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智慧矿山建设的发展与实践

统产业数字化、智能化。
2019年9月17日,视察郑煤机时指出:要加强
自主创新,发展高端制造、智能制造。
中央领导战略指向智慧矿山建设
2017年8月23日,国务院常务会议上提出:加
快向数字化、网络化、智能化转型。
2019年10月11日,国家能源委员会会议上指
出:要科学规划煤炭开发布局,推动煤炭安全 绿色开采。
《河南省煤矿智能化建设 实施方案》
智慧矿山包含内容
安全 调度 后勤
智慧矿山
生产 办公 运营
1.1 智慧矿山概念
智慧矿山是智能工业物联网及软件定义技术在矿山领域的全面应用。
万物互联
时空服务
融合联动
智慧决策
全面感知井下人、机、环等的 位置、状态,并可以对设备进 行控制
基 于 GIM 时 空 一 张 图 (GIS+BIM)为智慧矿山提供 三维可视化、协同设计、仿真 模拟、矿山及设备全生命周期 管理等服务
[2017]64号文件。
国家政策大力支持智慧矿山建设
《深入推进贵州省煤矿智 能化、机械化升级改造攻 坚方案(2019-2020年)》
《云南省煤炭产业高质 量发展三年行动计划 (2019—2021)》
《山西省能源生产和利用 设施智能化改造实施意见》
《关于加强全省煤矿智慧化建 设和智能化改造的指导意见》
分步实施
பைடு நூலகம்
智慧矿山建设的顶层设计
一个平台
一张网
统一数据传输
管控一体化平台
智慧矿山 “六个一”工程
统一数据存储
一个库
一系列智能化设备
(机器人)
一张图
地理信息系统 (GIS)
统一物资编码
一个标准
智慧矿山网络架构图
煤矿智能化系统总体规划框架
通过对标和吸取国内同类煤炭企业矿井信息化建设的先进技术和经验,在充分利用信息化提高煤矿生产自 动化的基础上,采用物联网和智慧矿山等技术手段做好煤矿生产、管理数据的规范和梳理,引进国际先进生 产管理理念,构建煤矿整体框架。
行业专家鼎立推动智慧矿山建设
“推进煤炭工业科技进步,大力发展智慧矿山建设, 为实现煤矿企业“零死亡”提供科技保障”
——黄玉治局长
“建设智慧矿山是煤矿发展的必由之路,是提高矿企 业核心竞争力、实现可持续发展的必然选择”
——王国法院士
国家政策大力支持智慧矿山建设
《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》 ——提升煤炭开采效率和智能化水平,研发智能化工作面
次会议”的讲话
《新一代人工智能发展规划》 ——2018年2月国务院提出到2020年智能机器人大规模应用,
实现生产设备网络化、生产现场无人化。
《智慧矿山信息系统通用技术规范》 ——2017年10月,国家标准化管理委员会对信息技术在矿山
的应用提供了国家标准和规范。
《煤矿安全生产“十三五”规划》 ——2017年6月,国家安全监管总局煤矿安监局印发安监总煤装
安全生产需要智慧矿山建设
工艺滞后
事故仍多
新的问题
缺兵少将
信息不畅
随着政府监管力度加大以及装备水平的提高,近年来煤矿安全形势得到了很大的改善,但也 面临新的问题。
中央领导战略指向智慧矿山建设
2014年6月13日,提出“四个革命,一个合作”
能源安全新战略。
2018年5月28日,院士大会上指出:要加快传
智慧矿山建设的目标
加强监管
智能改造
1.7 智慧矿山建设内容
等 技术,到2030年重点矿区基本实现工作面无人化。
《关于促进煤矿智能化发展的指导意见》 ——拟从国家层面给出煤矿智能化发展“三步走”战略目标。
《煤矿机器人重点研发目录》 ——提出“机械化换人,自动化减人”科技强安专项行动,
从政策层面支持大力研发应用煤矿机器人,在全世界率先 构 建了煤矿机器人技术体系。
2025
技术进步推动智慧矿山建设
近10年煤矿信息化建设使矿山行业面貌焕然一新,随着“四化建设”与“两化融合”工作 的推动,必然要求更上一个新台阶。
技术进步推动智慧矿山建设
在“两化”深度融合的大形势下,工业领域正迎来产业发展的巨大变革。
目前,煤矿安全高效矿井系统的机械化程度达到 90% 以上,单机自动化也日趋完善,建成了一批千万吨级矿井 群,并开发了初级的多系统数字矿山综合自动化系统。
1. 智慧矿山概述 2.标准体系与业务流程建设 3.基础设施建设 4.智慧矿山操作系统 5.智能管控平台 6.智慧生产系统 7.智慧安全系统 8.智慧矿山生产执行系统 9. 智慧矿山经营管理系统
煤矿信息化发展历程及趋势
单机自动化
1999
感知矿山
智慧矿山
2035
综合自动化
2005
被动灾 害监测
系统缺乏 协调
各控制系统都处于 局部和有限控制, 缺乏“智慧大脑” 实现协调和联控
缺乏智 能分析
多数靠经验判断、单 点判断式的,缺乏对 数据信息的可靠共享 和智能分析
智慧矿山
安全
高效
绿色
智能
目前对智慧矿山的认识存在几 个现象:
过度
盲目
包装
抵触
标准 不统一
智慧矿山建设的实施原则
智慧矿山
信息化建设整体架构图
应用系统框架
采用面向应用架构思想(SOA),利用企业综合业务数据支撑系统将异构系统(如:人力资源系统、财务系统、 综合自动化系统等)集成,对系统数据进行抽取、整合及分析,形成公司的大数据信息共享平台,指导公司的 人力、财务、物资、机电设备等科学管理,支撑公司领导的决策支持、公司管理人员的业务集成应用及综合分 析,从而实现生产精细化管理和经营管控一体化;云计算数据中心为生产过程、生产执行、经营管理提供所需 的资源服务,形成统一管理、维护平台。技术支撑框架如下图所示。
通过软件定义,实现井上下人、 机、环、管信息的强实时关联、 融合与智能联动
利用大数据与人工智能AI等技 术,迭代升级煤矿安全、生产、 经营的智能分析、自我学习与 辅助决策
1.2建设存在问题
多为子系统独立建
设,系统缺乏统一
集成实施,数据和
信息缺乏关联和融

信息和数
据孤立
被动的、事后响 应式的灾害监测
国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备” ——为了适应煤矿智能化发展要求,从技术支撑角度,将
“煤矿智能开采安全技术与装备研发”、“智能机器人”列 为重点公关专项。
国家发改委 国家能源局 国家煤监局 国家科技部
国家政策大力支持智慧矿山建设
《关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见》 ——2019年5月29日习总书记在“全面深化改革委员会第八
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