、显示屏、投影墙及显示控制系统等构成。LED电子屏用来显示各类生产调度报表、矿领导值班内容、安全生产天数、产量、年月日时间等;大屏幕投影墙用来显示监测、监控系统的数据图形、工业电视图像、闭路电视信号等。包括调度计划、单元生产要素调度、综合调度、安全管理、值班管理、调度通讯、调度信息记录与查询、安全生产报表、重大信息提示、调度信息库等功能模块。便于领导和有关部门及时查询浏览信息。系统实现智能调度、异地远程调度,信息共享,通过优化经验积累,提高调度水平,实现科学调度。


办公自动化方面的应用

    办公自动化系统是适用于企业、事业单位、政府机关用户的网络协议同办公系统。本系统的工作流程管理、即时通信、客户管理、文件管理、资产管理等模块具有领先的技术,具备强大的功能,操作起来简单方便。不仅能快速提高企业的运作效率,节省大量的办公费用,而且能全面提升企业的核心竞争力和生产力。本系统在开发和部署经验基础上,总结了几百家内外客户的实际需求,采用模型组件与WEB技术结合的方式,具有强大的功能,广泛的适用性、可靠安全性和可扩展性。


财务管理方面的应用

财务管理系统通过协同工作系统和财务数据库连接,整合费用预算、报销、申购、资产登记等工作流程,协助公司管理层了解整个公司的绩效情况,集中管理公司的财务信息和财务事件,从宏观面了解整个公司的经营状况。根据企业财务发展趋势,统计未来企业发展速度并给出合理规划建议。

在具体细节方面财务管理系统从以下几个方面去为企业在财务管理方面提供方便灵活而又准确严密的管理工具:

  1. 1.允许外部财务数据的提取,汇总单项会计科目与会计凭证。

  2. 2.对企业财务成本进行了细分,进行了多层面定义的成本中心,可按人、按部门、按区域等分析,有力控制成本。

  3. 3.为企业提供了多种财务报告、报表,汇总、计算工具,可以多角度观察企业业绩表现,客观准确的查看企业的财务状况。

  4. 4.可以展示从企业整体、到各分公司、各部门、各工作小组、各人员的财务数据,进行从宏观到微观的剖析,从企业内部到外部,与财务管理有关的细节都做到准确。


人事管理方面的应用

人事管理系统由人事信息管理系统,门禁系统,考勤管理,工资管理,工作管理,绩效考评和员工培训等部分组成。对员工的培训,工作,业绩和报酬有一个完整的管理体系。可以为客户提供强大的人力资源管理的工具,不仅可以从考勤、工资管理等有形方面对员工进行管理,更可以从绩效考核、员工培训等方面对员工进行无形管理,可以优化企业人力资源,同时可以进行最优的人力资源配置,提高人力资源的利用效率,进而提供整个企业的办公效率。系统中还包括宏观的人员组织机构管理,以及贴近员工日常工作的入职、转正、离职、岗位调动、出差、请假等功能。能够使企业实时了解企业自身结构,及各部门员工所处工作情况,便于企业及时合理的对人员结构和工作安排进行调整。


经营管理方面的应用

    经营部门在供需链中处于市场与企业的接口位置,实现企业的资金转化并获取利润,为企业提供生存与发展的动力源泉,并由此实现企业的社会价值。经营管理系统能使够繁重、复杂的工作流程简化为智能、便利的操作流程。使企业适应高节奏、高效率的现代信息化社会。系统会经过对企业全面的需求分析和详细的软件设计,将企业经营管理系统划分为预算管理、报价管理、合同管理、生产进度跟踪、业务员管理、经营分析、基础数据维护等系统模块。 本系统是一个功能完善的多用途管理系统。系统结构紧凑、设备简单、使用方便、稳定、可靠,功能强大。系统采用模块化设计,功能模块配置灵活,系统可大可小,可以适合各种规模的用户应用,并且可以根据用户的特殊需要定制特殊功能。   


0858-6800010
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