煤炭行业大数据分析云平台设计研究

为解决煤炭行业大数据存储、共享及处理与分析等难题,进而提升煤炭行业管理和辅助决策水平,以贵州煤矿智能化升级改造为契机,通过文献研究、现场调研、专家咨询等方法,基于B/S结构设计了由数据采集层、平台支撑层、应用层及访问层组成的煤炭行业大数据分析云平台总体架构,并详细阐述了煤矿辅助生产系统智能化实时数据上云方案,同时构建了包括煤炭分布、煤炭规划、调度统计、预测预警、远程监控、科技创新等六大功能模块,最后按照总体设计方案搭建了煤炭行业大数据分析云平台,实现了对煤炭行业中煤炭分布、规划、调度等进行了全面监测和管理。应用效果表明,平台能够为政府监管部门、煤炭企业管理、科研机构及煤炭消费者等提供有效的数据支撑。     

煤炭地质勘查进入“一张图”数据时代

正日前,全国首个"煤炭地质云(CGC)1.0"平台上线,实现了煤炭资源勘查和煤矿开采信息融合与共享,煤炭地质勘查进入"一张图"数据时代。"煤炭地质云(CGC)1.0"平台项目由国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室和北京龙软科技股份有限公司合作完成。该项目采用Openstack云计算框架和OGC标准、煤炭地质大数据分析等关键技术,建成了全国首个"互联网+煤炭地质"云服务平台,实现了煤炭地质及相关信息的     

基于微服务架构的煤炭工业互联网平台研究与设计

针对现有煤炭工业互联网在设计与应用中面临的技术体系模糊、数据集成共享困难以及开发速度慢等问题，结合煤炭行业的相关特点，基于微服务架构可独立部署、高灵活性和易于管理等特点，以数据为关键点，利用容器化、虚拟化等技术，提出了基于微服务架构的煤炭工业互联网平台，介绍了工业互联网及其平台特点，详细阐述了基于微服务架构的煤炭工业互联网平台架构设计和关键技术设计。通过在山西天地王坡煤业有限公司实际部署应用表明，该平台解决了传统的数据闭塞、信息孤岛等问题，满足了煤矿工业互联网的基本要求，在数据存储、系统应用、平台后期维护等方面具有良好的应用成效。     

基于工业互联网体系架构的矿井大数据平台设计与实现

工业互联网是工业系统与新一代信息通信系统深度融合的新型应用模式,是新基建的重要组成部分和促进两化融合的抓手。为推进煤矿智能化改造和升级,探索通过煤炭工业互联网平台的建设,充分利用物联网、大数据、人工智能等先进技术手段,对煤矿企业生产各环节产生的数据进行采集、存储、加工处理和分析利用,打通信息和系统孤岛,实现数据融合和共享,为安全高效生产提供分析和决策支持。首先基于工业互联网产业联盟发布的工业互联网平台整体框架,结合业界应用实践,围绕煤炭行业特殊应用场景,研究适合于矿井的工业互联网平台解决方案。同时通过分析研究煤炭行业业务数据特征,根据不同层级工业互联网平台的定位,尝试给出了工业互联网平台在煤炭行业落地部署时矿井级、集团级、行业级等不同层次工业互联网平台的功能和协同关系。然后进一步深入设计了一种适用于矿井的云边端一体工业互联网平台技术方案,满足矿井智能化生产过程管控需求,并重点对工业互联网平台的核心支撑大数据平台技术体系进行研究,以数据为导向,设计了大数据平台整体功能架构和技术架构。针对大数据平台的核心技术组件选型,搭建试验环境,利用在某矿井综采工作面实际采集的数据进行试验验证,证明整体...     

山西省“十四五”时期煤炭供需形势与需求预测分析

“十四五”时期,煤炭行业面临着“双碳”目标以及煤矿智能化开采快速发展带来的挑战。针对上述面临的形势,以山西省煤炭资源的基本概况、供给状况及相应的煤矿规模结构作为研究背景,从“十三五”时期煤炭的消费现状以及“十四五”时期煤炭需求量和供应能力预测3个方面为出发点,简要分析了山西省煤炭资源的长期供需平衡和保障潜力。通过山西省目前的煤炭消费现状、发展趋势以及能源消费排放CO₂预测方法,对山西省未来几年内煤炭总体需求量进行了预测分析,在确保煤炭资源供应需求平衡的前提下,提出了煤炭生产企业科技创新发展、加强生态友好矿区建设、提高煤炭资源供应能力等“十四五”时期与山西煤炭产业发展相适应的对策及建议,有效应对煤炭行业在新形势下转型发展面临的问题。     

黄陵二号煤矿多网融合通信系统设计

为了解决高清视频回传、数据量大、时延较高、数据承载能力低下、地面与井下之间调度难、传统技术下井下人员/车辆位置信息获取难、井下无线传输网络的冗余连接问题,促进井下交通“从人工走向智能”的形态转换,基于“4+3+N”的系统框架,以及“多网多融合”的智能化矿山设计理念对通信系统进行设计,系统可实现产业赋能升级、节省运营成本、提升生产效率、实现科学管理、推动煤炭行业高质量发展,对促进煤炭企业发展战略和两化融合体系管理具有重要的推动作用。     

柿竹园多金属矿三维可视化综合管控系统设计与实现

针对柿竹园多金属矿存在地质条件复杂、开采管理链条长、作业主体分散、各工艺间自动化水平差异大等问题,基于三维可视化及数字孪生技术,采用插件式架构的GIS应用框架设计,构建了融合设备信息模型、开采环境物化信息模型、监测信息等多类信息的管理和服务平台,同时整合了矿山现有技术管理系统、生产管理系统和安环监测系统,实现了信息互融和共享,保证了矿山安全、高效生产。     

榆林煤炭物流公共信息平台的研究与设计

针对榆林市煤炭行业物流信息化应用程度低的现状,利用现代物流和信息技术提出了基于电子商务的煤炭物流公共信息平台,研究了平台的业务逻辑模型、功能需求和技术架构方案,介绍了煤炭物流信息平台整体应用框架的构建。该平台能够有效地整合榆林市煤炭行业内各种物流资源,实现信息的充分共享,从而提高物流效率,降低物流成本。     

基于大数据分析的安全生产信息共享平台建设及管理

为了进一步提高矿井的信息化、智能化水平,彬长矿业集团开展了安全生产信息共享平台关键技术研究与应用。结合企业管理和生产的实际情况,按照试点建设、两级部署、统一管控、分级使用的思路,融合大数据、物联网、云计算、GIS一张图、虚拟现实等技术,建成基于一张图理念、全集团一体化管控、分布式协同的安全生产管理平台,利用大数据分析评估安全生产、运营管理状况。通过数据填报采集标准化、业务流程标准化,实现了煤矿一张图服务、生产技术、综合调度等基础业务数据在矿井内部及矿井到集团的横、纵向流通,从而形成的全集团智能安全生产信息共享平台。     

煤炭行业节能低碳标准体系构建及发展建议

为助力我国“双碳”目标的实现,需要建立科学、完善、合理的煤炭节能低碳技术标准体系,以指导相关节能低碳技术的发展。系统梳理了我国煤炭节能低碳相关标准,按照时间维、逻辑维和知识维组成的立体空间结构对煤炭行业节能低碳标准体系展开研究,主要从煤炭开采和煤炭加工利用这2方面分析了我国煤炭节能低碳技术标准体系发展现状,并结合我国“双碳”发展目标的需求,提出完善煤炭行业节能低碳技术标准体系的具体建议。     

面向地质大数据应用的云平台管理系统建设及其应用

随着云计算、大数据、人工智能技术在地质领域不断地深入应用,以“地质云”为代表的综合性地质信息服务平台成为地质信息化建设的发展方向。建立一个面向地质大数据应用的云平台管理系统是构建该类平台的重要基础,可从云服务资源、环境部署创建、系统管理、大数据算法、数据统一服务等方面为地质相关应用提供支持。阐述了面向地质大数据应用的云平台管理系统在地质大数据综合应用系统中的作用,提出了系统的框架设计,讨论了在系统实现过程中所采用的关键技术,并介绍了该系统在郑州市城市地质大数据云平台中的应用。     

基于自动化信息化融合的智慧矿山建设研

采煤技术及采煤装备正在向高产高效、安全可靠、减人增效的趋势发展,煤矿企业生产已经由粗放型、分散型、人工型生产的模式逐步转变为集约化、大型化、自动化和无人化的方向发展。分析了前期综合自动化系统建设情况,基于此,采用自动化信息化融合技术,研究了万兆工业以太环网平台、基于GIS的“一张图”安全生产智能管控平台、智能化采煤工作面、矿井车辆运输大数据分析及科学调配系统、主煤流节能智能控制系统等。研究应用表明,该技术提高了矿井的综合自动化水平,取消了采煤工作面两巷超前支护支架,实现各固定岗位的无人值守。研究为类似矿井智能化建设提供了技术支持。     

基于三中台架构的煤矿生产技术管理平台

为了提高煤矿生产技术管理水平和保障煤矿高效安全生产,通过基于业务中台、数据中台和AI中台的三中台架构研发煤矿生产技术管理平台,实现业务协同、数据共享和数据驱动智能决策。结果表明,AI中台使用特征工程完成数据预处理、特征选择、降维等工作,融合多源异构数据,可以提升数据质量,并对数据进行分类和聚类,找出数据之间的关联性,挖掘数据价值;微服务架构体系技术以组件化的方式分解多个服务,使数据和信息在各要素间、各系统间的无缝传递。煤矿生产技术管理平台能够快速构建业务应用,解决数据的价值传递、业务系统协同等难题,满足煤矿智能化和大数据的深度融合与应用需求。     

智能化综采管理平台中多源异构数据处理

针对智能化综采管理平台存在的信息孤岛以及子系统割裂等煤矿建设中存在的一系列问题,提出了智能化综采管理平台中的多源异构数据处理系统为主体的智能化煤矿建设体系架构。通过对大数据的采集、存储、分析以及系统实现,在井下构建智能化的多源异构大数据平台,成功建成了各个子系统之间能够统一管理、信息之间能够共享的格局。分析认为,多源异构数据处理系统可实现各类多源异构数据的高效传输和快速处理分析,能消除信息孤岛,以及设备持续开采的周期寿命进行预警预判和自动分析。     

能源大数据中心建设标准框架体系研究

能源大数据中心的建设是国家“新基建”的重点范围,是响应国家“碳中和、碳达峰”发展目标的重要措施,而能源大数据标准体系是能源大数据中心建设的重要保障,可以规范、指导各地能源大数据中心的建设。在全面调研能源行业和大数据产业发展趋势,结合大数据领域前沿技术,分析国内外能源大数据服务产业相关标准的发展现状、发展趋势和实际需求的基础上,创新性提出能源行业大数据中心数据标准体系框架,覆盖基础标准、数据标准、技术标准、管理标准和安全标准等内容,定义了通用的基础术语,明确了数据标准内容的分类、构成以及相互之间的关系,对于推动能源大数据中心的建设具有重要意义。     

能源大数据中心数据模型研究

能源大数据模型用于指导各级能源大数据中心规划、设计、开发、建设及运营等环节,支撑能源数据融合共享和价值挖掘。各级能源大数据中心能源大数据的共享开放实现的关键在于能源数据公共信息模型的构建。从能源行业数据出发,提出以国家电网公司SG-CIM模型为基础,构建能源大数据中心煤炭、石油、天然气等能源领域统一数据模型。阐述了基于统一数据模型的数据的特征提取算法、模型训练的具体实现路径,基于能源大数据中心实际数据应用需求,提出了能源大数据典型价值挖掘应用场景。     

实物地质资料服务的信息化建设

实物地质资料社会化服务是地质资料管理工作的最终目标,在国土资源部“十二五规划”号召推进两化建设,落实科学发展观、建设服务型社会的今天,通过部“两化”建设的实施,加强地质资料服务工作,提高地质资料管理水平及公共服务能力,进一步推进地质资料服务事业的发展。通过现代信息技术,集群全国各省市地勘单位建设统一的全国地质资料信息共享与服务平台,真正实现地质资料信息的深度共享和社会化利用,笔者从实物地质资料保存与服务现状,信息技术与平台的搭建方面详细进行详细阐述。     

吉林省煤矿重大灾害联网预警分析技术及预警系统

为了提升吉林省煤监局所辖矿井各种灾害监测的信息化水平,提高监管、监察的及时性、可靠性,研究了一套煤矿重大灾害联网预警分析技术。建立了基于重大灾害特征规律的动态预警模型,将各矿井瓦斯、二氧化碳、火、顶板4大灾害监测系统的数据进行集成和综合分析。介绍了系统建设的技术原理、架构、联网方式、数据集成方式以及模块设计。开发了联网分析预警平台,借助阿里云服务进行发布,实现吉林省主要矿井安全信息的综合管理和集成共享、安全隐患的在线监测和动态识别以及重大灾害信息的分类、分矿井集中展示。研究为煤矿安全监管监察工作提供了有效的辅助工具及手段。     

基于“矿石流”的三山岛金矿大数据综合管控平台研发

针对矿山综合管控平台建设中存在的数据孤岛、系统封闭以及信息难以融合的问题,提出了基于数据驱动面向“矿石流”的矿山大数据融合技术。根据“矿石流”数据来源、数据集成及数据分析等需求,开展了数据采集、存储与标准化管理技术、多源数据整合技术、“矿石流”全流程关联技术等矿山大数据系统关键技术研究。以三山岛金矿大数据管控平台开发为例,详细分析了矿山“矿石流”的全流程场景,结合矿山现有的业务流程,采用华为大数据平台对资源储量、采矿、出矿、运输提升、地表运输及选矿等各工艺环节数据进行关联,建立了基于“矿石流”的矿山大数据综合管控系统的工业平台,实现了在统一平台上对矿山全流程的统一优化指挥调度与全流程管控分析,提高了矿山生产和管理的时效性、有效性、资源优化配置水平与综合实力,促进了矿山的协同作业与规范管理,为智能矿山建设提供了参考。