智慧矿山基本内涵、核心问题与关键技术

归纳了智慧矿山基本内涵,即具备对矿山的主动感知能力、自动分析能力及快速处理能力,数字矿山是智慧矿山的基础和依托,无人矿山是智慧矿山的高级阶段和终极目标;指出了智慧矿山待解决的三大核心问题,即矿山状态深度感知、矿山数据深度挖掘及矿山安全生产与管理决策支持;分析了智慧矿山所依托的三大关键技术,即煤矿物联网技术、煤矿大数据技术及煤矿智能决策支持技术。     

煤矿信息化建设回顾与展望

从煤矿信息化的定义出发,回顾了煤矿信息化建设经历的单机(系统)自动化、综合自动化、矿山物联网、智能矿山、感知矿山等阶段的特征、典型问题及具有代表性的解决方案,指出:单机(系统)自动化矿山仅能够对单一设备或单一系统进行简单控制,属于煤矿信息化建设的初级阶段;综合自动化矿山实现了多系统间的自动化控制,解决了信息孤岛问题,属于煤矿信息化建设的中级阶段;物联网矿山、智能矿山分别实现了人与人、人与物和物与物相联及深度相联,感知矿山实现了矿山信息与状态的认知与知识集成,属于煤矿信息化建设的高级阶段。梳理了煤矿信息化、数字化、虚拟化和智慧化之间的关系,指出:煤矿信息化包括矿山数字化、虚拟化和智慧化的所有内容;物理矿山、数字矿山、虚拟矿山通过物的集成、数据集成和语义集成形成一个完整的闭合体,智慧矿山是该闭合体的核心。分析了目前煤矿信息化建设在感知层、网络层、平台层、应用层存在的主要问题,探讨了煤矿信息化技术的发展趋势:自治设备大量涌现;煤矿透明化与精准控制;边缘计算与云平台协同;智能APP大量涌现。     

智慧矿山建设的演进及发展趋势

结合各煤矿从综合自动化到智慧矿山的建设经验和教训,对智慧矿山建设进行了综述,强调智慧矿山建设是一个循序渐进的演进过程。从网络平台、数据平台、多专业协同工作平台,以及智慧矿山与新技术、新服务的衔接等方面论述了智慧矿山建设的演进过程及发展趋势,指出:主干网+接入网的异构网架构及扁平化、智能化、资源抽象化是智慧矿山网络平台的重要发展趋势;统一数据平台是智慧矿山发展的基本趋势,而大数据和云计算是统一数据平台应用的发展趋势;多专业协同工作平台带来的一个显著趋势是服务模式的变化,即矿山购买服务。通过上述论点说明了智慧矿山实际上是矿山物联网+承载的服务。随着智慧服务不断加入网络,矿山会越来越智慧,越来越安全,越来越高效。     

智慧矿山发展与展望

针对智慧矿山这一新兴概念,通过与自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山进行关联,总结了其在中国的发展历程、现状及建设过程中存在的问题;提出了智慧矿山的新定义,指出该定义强调智慧矿山是一套智慧体系,并能对各环节自动实施最优调控;从矿山设计、安全保障、高效生产、经济运营、绿色环保5个方面展望了智慧矿山的愿景;提出了智慧矿山的建设规划,认为其主要包括4个方面的内容:成立智慧矿山产业联盟、制定相关技术规范和标准、研发智能化装备、开发智慧决策应用。     

煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨

针对中国煤矿信息化建设现状,分析了煤炭企业信息化建设中存在的缺乏顶层规划、煤矿信息化标准建设滞后、缺乏能有效利用煤矿大数据的智能软件等问题,并提出了相应的对策,以期提高煤炭企业信息化建设水平,实现从数字矿山、感知矿山向智慧矿山的迈进。     

智慧矿山信息可视化研究

目前智慧矿山信息可视化研究主要围绕三维虚拟场景搭建和真实场景监控展开,忽视了从管理人员关注点的角度进行有选择性的可视化展示。针对该问题,基于“四横三纵”的智慧矿山总体架构,采用ISVE(信息-认知主体-可视化展示-效果)可视化方式选择模型构建了智慧矿山可视化信息框架,将智慧矿山信息系统划分为工程数字化系统、综合自动化系统及管理信息化系统,基于面向服务对象的思想对各系统中的信息进行分类,并研究了各类信息的属性;提出以认知主体为中心选择信息可视化方式,根据煤矿企业各层级管理人员的信息关注点来选择合适的信息可视化方式,从而提高管理人员认知效率,促进煤矿企业信息化和智慧化发展。     

加快矿山物联网建设

总结了"十二五"期间国家安全生产监督管理总局在推动矿山物联网建设方面所开展的工作及取得的成果,明确了"十三五"期间矿山物联网建设方面的重点布局。指出为提升安全生产监管能力和煤矿企业的事故防范能力,应加快矿山物联网建设;在矿山物联网建设过程中应进一步完善矿山物联网顶层设计,结合矿山物联网云平台建设与大数据技术,实现矿山行业安全生产形势预测。     

基于Hadoop的煤矿数据中心架构设计

根据煤矿安全生产业务需求及智慧矿山发展要求,新型的煤矿数据中心需满足对同一时空坐标体系下煤矿海量、多元数据的高效处理、缓存、计算、存储与发布。针对传统煤矿数据中心各类数据离散存储,数据集成、业务应用及数据分析难度大等问题,设计了一种基于Hadoop的煤矿数据中心架构。采用Storm实时数据流引擎进行数据实时计算,并应用MapReduce,Spark实现批处理计算和内存计算,解决高频时序数据存储与海量数据计算问题;采用Hadoop分布式文件系统(HDFS)实现文件的可靠存储,并采用HBase分布式存储数据库实现历史数据的持久化存储,利用其无模式稀疏设计满足同一时空坐标体系下的数据分析需求;采用Redis作为实时数据库存储数据快照进行最新数据检索。基于Hadoop的煤矿数据中心充分利用大数据技术的高速数据存取和压缩性能,通过统一的云计算数据中心,有效降低了煤炭企业数据应用的复杂度及数据中心日常运维难度,可为智慧矿山建设奠定数据基础。     

行业新闻

<正>中控技术突破井工煤矿智慧管控系统,赋能智慧矿山建设2023年11月3日,中控技术与山西寿阳段王煤业集团有限公司正式签署了智慧管控系统项目。此次项目的成功签约,标志着中控技术在煤矿智能化控制系统领域取得了重大进展,实现了井工煤矿智慧管控一体化系统项目的突破。通过运用“大数据平台+PLC(G3/G5)+DCS(ECS-700neo)”产品技术模式填补了国产化DCS控制系统在煤矿行业自动化控制及数据采集、分析应用的空白,也为煤矿行业的数字化、智能化转型提供了强有力的支持。     

基于大数据融合的智慧矿山平台搭建与应用

智慧矿山的概念符合煤炭工业的发展现状及前进方向,针对智慧矿山的行业定位及重要意义,在分析当前智慧矿山建设瓶颈及问题的基础上,按照数据采集层、数据传输层、平台支撑层、数据管理层、系统应用层5大结构层的模式进行智慧矿山框架设计及平台搭建,并对智慧矿山平台应用于安全生产工作的部分场景进行介绍,为今后智慧矿山标准体系的建设和成...     

论测量技术在煤矿生产建设中的应用

矿山测量技术贯穿于煤矿生产建设的全过程,具有重要的技术指导作用。从五个方面对煤矿生产建设中所涉及的测量技术问题进行了分析、探讨,具有较强的针对性和实用性。     

物联网技术在煤矿信息化中的应用

本文要探讨的是物联网的理念及技术与煤矿企业安全生产管理的现状与需求的结合论述了物联网技术在煤矿信息化中的应用,提出了智慧矿山的理念与物流信息化系统专业设计。     

煤矿自动化发展趋势

分析了煤矿自动化发展过程,即从单机自动化、综合自动化、矿山物联网到矿山信息物理系统CPS,指出煤矿自动化是一个逐步实现信息系统与矿山物理系统相融合的过程,单机自动化、综合自动化、矿山物联网和矿山CPS只是这个过程中不同时期所表现出来的特征;分析了综合自动化、矿山物联网在煤矿实际应用中存在的问题,即综合自动化和矿山物联网均未考虑信息与事件的置信度、未采用发布与订阅机制、未考虑物理世界的不确定因素、未将人及其行为作为煤矿自动化系统中的要素来考虑,指出要使信息系统与矿山物理系统融合得更加紧密,矿山CPS是煤矿自动化发展的必然趋势。     

智慧矿山异构数据集成平台设计

针对智慧矿山建设过程中现有信息系统存在数据源异构问题,提出了利用XML技术建立异构数据集成平台的解决方案,介绍了智慧矿山总体框架和异构数据集成平台的体系结构。在不改变现有数据源的物理位置、体系结构的情况下,该平台利用XML技术将异构数据无损转换为XML文档,通过对智慧矿山安全生产决策的应用需求的分析、分解和转换,实现了异构数据源的有效集成,为智慧矿山的监测、管理、职能决策等服务提供数据支撑。     

矿山智慧生产模式研究与实践

针对煤矿井下采、掘作业存在设备落后、生产效率低、作业环境恶劣且不安全因素多等问题,构建了以智慧化采、掘工作面为核心的智慧矿山生产模式,并具体对智慧化采、掘工作面设备组成、运行程序以及应用效果进行分析。结果表明,构建的智慧化采、掘工作面可以有效提高采、掘作业效率,作业点人数大幅降低,基本实现了采、掘作业的自动化、少人化,为其他矿井构建智慧化矿山提供了一定经验借鉴。     

煤矿全息数字化矿山平台设计

分析了我国煤矿数字化矿山建设现状,提出了煤矿全息数字化矿山平台的设计思路,并从系统总体架构、主要技术要求等方面进行深入分析,对于实现煤矿安全生产数字化、管理决策科学化以及减人提效具有重大意义。     

智慧矿山重要特征与实现途径

分析了矿山信息化建设现状和存在的问题,总结了智慧矿山区别于自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山等矿山概念的重要特征:透彻感知、深度互联、高度智能;提出了智慧矿山的实现途径:制定智慧矿山技术规范和标准,实行矿山信息的全面数字化,研发和推广先进智能化技术与装备,开发智慧决策应用。     

煤矿移动办公系统

针对传统的会议、电话、纸质文件等办公模式无法满足煤矿信息化要求的问题,从开发方案、功能模块和关键技术等方面介绍了一种煤矿移动办公系统。煤矿工作人员可通过该系统进行煤矿安全生产"六大系统"数据查询、日常沟通、信息发布与获取等各种日常办公工作。实践证明,通过建设该系统,煤矿相关人员能够及时掌握生产一线情况,大大提高了管理的时效性和准确性。     

数字煤矿特点及关键技术

针对我国数字煤矿示范矿井建设过程中存在的不能全面理解数字煤矿含义的问题,探讨了数字煤矿的概念及特点、数字煤矿建设包含的内容、数字煤矿建设的现状;分析了数字煤矿建设与其它行业非煤数字矿山建设的区别;简要介绍了在"十二五"期间我国数字煤矿建设方面应重点研究及攻关的关键技术。     

新一代数字技术助力智慧矿山建设

<正>要建设智慧矿山,需要构建扎实可靠的安全生产、自动化系统;要加强系统联动平台建设,赋能管理;要加强数据融合共享,构建矿山“企业大脑”。—浪潮智慧矿山事业部总经理金卫朵浪潮集团致力于成为世界一流新一代信息技术产业龙头企业、经济社会数字化转型优秀服务商和新型基础设施建设骨干企业。我们围绕云计算、人工智能、工业互联网、应用软件、大数据、新一代通信六大核心业务板块,聚焦制造、建筑、粮食、煤炭、交通、水务、通信、金融等行业进行数字化转型服务。今天,我针对智慧矿山这一领域,分享浪潮的智慧矿山建设路径与方法。