智慧矿山技术培训优质课件.pptx

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1、智蕙矿山技术主讲人:2017年10月18日矿山技术发展历程智慧化机械化m数宇化 信息化矿山技术发展大体经历了原始阶段、机械化阶段、数字 化、信息化阶段后，正快速迈向智慧化时代。智慧就是对事物 能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。矿山技术发展历程原始开采阶段：人们主荽通过手工和简单的工具稿刨、缺挖进行矿山的采掘活动，生产主要靠人力,效率极竺最早的采煤运输方式一人采骡拉矿山技术发展历程团机械化 阶段rv山在采掘、运输,提升.以及生产辅助方面釆用大量机械 设备和爆破施工，生产效率得到大大提高,矿井用人数量大 大减少。 机器替代了人力矿山技术发展历程以矿体空间化、数字化、网络化和可视化等特征为代表。

2、数字化信息化阶段，计算机技术的飞速发展，给传统产业 的发展帯来了巨大机遇，用信息技术改造传统产业，提升传 统产业实现跨越式发展”也成为国家战略，煤矿开展的“两 化融合三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。数字化 信息化 阶段.从字面意义上来讲，数字化就是将“书面”信息转变成电子信息数 字信息，对矿山人、机、环境进行实时三维数字化测控；信息化主要是 解决数据传输、数据呈现问题。?rr%矿山技术发展历程以应用互联网、光纤网络、物联网、云计算等技术特征为代表。智慧化阶段，当前发达家在各个领域都快速的向智慧时代飞进，尤其在军事领域，如无人飞机.机器战士 ，无人战车等等。智慧就是具有人类一样的思维能

3、力，就是可以代替人处理复 杂的工作，就是无人，智慧矿山能够主动的感知,自动分析. 并能够正确快速地处理的矿山系统。信息化数字化与智慧化的区 别标志就是是否实现了 无人0数字化矿山数字化矿山建设的必要性1）构建数字矿山，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改造与发展，开创安全、高效、高产、绿色和可持续的矿业发展新模式，是矿业生存与发展的必由之路。2）构建数字矿山，可以最大限度的开发和利用矿山企业的自然 资源、人力资源以及其它相关资源，为矿山企业的生产和经营管理服务，可以优化设计、生产计划、生产调度与过程控制,已实现矿山企业效益最大化。3）构建数字矿山，可以促进矿山企业的精细化管理，确保矿山 安全

4、、高效生产。数字化矿山概念“数字化矿 11|,，(Digital Mine) 或称为“数字矿山”，是对 真实矿山整体及其相关现象 的统一认识与数字化再现， 在统一的时间坐标和空间框 架下，科学合理地组织各类 矿山信息，将海量异质的矿 山信息资源进行全面、高效 和有序的管理和整合。数字 矿山的最终目标是实现矿山 的综合自动化。MTU数字化矿山特点数字化基础矿山的所有内容处理 成现代计算机可以接受、 彳诸存、拷贝、加工和网 络传输的数字信息，并 保证信息的完整性。数字化矿山特点能准确地采集到任何 地点、任何时间所需要 的安全、生产和管理等 信息，并保证信息的及 时性。精准适时采集1%数字化矿山特点

5、所有信息包括实时数 据、多媒体数据和管理 数据可以通过局域网和 广域网进行准时、可靠、 安全的传输，必要的数 据要保证时钟同步。f .网络化传输E3防火堵工fi师工作#地面训度笙）W井统奪*井姉飨奉8地面工业按制光纤环网z弥下工业控制光仟环冋压风机房槌拉剑8 KSrtPLcmLC 仗,专用控 现场 &制设备鉢择库眼务鼻 管控!务若我”指十台體如融券了。心若品布讚韻春下占i Q QQQQUH数字化矿山特点、通过标准的数据格式、 开放的通信协议和统一 的管理规范所定义的数 据仓库实现各种应用中 信息的互连互通。f .规范化集成数字化矿山特点可视化展现对于数据仓库中的所 有信息和模型均可用四 维地理

6、信息系统技术、 虚拟现实技术、模拟仿 真技术、多媒体技术和 可视化分析技术进行表 达和展现，实现透明管 理。枠州矿jcvEitB amISM数字化矿山的基本构成数字矿山矿山应用系统四维时空地理信息系统平台坦矿山OA、ERP. CDS系统 A全矿井综合自动化系统高速宽带网络传输系统高效的多源数据采集系统数字化矿山的基本构成1、高效的多源数据采集系统*矿山设计数据及其他文档数据1-测量数据数据采集LP地质勘探数据系统_J现场传感数据负责数据的采集、处理与更新。2、高速宽带网络传输系统数字化矿山的基本构成数字化矿山的建设与矿山业务运行是以高速 企业网为基础，在数字化系统中所处理的业务不 但有语音、视

7、频、数据业务，还有大量的与模型 库交互的三维数据。建立宽带、高速和双向的通 讯网络，确保海量矿山数据在企业内部、甚至是 与网络快速传递都是十分必要的O高速宽带网络是数字化矿山的基石。数字化矿山的基本构成3、全矿井综合自动化系统矿井生产执行系统（MES）ri过程控制系统（PCS）企业资源计划系统（ERP）c 将先进的控制技术、 计算机技术等信息技 术与先进的矿井生产 工艺技术、现代管理 技术相结合。X _丿数字化矿山的基本构成4、四维时空地理信息系统平台三维地址体建模系统-3D GMS地测GIS三维图形显示系统输配电GIS矿山专题GIS系统-MGIS综合管线GIS矿山虚拟现实系统-MVR井下人员

8、定位GIS等n舀负责矿山地物对象的拓扑建立与维护、空间查询与分析、矿 山制图与输出等基本功能，并进行数据访问控制。5、矿山应用系统、应用系统VK_J采矿CAD系统(MCAD)-丿虚拟采矿系统( (VM)_矿山模拟系统(MS) :工程计算系统(E -蠢票譌黍岑科学计算可视化(SV)为矿山业务流程和决策所需的各类工程计算与应用分析提供 功能服务Q 洛必#晶驻数字化矿山的基本构成6、矿山OA、ERP、CDS系统矿山0A系统 综合安全监控系统及开采环境监测系统 设备管理系统 物资管理系统 人力资源管理系统定销存管理系统 客户关系和供应链管理 项目管理系统综合调度指挥系统智慧化矿山智能化数字矿山是矿山信

9、息化建设的目标和方向。其核心思 想是利用计算机网络系统、通信系统、控制系统等构成的矿 山数字神经，实现矿业资源、矿山生产与经营运作过程的数 字化，通过信息的智能化分析处理实现矿山生产过程的实时监控,管理与优化。智慧矿山概念 2008年11月IBM提出“智慧地球”的概念; 2009年1月，美国总统奥巴马肯定了 IBM “智惹地球”的思路; 2009年8月，IBM又发布了智意地球贏在中国计划书，正式揭开了 “智慧地球”的序幕。徽电子:* B侦智能交通 智慧政府 数字地球智慧矿山概念L 彳亍业专家晋遍认为，由中国智慧矿山联盟提出的关于智慧矿山的定义表 述简练.清晰.目标明确，指出了矿山技术的发展方向

10、，同时说明了智慧矿 山和数字矿山,信息矿山的关系。具有代表意义。同时，该定义征求了多单 位、多位矿山技术人员,管理人员、政府主管部门.专家、学者的意见。“智慧矿山是在我国矿山企业当前提到的最频繁最时璧的一个词，自从 2008年美国IBM提出智慧地球”的概念后，煤矿行业许多学者都根据自己的 观点出发进行定义。由中国智慧矿山联盟于2012年提出，其定义被多数人 认可。即定义为：对生产.职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、 自动分析.快速处理的无人矿山；智慧矿山的本质是安全矿山.高效矿山,清洁 矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础，智慧矿山的建设是逐歩实现的，具有明显的阶段

11、性。5，;智慧矿山概念中国智慧矿山产业技术创新联盟（简称智慧矿山联盟）是根据创新型国家发展战 略要求，按照科技部等六部下发的关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见 国家技术创新工程总体实施方案等6个文件的具体要求由国内业绩著名企业、大 学、研究人员等产学研用人单位联合发起成立的新型国家级产业技术创新战略联 盟。其于2012年9月26日成立。什么是智慧矿山联盟？ i智慧矿山概念发起单位成立目的慧矿山联盟是由中国职业安全健康协会牵头，北京龙德时代承办神华、中煤集团、中国矿业大学、煤炭科学总院等法人单位依据关于推动产业技术创新成略联构建的指导意见（国科发政2008 770号）联合发起成立的产业技

12、术创新战略联盟。2联盟成立的目的是:组织智慧矿山的关键科技攻关，建设智慧矿山示范工 程，推广智慧矿山的理念和技术，制定智慧矿山标准，推动矿山设备制造业 的转型升级，实现矿山的本质安全、高产高效、绿色环保。智慧矿山联盟简介3联盟的主要任，1）明确智慧矿山的概念、内涵和发展方向，组织有关论坛，宣传智慧矿山理念和技术。2）凝聚”产学研用等方面的力量，组织我国智慧矿山关键技术攻关，解决困抗矿山职业安全健康.生产、保障等方面的技术难题。3）建设智慧矿山示范矿井、示范工程、示范项目。4） 制定或者参加制定智慧矿山的技术标准、应用标准等标准，促进智慧矿山技术的规范化和标准化。5） 推广智慧矿山技术，促进矿山

13、实现本质安全、高产高效、绿色环保。6） 通过技术攻关、技术转让、联盟合作等形式促进矿山制造业的产业转型和升级。7） 在产业方面为政府提供合理化建议，促进政府建立相关的产业发展政策、体系和机制。8） 促逬业内企业和科研机构的合作，实现资源共享和优势互补。加强联盟成员之间的技术结合、信息 沟通，鼓励联盟成员实现双边和多边形式的合作创新，促进产学研合作。智慧矿山的特点“无人”是智慧矿山的最高形式智慧矿山的显著标志就是无人，就是开采面无人 作业.掘进面无人作业.危险场所无人作业.大型设备 无人作业，直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方 面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。总体建设思路自动化操作精准

14、适时采智能化服务规范化集成最终建成数字化智慧体数字化基础把矿山的所有内容处 理成现代计算机可以 接受、储存.拷贝、 加工和网络传输的数 字信息，并保证信息 的完整性。煤罅鶴全B煤炭篮皮15UJt BOOM or 83 BHIXn I I I I I I I I 精准适时采集能准确地采集到任何 地点.任何时间所需 要的安全,生产和管 理等信息，并保证信 息的及时性.网络化传输k所有信息包括实时数据、 多媒体数据和管理数据 可以通过局域网和广域 网进行准时、可靠、安 全的传输，必要的数据 要保证时钟同步。防火墙書瀛机融 %,了 S服务养 品和隐&晶銘T早& W卩口卩5工fi师工作#地面训度室W井统

15、奪*外鼠牛场地面工业按制光纤环网&ntri压风机房non更电二居控钥设备山盘下工皿制曆环网F规范化集成通过标准的数据格式、 开放的通信协议和统一 的管理规范所定义的数 据仓库实现各种应用中 信息的互连互通，确保 数据的唯一入口和一致 性可视化展现对于数据仓库中的所有 信息和模型均可用四维 地理信息系统技术.虚 拟现实技术、模拟仿真 技术.多媒体技术和可 视化分析技术进行表达 和展现，实现透明管理。1神卅矿业团，外工况动态吐 瓦斯,刷!定位、风机,采煤机.皮带,人车 工业視無监控,煤仓除杏自动化系统设备一实时动态雙示nTA自动化运行对于主要生产执行环节、 监听监视环节.时限性 强.准确度高的环节

16、以 及环境恶劣、易疲劳环 节实现操作自动化或无 人化。2 .智慧矿山的特点智能化服务在一些诸如危险源辨识 灾害预警、方案设计、 计划编制、过程控制、 经济分析、调度优化等 方面提供智能化工具和 综合决策支持，最大限度地降低脑力劳动强度,避免人为决策失误。智慧矿山建设思路规范化基础精准适时采集自动化操作数字化基础可视化展现网络化传输智慧矿山建设的阶段性3A “矿区系统 r的无人O多个系统的1 单个系统、产慧化I单项技术的智能化智慧矿山的基本构架智慧矿山包括了矿山的各个方面，按照通常的划分方法，可以 分为四个方面，就是智慧生产调度指挥中心.智慧生产系统.智 慧职业健康与安全系统.智慧技术与后勤保障

17、系统。!1!巨智慧矿山的基本构架智慧综采工作面无人掘进工作面无人采矿工作面无人掘进工作面非煤矿山2.智慧矿山的基本构架智慧职业健康安全环境系统 智慧爆破监控系统 智慧洁净生产监控系统 智慧冲击地压监控系统智慧人员监控系统智慧通风系统智慧水害监控系统 智慧应急救援系统等智慧矿山的基本构架智慧无人开采技术的历程2010200020032007-辽宁铁法小青-山西焦煤马兰矿兖矿东滩矿矿刨煤机无人引进DBT刨煤机1303自动化工工作面开采自动工作面作面（自主产以山西科达 自 动 化等公司为 代 表 的国内厂家 ， 积 极投入无人 采 面 工作面的研 发 ， 取得可喜成 绩 ， 已经有十多个工作面装备。

18、智慧矿山应用示范情况科达自控研发的智能化煤矿综采工作面我国综采工作面大中型煤矿在煤矿生产的大部分关键环节实现了自动化的改造，但是在设备最多，难度 最大的采煤环节还是一个空臼，采煤环节必须在现场进行人工操作。由科大自控公司独立研发的国内首个煤 矿自动化综采工作面已在晋城、阳泉两个煤矿试运行。该系统负责对200多台设备的进行集中控制,综采工 作面代表了采煤控制的世界先进水平。该项目已取得国家、省、市各级政府认可，分别列项支持。自动化综采工作面控制系统的主要特点如下：1、在顺槽控制中心，通过无线覆盖，传输语音和视频信号，实现工作面的控制；2、采煤机自动记忆切割；3、 液压支架自动定位,推移；4、 三

19、机自动联动；5、 皮带系统及泵站的自动控制；6、 视频监视自动跟踪。智慧矿山应用示范情况科达自控研发的智能化煤矿综采工作面适合在大噪声背景下使用的无线语音通信终端工作面现场任何地点、任何时候可以无障碍自由通讯可以进行工作面与地面自由通讯无人工作面工作面无线全覆盖IEIIEI智慧矿山应用示范情况科达自控研发的智能化煤矿缘采工作面无人工作面一采煤机记忆切割智慧矿山应用示范情况Sa科达自控研发的智能化煤矿综采工作面无人工作面一三机联动1=1智慧矿山应用示范情况科达自控研发的智能化煤矿综采工作面智慧矿山应用示范情况科达自控研发的智能化煤矿综采工作面应用业绩 晋煤集团古书院矿智能化工作面系统荫营煤矿智能

20、化工作面系统四川川煤集团广能公司绿水洞煤矿智能化工作面系统 西山煤电晋兴能源公司智能化工作面系统1:1智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统哈拉沟煤矿是神华神东煤炭集团的一大主力矿井，井田面积72.4平方公里，目前保有储量6.8亿吨。设计生产能力1000万吨。智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统调度室基本情况调度室现有工作人员12名。其中：主任、副主任各一名，调度及监测监 控员各5名。调度室的主要职责是：统一组织、协调、指挥安全生产；统一调 度、指挥矿井安全监测监控系统；负责监督监控各大生产系统；负责主运、 主扇、供电、供排水集中控制；负责组织协调矿井均衡

21、生产；负责全矿的综 合调度及协调工作。智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统a工业电视监视系统工业电视监视系统：主 要是通过工业电视对综采工 作面、主运系统、通风系统、 供排水系统、供电系统等关漣生产部位及地点安装64个摄像头进行实时监视。智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统综合自动化系统O供排水系统O0供电系统通风系统oo主运输系统自动风门oI 综合自动化系统：主要是对主运输、供电、供排水、主;1要通风机、井下自动风门五大系统进行集中控制，实现了远程; ;自动操作，同时具有故障报警功能。 I智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统1 全矿

22、综合自动化系统以建设统一管理的矿井监测、监视、控制网络为平台，集成汇聚井上井下各分支系统监控点的视频流、数据流、信息流，与矿区现有信息化网络基5出平台及其它子系 统实现无缝连接，实现全矿井的数据采集、生产调度、经营管理、决策指挥的信息化、科学化， 确保矿井生产安全、高效，提升企业的生产力水平。整个系统分为信息层、控制层和设备层三层 体系结构。采用工业级千兆光纤以太环网技术确保系统的先进性、可靠性，并充分利用以太网资源，实现三网合一（数据、图像、语音同网传输）O适于大、中、小各类矿井使用智慧矿山应用示范情况主运输系统神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统对主运和顺槽胶带机进行远木噩制，同时对电机、

23、CST运行 电流、电压、功率、温度、流量、速度等参数进行实时监视。W匚制智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统供电系统UbcUCALtt!LO OVIO.IO. xjx JZTJTG-l G-2 G-3 G-4 G51 i 3G-6 G-7 G-B代科方六 电风CAAT / 1/ 11/ *KMMO .000O .OCuStt3 - 337危KSo - usaIk.远吐2.4，。広拴O. )3WifeO . &UQ也眞（Kh）ooo927002段备用O -117497AO那用2U2O64 ift采一叭O .034 77任用i ia OG回帼H P水4任7?2a6121 3d9

24、22 7W46514162Q所用交调度室可对井下变电所进行远程停送电，并实时监测变电所 内高低压开关柜运行状态，实现了无人值守。.:智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统供水、排水系统对井下加压泵进行远程启 停操作，可对水位、压力、流 量等关键参数进行监测，同时 可对供水压力进行调整，自动 衡压供水，实现无人值守。根据水仓水位主排水泵可 实现自动启停,同时可对水仓 水位、水泵运行情况进行监测, 实现无人值守。神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统智慧矿山应用示范情况gg通风系统12:00： 1!I 9 戶 II 5 I二出 I2U II m四&户mis w rz rr.oI诚拌

25、IKWMiithlAWsI戒机供14 n M i IM Ml g* *娜2X %S W k 律Jj I ttWHlLftlin项；rtn.c?调度室对通风机进行远程控制，并对通风机的风量、负压、电机温 度等参数进行实时监测。林鮮薛智慧矿山应用示范情况神东煤炭集团哈拉沟煤矿调度信息化系统自动风门调度室对井下自动风门正常情况下进行状态监视和紧急情况下进行 远程控制。 -命謝火家新型智慧城市相关概念介绍政策倾向和趋势新型智慧城市产生的原因新型智慧城市建设的“六个_ 工程新型智慧城市的评价指标*I 新型智慧城市的建设行动目 标新型智慧城市与传统相比”新在何处?自2008年IBM提出智慧地球的概念以来,

26、建设智慧城市，以应对城镇化发展过程中带来的人口增长、环境污染、交通拥堵等各类城市病，促进城市健康、安全和可持续发展，已经成为全球城市发展的共同诉求和大势所趋。据统计,截至2016年6月,全国95%的副省级以上城市、 超过76%的地级城市,超过500座城市，明确提出或正在建设 智慧城市，我国已经成为世界智慧城市建设的试验场“ O我国首/欠提到智慧城市是2012年1月 颁不5的 国【 n亮关于印发J迪转型升级购(2011-2015年)的 j晅知，该通知从、ii. iifrnJ住J幵物.J-t- J(Xlctr匚 八U P目的角度，匪1确了智慧城市的应用市建设引入国家战略*2014年3月，中共中央.

27、国务院印发国家新型城镇化规划(20142020年):弋信息技术智慧城市发展，首次If個L并提出到2020年.建成一批特色2014年8月，经国务院同意，国家发展改革芝壬八部委联合印发了关丁订沸円慧e-x3O O Q2015年,新型円慧城市被首次写入政府工作报告;2016年,国家十三五”规划纲要明确提出建设一扌崎型示范性智慧城市” o同 时相关部门提出在”十三五”时期，将有针对性地组织100个城市开展新型智慧城市试点”，同时开展智慧城市建设效果评价工作。2016年10月，习近平在政治局集体目以推行电子政:体化的国家大数据中心口和共市等为抓耳建设新型智慧城业务融合、数据融合.实现跨层级、跨地域、跨系

28、统、跨部门.跨业务的协I发展提出了要求. ”进一步对我国新型智慧圻为什么要提出新型智慧城 市传统的智慧城市建设侧重于技术和管理,忽视了 技术与人 的互动、信息化”与城市有机整体的协调，导致了 信息 烟囱”数据孤岛，重技术轻应用、重投入轻实效，公共数据 难以互联互通，市民感知度较差等问题。新型智慧城市产生的原2 口景臾0：.智慧城市建设的初级阶 段；更为强调的是信息化 和”技术”；通过各类信息技术与城市管 理、民生服务和产业发展等 领域的融合应用，实现城市 各部门的信息化建设，例如 政务部门的电子化和信息化 系统建设等。传统 智慧城市新型 智慧城迁型智慧城市新在何处四-FA-it qM5各类数据

29、的采集、共享和关键在于打通传统智慧城市的各类信息和数据孤岛，买现圳 利用，建立统一的城市大数据运营平台。随着城市信息化和智慧化程度越来越高,城市信息安全问题亦越来越受到关注，新型智 慧城市建设亦更加重视城市信息安全体系的构建，保障城市各类信息和大数据安全。以人为本将成为新型智慧城市的重要特征。城市的发展最终是为“人服务，根 本上是促进人在城市中更好地生活和发展因此，新型智慧城市也从过去以信息技 术为出发点，回到人”这一最根本的出发点和落脚点。新型智慧城市建设的六个一工的标准体一个通用 功能平台为更好礁市的市个貝朵的系统，需城市规范、有序、确感知、信息系统改设施、公共安全、要遵循体系建设规 律，

30、运用系统工程 方法，构建开放的 体系架构；通过”强化共用、整合通用、开放应 用的思想，指导 各类新型智慧城市 的建设和发展。的互联互通和惠民 服务的无处不在， 要构建一张天地一 体化的城市信息服 务栅格网，夯实新 型智慧城市建设的 基础系统的使用效率， 要构建一个通用功 能平台，实现各类 信息资源的调度管 理和服务化封装， 进而支撑城市管理 与公共服务的智慧建立一饬放共享的 数据体系,通过对数 据的规秘编和融合步提升城市治理的和智能化水平。生态环境、宏观经 济、民生民意等状 况有效拿握和管理 需要构建新型智慧 城市统一的运行中的汇聚共享和跨部 门的协调联动。健康发展的重要保 证,需要通过政府 主导，结合各城市 特色，分类规划建 设内容及核心要素 建立健全涵盖建 设、改革、评价 三方面内容的标准 体系。新型智慧城市的建设行动目标在十三五国家信息化规划中确定了新型智慧城市的建设行动 目标：, .一ITHA谢谢聆*“心心数据股份有限公司 Dfln： 2017-8