智慧矿山整体解决方案课件

智慧矿山整体解决方案智慧矿山整体解决方案1感知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对矿山信息进行精准化采集、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传控用（数据采集）（数据传输）（智慧处理）（控制执行）（应用推送）智慧矿山内涵智慧矿山内涵感知智慧矿山传控用（数据采集）（数据传输）（智慧处理）（控制21.1.建设背景和需求分析建设背景和需求分析2.2.智慧矿山整体解决方案智慧矿山整体解决方案3.3.智慧矿山建设内容智慧矿山建设内容目录Contents4.4.解决方案优势解决方案优势1.建设背景和需求分析2.智慧矿山整体解决方案33Part 1建设背景和需求分析Part 1建设背景和需求分析4智慧矿山建设现状智慧矿山建设现状基础设施建设以太环网数据机房调度大屏工业电视系统扩播系统智慧矿山建设现状基础设施建设 以太环网数据机房5智慧矿山建设现状智慧矿山建设现状各类子系统建设井下广播、3G通讯系统等调度通讯类安全监控、顶板压力、水文监控、人员管理监测监控类主副提升、皮带运输、水泵房、变电所自动化控制类地测、通防、调度、机电等专业应用类智慧矿山建设现状各类子系统建设 井下广播、3G通讯系统等6智慧矿山实施原则智慧矿山实施原则 4321实施信息资源规划.建立完善智慧矿山基础标准，避免形成“信息孤岛”。响应党和国家节约型社会的号召，充分了解已有资源，充分利用已有资源，避免重复建设建立智慧矿山领导小组，帮助与协调解决构建智慧矿山体系过程中的相关问题。设置相应机构或加强调度信息中心的职能，完善监督制约机制。分阶段、分步骤完成智慧矿山建设。选择示范矿井实施，以点带面，最终完成整个集团的智慧矿山建设。总体规划分步实施加强领导强化监督利用资源倡导节约信息基础强化建设5采取切实的措施吸引人才，大力发现和培养复合型人才，充分发挥他们在智慧矿山建设工作中的作用。吸引人才注重培养智慧矿山实施原则 4321实施信息资源规划.建立完善智慧7智慧矿山挑战与建设目标智慧矿山挑战与建设目标推进智慧矿山建设是煤炭行业信息化趋势，是两化深度融合的重要应用。其建设有效规避了智慧矿山建设存在的“信息孤岛”与“重复建设”等重大问题。同时我们站在一个更高的科技与应用角度去规划与提升矿山综合自动化与信息化建设，真正推进智慧矿山进而实现智慧矿山样板化与工程化。智慧矿山挑战与建设目标推进智慧矿山建设是煤炭行业信息化趋势，8智慧矿山建设目标智慧矿山建设目标集中管控业务融合智能化移动互联数据共享应急联动目标智慧矿山建设目标集中管控业务融合智能化移动互联数据共享应急联9Part 2智慧矿山整体解决方案Part 2智慧矿山整体解决方案10智慧矿山建设思路智慧矿山建设思路“12341”建设思路智慧矿山管控体系智慧矿山管控体系数据中心与集控中心数据中心与集控中心协同地理信息系统平台（协同地理信息系统平台（CGISCGIS）矿井综合自动化平台（矿井综合自动化平台（MESMES）协同管理信息系统平台（协同管理信息系统平台（CMISCMIS）协同设计类、安全管理类协同设计类、安全管理类经营管理类、专家分析类经营管理类、专家分析类一个体系两个中心三个平台四类应用统一发布基于二维、三维与基于二维、三维与移动互联综合发移动互联综合发布布智慧矿山建设思路“12341”建设思路智慧矿山管控体系数据中11智慧矿山整体架构智慧矿山整体架构智慧矿山整体架构体系智慧矿山整体架构体系综合管控中心平台数据中心实时数据库空间数据库关系数据库+分控中心1、二维综合集成发布与管控系统2、三维综合集成发布与管控系统3、移动综合集成发布与管控系统安全生产业务管理1、地质测量管理2、一通三防管理3、机电运输管理4、回采掘进管理5、调度综合管理6、安全综合管理1、地质测量绘图2、通防制图设计3、供电辅助设计4、采掘辅助设计5、调度监控更新生产专业协同设计6、.目标经营管理1、资产设备管理2、煤炭运销管理3、人力资源管理4、财务目标管理5、综合办公管理6、.专家知识分析1、煤与瓦斯突出2、通风在线分析3、火灾预警分析4、水灾预警分析5、逃生路线分析6、.采掘分控运维分控运输分控通风分控电力分控矿井安全监控与生产自动化接入子系统协同地理信息系统平台协同管理信息系统平台智慧矿山整体架构智慧矿山整体架构体系综合管控中心平台数据中心12智慧矿山建设内容智慧矿山建设内容智慧矿山建设内容13Part 3智慧矿山建设内容Part 3智慧矿山建设内容14智慧矿山解决方案架构智慧矿山解决方案架构智慧矿山解决方案架构15集控中心集控中心集控中心是整个综合集控层的核心，为矿井企业提供业务集中控制、过程控制。通过网络和控制数据库技术，整合所有控制类子系统的信息，综合了SCADA、系统集控、分控中心（流程专业分控）、各系统联动控制。基于二维、三维GIS实现数据管理与控制的一体化。集控中心集控中心是整个综合集控层的核心，为矿井企业提供业务集16数据中心数据中心数据中心支持实时数据的大容量访问，快速数据传输与应用；实时数据更新及时，一旦更新直接推送；支持实时数据、关系数据与空间数据等多源数据存储；实时数据与关系数据合二为一。空间数据实时数据应用数据 提供规范的、标准的人员定提供规范的、标准的人员定位、监测监控、视频监控的数据接位、监测监控、视频监控的数据接口，可接入已有系统，也可让将建口，可接入已有系统，也可让将建系统写入，具备良好的兼容性与可系统写入，具备良好的兼容性与可扩展性。扩展性。数据中心数据中心数据中心支持实时数据的大容量访问，快速数据传输与应用17生产专业协同设计应用架构生产专业协同设计应用架构点要素直线折线曲线圆弧矩形注记三维折线修改移动删除复制旋转变换缩放量测煤矿三维环境构建地貌图地形图基本矿图测量数据地质数据通风数据地貌图地形图基本矿图测量数据地质数据通风数据外部系统地图与建模数据导入地图数据输入安全生产监控与自动化数据接口各类属性数据导出基本绘图功能煤矿地图导出采掘工程图地质剖析图通风网络图底板等值线图煤层等厚图通风系统图瓦斯等值线图煤层储量计算图构造状况分析底板夹水分析地表沉陷预测下井路线分析瓦斯灾害预警综合自动化预警避灾路线展现应用应急救援指挥管理WEB管理与决策属性数据输入专业地图处理功能空间处理分析功能数据输出地图输出地图编辑功能煤矿地理信息系统生产专业协同设计应用架构点要素直折曲圆矩注三修 改移删复18建立建立“智慧矿山智慧矿山”数据中心数据中心智慧矿山 解决方案以“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，该解决方案增强了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环境，提高矿山生产信息的利用效率和空间分析能力，实现资源与开采环境数字化、生产管理与决策科学化。提供针对智慧矿山的多源异构海量数据的一体化管理方案，在统一的时空框架下，全面采集、收集、整理、处理矿山基础数据和生产数据，并按统一的分类标准和数据组织格式，进行集中式或分布式管理，形成可供企业内部共享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服务，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。建立“智慧矿山”数据中心智慧矿山 解决方案以“数字管矿”为目19建立矿区三维模型，实现矿山信息的可视化建立矿区三维模型，实现矿山信息的可视化建立起地上下一体的三维智慧矿山，提供包括地表开采设施，三维矿区地形，三维勘探工程，三维矿床模型，井下巷道设施等各类三维对象的建模工具，并进行综合的一体化数据管理，提供协同三维分析功能，真实模拟矿山生产环境。建立矿区三维模型，实现矿山信息的可视化建立起地上下一体的三维20矿山生产控制信息的集成与管理矿山生产控制信息的集成与管理以三维数字化的矿山为空间框架，通过井下工业环网实时传输矿山各类监测、监控数据，将地面、井下，人员、设备、环境、工况等静态与动态信息统一配准于矿山三维集成模型中，实现集成可视化与综合分析,供矿山生产组织、安全监管与指挥调度人员的日常使用，实现矿山的管控一体化和决策可视化。井巷监控、胶带运输模拟矿山生产控制信息的集成与管理以三维数字化的矿山为空间框架，通21应急指挥为矿山安全保驾护航应急指挥为矿山安全保驾护航为保障矿山的安全生产，提供立体的应急指挥功能，依赖井下监控，人员定位，瓦斯监测等实时信息的反馈，内置自定义的安全应急预案，当事故发生时，以二三维一体的方式直观展示事故环境，提供火灾水灾模拟，逃生路径分析，设备故障报警，救援开挖计算等辅助决策功能，帮助用户及时采取救援措施，提高应急救援的效率。事故点定位最短逃生路径分析应急指挥为矿山安全保驾护航为保障矿山的安全生产，提供立体的应22进行矿产资源动态管理进行矿产资源动态管理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，必要还可制图输出和打印。建立强大的智慧矿山数据中心，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。提供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。提供三维模型分析与评价工具，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。进行矿产资源动态管理由于矿山地质环境复杂、地面经济建设造成的23建立网络化应用及多级管理模式建立网络化应用及多级管理模式依据组织管理架构，分类分级管理用户角色，针对不同用户角色分配合理的功能权限、数据权限，确保数据资料的安全性和保密性，通过分级管理，实现上级管理单位对下级子单位的工作监管，同时建立在线数据动态上报更新机制。如某省-市-县三级多级动态监管系统，结构示意图如下建立网络化应用及多级管理模式依据组织管理架构，分类分级管理用24多方位的数据查询、统计，增强了动态管理的监控能力多方位的数据查询、统计，增强了动态管理的监控能力将矿区各类资料与该矿区图件关联，实现图与资料的统一化管理、查询，同时对矿产资料、成果图件、储量台账等信息多方式查询、统计，实时掌控储量变动情况。多方位的数据查询、统计，增强了动态管理的监控能力将矿区各类资25二三维一体化展示，可视化管理模式二三维一体化展示，可视化管理模式通过二三维不同的表现方式，进行可视化的高效管理，针对单个或多个矿区，可以随时查看提交的各类资料，如图表、报告及三维矿山模型等，并可采用三维的方式直观的观察到单矿区的开采量变化情况，从而了解储量的变化。为各管理部门的决策分析提供可靠依据。二三维一体化展示，可视化管理模式通过二三维不同的表现方式，进26设备与环境监控系统设备与环境监控系统矿山设备监控系统包括通风系统、照明系统和给排水系统，主要实现通风机，照明灯具和水泵的自动控制及其运行状态监测，当任意一个设备发生故障时候，能够及时的产生故障报警，以便工作人员及时维护；环境监控系统主要通过气体环境传感器对矿山内部的有毒气体和可燃气体进行实时的含量检测，能够及时的预测危险，产生危险报警，以便保证工作人员的安全。设备与环境监控系统矿山设备监控系统包括通风系统、照明系统和给27专家分析应用专家分析应用煤与瓦斯突出分析煤与瓦斯突出分析矿井通风在线监测矿井通风在线监测及实时解算及实时解算逃生路线的分析逃生路线的分析火灾的预警技术火灾的预警技术水灾的预警技术水灾的预警技术采掘进度与瓦斯地质综合分析专家分析应用煤与瓦斯突出分析矿井通风在线监测及实时解算逃生路28专家分析应用专家分析应用基于云端的专家分析应用专家分析应用基于云端的专家分析应用29专家分析应用专家分析应用煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出1.系统挂靠在各种型号的煤矿安全监控系统上实现煤与瓦斯突出实时诊断预警，实现监控数据实现监控数据的充分利用的充分利用。2.本系统诊断方法是连续非接触式连续非接触式的突出危险诊断（预警）方法，基于综合突出假说，采用地应力、瓦斯含量以及煤的物理力学性质这三大因素来综合判定，因此判断工作面突出危险性比较全面。3.能提前提前12天发出突出危险预警信息。煤与瓦斯突出实时诊断系统专家分析应用煤与瓦斯突出系统挂靠在各种型号的煤矿安全监控系30专家分析应用专家分析应用煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出基于回风流瓦斯浓度连续监测实时预警，可提前12天专家分析应用煤与瓦斯突出基于回风流瓦斯浓度31综合发布与管控系统架构综合发布与管控系统架构智慧矿山之综合集成与管控系统（2D+3D+报警联动）中级应用智慧矿山之综合集成与管控系统（2D+3D）基本应用综合管控系统平台智慧矿山之综合集成与管控系统（2D+3D+报警联动+移动应用）高级应用数据应用基础平台.WebGIS3DWebGIS报表控件数据交互联动应用组件层.数据挖掘数据融合数据处理数据接口数据组件层人员定位管理自动化监控环境监测监控基本功能组件层业务逻辑组件层集成功能组件层.综合报警管理水文监测管理设备定位管理二维放大二维缩小二维移动实体定位.基本二维.三维查询三维量测三维漫游基本三维实体定位3DMAX9.0以上模型空间数据库实时数据库空间实体模型库应用管理数据库模型组织与管理数据组织与管理数据与模型集成平台移动互联网Intranet网网络支撑与应用平台Web服务器数据服务器服务器与安全硬件平台硬件防火墙局域网设备、通风、储量、产量、进尺、销量、采掘衔接等数据巷道、钻孔、煤层等形成采掘图等以及遥感影像数据环境监测、水文监测、自动化监测、束管监测、人员定位等综合发布与管控系统架构智慧矿山之综合集成与管控系统（2D+332安全预警报警安全预警报警调度报表调度报表灾害救援灾害救援质量标准化质量标准化设备远程监控设备远程监控设备巡检设备巡检生产情况查询生产情况查询即时通信调度即时通信调度实时监测实时监测移动互联综合集成与管控移动互联综合集成与管控安全预警报警调度报表灾害救援质量标准化设备远程监控设备巡检生33解决方案优势解决方案优势业务融合业务融合通过基于平台化的建设理通过基于平台化的建设理念与数据共享后，将以前念与数据共享后，将以前各子系统零散的业务融合各子系统零散的业务融合起来，达成业务高度统一。起来，达成业务高度统一。综合硬件传输平台基于统一综合硬件传输平台基于统一的的TCP/IP传输网络，并提供传输网络，并提供具备多种数据输入接口的统具备多种数据输入接口的统一接入设备。一接入设备。传输整合传输整合智能分析智能分析通过对各子系统、上层业务通过对各子系统、上层业务系统、数据中心的海量数据系统、数据中心的海量数据进行挖掘，利用模型、趋势进行挖掘，利用模型、趋势等先进技术对矿山的安全生等先进技术对矿山的安全生产状态进行实时智能分析。产状态进行实时智能分析。数据共享数据共享将以前数据独立，无法进将以前数据独立，无法进行共享的数据整行整合，行共享的数据整行整合，消消 除除“数据孤岛数据孤岛”。解决方案优势业务融合通过基于平台化的建设理念与数据共享后，将34系统优势系统优势网络化应用：建立完整的动态储量监管网络化应用方式多工具软件整合：可整合固体矿产储量估算，三维地质填图等工具的成果数据多级管理模式：建立符合企业、政府的多级业务管理结构与电子政务对接：可与已有的电子政务对接，方便的数据共享服务二三维一体化：涵盖二维图表、三维模型一体的数据方案丰富的结果表达：各类动态储量报表输出，二维图件生成，三维矿体模拟系统优势网络化应用：建立完整的动态储量监管网络化应用方式35智慧矿山平台特点智慧矿山平台特点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，结构简单清晰，布线方便，安装快捷。维护方便由于每个被控设备对应的工业测控执行器设置有单独的地址，可轻松找到设备故障的根源；如果是测控执行器故障，可通过插拔端子，快速更换。兼容和扩展性本系统中构建了贯穿地上与地下的千兆光纤以太环网，为多个系统提供高达百兆的数据带宽，保障各系统的数据链路。同时，设计采用了标准开放的工业以太网协议，留有各种相应的接口，具有灵活性和延展性，采用国际标准的协议，以方便与其它厂家设备的互通。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，系统会自动切换数据链路，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响。自动检测系统具有设备在线运维功能，系统自动检测设备状态和故障报警。对设备管理需要用户对设备运行进行分析。用户对设备运行进行分析包括累计设备运行时间、设备故障诊断、设备健康分析、设备维修、报警提醒、设备运行启停次数监视。智慧矿山平台特点施工简单快捷以被控设备为对象设置专有的工业测36Part 4解决方案优势Part 4解决方案优势37解决方案优势解决方案优势统一的数据传输统一的数据传输解决方案优势统一的数据传输38优势：降低维护、省力、省成本优势：降低维护、省力、省成本解决方案优势解决方案优势统一的数据传输统一的数据传输优势：降低维护、省力、省成本解决方案优势统一的数据传输39 采用采用“基于实时基于实时+关系数据库的数据组织与存储关系数据库的数据组织与存储”实现数据统一管理，达到数据共享。实现数据统一管理，达到数据共享。毫秒级存储高效并发访问实时更新效率典型的数据压缩比历史数据高效查询数据主动发布（1）实时数据主动向终端推送机制（2）可配置的多并发数和大数据吞 吐量，提供多用户高频率的访问（3）高效的实时与历史数据查询（4）典型数据压缩比，节约磁盘存 储空间（5）可有效解决SQL数据库在大数据量、多并发、高频率访问下容易出现拥塞、崩溃等现象。解决方案优势解决方案优势统一的数据管理统一的数据管理 采用“基于实时+关系数据库的数据组织与存储40 采用采用二维、三维协同一体化的解决方案二维、三维协同一体化的解决方案实现专业设实现专业设计、综合集成展示应用。计、综合集成展示应用。二维设计基于AutoCAD平台开发，可以实现与任何版本CAD的无缝接合，与三维互转与三维互转与三维互转与三维互转三维展示是基于地理信息系统GIS开发，可以自动的生成工作面和巷道，与二与二与二与二维互转维互转维互转维互转基于一张图基于一张图基于一张图基于一张图（采掘工程图）安全生产专业的共享、协同与动态更新。123解决方案优势解决方案优势统一的业务融合统一的业务融合 采用二维、三维协同一体化的解决方案实现专业设41 提供提供“基于大数据的智能专家分析平台基于大数据的智能专家分析平台”。（1 1）基于云端的专家分析平台）基于云端的专家分析平台 基于云端的专家分析平台能够充分利用后端的大数据信息和完备的专家知识库，实现各类灾害的实时分析和预测预报服务，定期形成对煤矿安全生产的专业建议。（2）开放的专家知识平台开放的专家知识平台 平台开放了强大的专家知识编辑功能，用户可以根据现场的具体需求，实时自定义基于多系统的数据分析和联动规则，形成简单的现场专家知识应用，无需修改代码。解决方案优势解决方案优势实时的智能分析实时的智能分析实时对各类故障进行报警分析与指示等，并可以远程控制。提供“基于大数据的智能专家分析平台”。解决方案优势42谢谢你的观看谢谢你的观看43