國(guó)家能源局/國(guó)家礦山安全監(jiān)察局《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》正式發(fā)布!
各產(chǎn)煤省、自治區(qū)、直轄市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)發(fā)展改革委(能源局)、煤礦安全監(jiān)管部門,有關(guān)中央企業(yè):
為貫徹落實(shí)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改能源﹝2020﹞283號(hào)),科學(xué)規(guī)范有序開(kāi)展煤礦智能化建設(shè),加快建成一批多種類型、不同模式的智能化煤礦,國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局研究制定了《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》,現(xiàn)印發(fā)你們,請(qǐng)按照?qǐng)?zhí)行。
國(guó)家能源局 國(guó)家礦山安全監(jiān)察局
2021年6月5日
一、總體要求 (一)指導(dǎo)思想 (二)基本原則 (三)建設(shè)目標(biāo) 二、煤礦智能化總體設(shè)計(jì) (一)井工煤礦智能化總體設(shè)計(jì) (二)露天煤礦智能化總體設(shè)計(jì) (三)選煤廠智能化總體設(shè)計(jì) (四)井工煤礦、露天煤礦和選煤廠建設(shè)要求 三、煤礦智能化建設(shè)內(nèi)容 (一)井工煤礦智能化建設(shè)內(nèi)容 (二)露天煤礦智能化建設(shè)內(nèi)容 (三)選煤廠智能化建設(shè)內(nèi)容 四、保障措施 (一)組織保障 (二)制度保障 (三)技術(shù)保障 (四)資金保障 (五)人才保障
為貫徹落實(shí)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改能源﹝2020﹞283號(hào),以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》),科學(xué)規(guī)范有序開(kāi)展煤礦智能化建設(shè),加快建成一批多種類型、不同模式的智能化煤礦,制定本指南。
(一)指導(dǎo)思想
以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),認(rèn)真貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會(huì)精神,深入落實(shí)“四個(gè)革命,一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略,堅(jiān)持新發(fā)展理念,加快新一代信息技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)深度融合,推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采利用方式的變革,提升煤礦智能化和安全水平,促進(jìn)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(二)基本原則
——分類建設(shè),分級(jí)達(dá)標(biāo)。針對(duì)我國(guó)煤礦智能化建設(shè)基礎(chǔ)與生產(chǎn)條件復(fù)雜多樣、發(fā)展不平衡不充分等現(xiàn)狀,堅(jiān)持分類建設(shè)和分級(jí)達(dá)標(biāo)相結(jié)合,建立健全智能化煤礦建設(shè)、評(píng)價(jià)、驗(yàn)收與獎(jiǎng)懲機(jī)制,全面推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)。
——因礦施策,培育典型。創(chuàng)新智能化煤礦建設(shè)與管理模式,重點(diǎn)突破適用于不同條件的智能化技術(shù)與裝備,培育建設(shè)一批智能化示范煤礦,形成可復(fù)制、可推廣的建設(shè)模式和經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮智能化示范煤礦的帶動(dòng)作用。
——系統(tǒng)規(guī)劃,全面推進(jìn)。加強(qiáng)煤礦智能化頂層設(shè)計(jì),科學(xué)制定實(shí)施煤礦智能化建設(shè)與升級(jí)改造方案,加大煤礦智能化技術(shù)資金投入、人才投入和政策支持力度,提升煤礦智能化技術(shù)裝備的成熟度與可靠性,全面提升煤礦智能化水平。
——以人為本,安全高效。堅(jiān)持把煤礦減人、增安、提效和提高職工的幸福感與獲得感作為智能化煤礦建設(shè)的根本目標(biāo),通過(guò)實(shí)施新一代信息技術(shù)提高煤礦智能化水平,促進(jìn)煤礦安全、質(zhì)量、效率與效益的穩(wěn)步提升。
(三)建設(shè)目標(biāo)
按照《指導(dǎo)意見(jiàn)》提出的三階段目標(biāo),重點(diǎn)突破智能化煤礦綜合管控平臺(tái)、智能綜采(放)、智能快速掘進(jìn)、智能主輔運(yùn)輸、智能安全監(jiān)控、智能選煤廠、智能機(jī)器人等系列關(guān)鍵技術(shù)與裝備,形成智能化煤礦設(shè)計(jì)、建設(shè)、評(píng)價(jià)、驗(yàn)收等系列技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系,建成一批多種類型、不同模式的智能化煤礦,提升煤礦安全水平。
1.井工煤礦智能化建設(shè)目標(biāo)
對(duì)于晉陜蒙等大型煤炭基地的生產(chǎn)煤礦,應(yīng)全面進(jìn)行智能化升級(jí)改造,重點(diǎn)提高采煤工作面智能化水平、掘進(jìn)工作面減人提效和遠(yuǎn)程控制、智能安全生產(chǎn)水平,井下水泵房、變電所等固定崗位全部實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守作業(yè),形成基于綜合管控平臺(tái)的智能一體化管控;對(duì)于中東部礦區(qū)等建設(shè)基礎(chǔ)較薄弱的生產(chǎn)煤礦,重點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)信息系統(tǒng)、機(jī)械化+智能化的采掘系統(tǒng)、重大安全隱患的智能預(yù)警系統(tǒng)、智能安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等建設(shè),實(shí)現(xiàn)減人、增安、提效;對(duì)于云貴基地的煤礦,應(yīng)盡快實(shí)施智能化改造,重點(diǎn)進(jìn)行危險(xiǎn)、繁重崗位機(jī)器人替代,提升礦井本質(zhì)安全水平。新建煤礦應(yīng)先行開(kāi)展煤礦智能化頂層設(shè)計(jì),采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝、技術(shù)與裝備,全面建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、智能化綜合管控平臺(tái)等,形成完整的智能化煤礦安全高效運(yùn)維體系。
2.露天煤礦智能化建設(shè)目標(biāo)
生產(chǎn)煤礦重點(diǎn)提升基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、感知系統(tǒng)、智能裝備、機(jī)器人等建設(shè),重點(diǎn)建設(shè)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)、遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)、綜合管控系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)開(kāi)采環(huán)境數(shù)字化、剝采裝備智能化、生產(chǎn)過(guò)程遙控化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化和經(jīng)營(yíng)管理信息化。新建露天礦應(yīng)高起點(diǎn)建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施,構(gòu)建露天礦信息傳輸、處理、存儲(chǔ)平臺(tái)和集中管控體系,開(kāi)采過(guò)程實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制,建設(shè)露天煤礦智能化綜合管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、數(shù)字孿生為基礎(chǔ)的智能開(kāi)采。
3.選煤廠智能化建設(shè)目標(biāo)
已建選煤廠應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí),以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防控智能化為建設(shè)重點(diǎn),開(kāi)展無(wú)人操作設(shè)備、無(wú)人值守系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用,提高洗選工藝過(guò)程的智能化水平。鼓勵(lì)新建選煤廠開(kāi)展基于BIM技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計(jì)與施工管理,建設(shè)選煤專家知識(shí)庫(kù),開(kāi)展重點(diǎn)生產(chǎn)單元、管理過(guò)程的智能化,形成完善的洗選過(guò)程智能感知、智能控制、智能管理與智能決策,主要工藝環(huán)節(jié)、主要操作崗位及重要設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人操控,建成安全、節(jié)能、環(huán)保的智能化選煤廠。
智能化煤礦將人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行深入融合,形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等全過(guò)程的智能化運(yùn)行。新建煤礦及生產(chǎn)煤礦應(yīng)根據(jù)礦井建設(shè)基礎(chǔ),制定科學(xué)合理的煤礦智能化建設(shè)與升級(jí)改造方案,明確智能化煤礦建設(shè)的總體架構(gòu)、技術(shù)路徑、主要任務(wù)與目標(biāo)。
智能化煤礦應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)思路,采用一套標(biāo)準(zhǔn)體系、構(gòu)建一張全面感知網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)一條高速數(shù)據(jù)傳輸通道、形成一個(gè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用中心,面向不同業(yè)務(wù)部門實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)。井工煤礦、露天煤礦開(kāi)展智能化建設(shè)可參考圖1所示技術(shù)架構(gòu)。
(一)井工煤礦智能化總體設(shè)計(jì)
1.總體技術(shù)要求
井工煤礦應(yīng)建設(shè)智能化綜合管控平臺(tái),圍繞監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)化、控制自動(dòng)化、安全本質(zhì)化、管理信息化、業(yè)務(wù)協(xié)同化、知識(shí)模型化、決策智能化的目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)模塊應(yīng)用設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)煤礦地質(zhì)勘探、巷道掘進(jìn)、煤炭開(kāi)采、主輔運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供液、供電、安全防控、經(jīng)營(yíng)管理等各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與智能聯(lián)動(dòng)控制。
2.生產(chǎn)煤礦智能化建設(shè)技術(shù)路徑
生產(chǎn)煤礦應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)條件、建設(shè)基礎(chǔ)、建設(shè)目標(biāo)制定科學(xué)合理的智能化升級(jí)改造方案,可以按照“基礎(chǔ)系統(tǒng)高容量—采掘系統(tǒng)高可靠—感知系統(tǒng)全覆蓋—保障系統(tǒng)高適應(yīng)”的思路,自下而上逐步實(shí)現(xiàn)智能化改造。
生產(chǎn)煤礦進(jìn)行智能化升級(jí)改造可以分為三步進(jìn)行:首先,根據(jù)煤礦實(shí)際情況與建設(shè)需求,對(duì)具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)與裝備升級(jí),提高單個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平,并逐步實(shí)現(xiàn)核心裝備控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化安全可信、自主可控;其次,開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)中心等升級(jí)改造,匯聚生產(chǎn)工藝、環(huán)境過(guò)程信息等;最后,通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能等建立相關(guān)業(yè)務(wù)智能工作流,再進(jìn)行系統(tǒng)的整體集成,實(shí)現(xiàn)基于智能化綜合管控平臺(tái)的一體化智能協(xié)同管控。
3.新建煤礦智能化建設(shè)技術(shù)路徑
根據(jù)礦井的地質(zhì)條件與建設(shè)目標(biāo),按照“基礎(chǔ)系統(tǒng)全兼容—業(yè)務(wù)系統(tǒng)全關(guān)聯(lián)—裝備系統(tǒng)高可靠—數(shù)據(jù)應(yīng)用多場(chǎng)景”的思路,在礦井設(shè)計(jì)中對(duì)煤礦智能化進(jìn)行專題設(shè)計(jì),按照高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高水平進(jìn)行智能化煤礦建設(shè),應(yīng)涵蓋信息基礎(chǔ)設(shè)施、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、智能化安全管控系統(tǒng)、智能化綜合管理系統(tǒng)等,明確階段任務(wù)目標(biāo)及驗(yàn)收指標(biāo),分步分階段開(kāi)展智能化煤礦建設(shè)。
(二)露天煤礦智能化總體設(shè)計(jì)
1.總體技術(shù)要求
智能化露天煤礦是將信息化技術(shù)與露天煤礦開(kāi)采工藝進(jìn)行深度融合,建設(shè)智能化露天礦綜合管控平臺(tái),將露天礦生產(chǎn)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,進(jìn)行露天礦生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理全鏈數(shù)據(jù)集成;逐步推進(jìn)露天礦智能化應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)露天礦全流程的少人化、無(wú)人化生產(chǎn);逐步推進(jìn)核心裝備控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化安全可信、自主可控。
2.生產(chǎn)露天煤礦智能化建設(shè)技術(shù)路徑
根據(jù)露天煤礦實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)和支撐配套條件,結(jié)合礦山智能化現(xiàn)狀、實(shí)際需求、基礎(chǔ)條件等因素制定煤礦智能化建設(shè)方案,明確任務(wù)目標(biāo)、預(yù)期成果及詳細(xì)規(guī)劃內(nèi)容,分期、分批開(kāi)展建設(shè)。
開(kāi)展露天煤礦信息化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作,制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、流程標(biāo)準(zhǔn)、操作標(biāo)準(zhǔn);對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造,實(shí)現(xiàn)全礦區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋;開(kāi)展露天煤礦智能生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)集中操控、固定崗位無(wú)人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制等;建設(shè)露天煤礦智能綜合管控平臺(tái),進(jìn)行系統(tǒng)整體集成,實(shí)現(xiàn)基于智能綜合管控平臺(tái)的一體化智能協(xié)同管控。
3.新建露天煤礦智能化建設(shè)技術(shù)路徑
根據(jù)新建煤礦建設(shè)條件,編制露天煤礦智能化建設(shè)總體規(guī)劃,優(yōu)先采用先進(jìn)工藝、裝備、信息技術(shù),制定高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、高水平的智能化建設(shè)方案。
(1)基建階段完成網(wǎng)絡(luò)、信息化基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè),構(gòu)建露天礦信息傳輸、處理、存儲(chǔ)平臺(tái)和集中管控體系。
(2)基建后期到投產(chǎn)期內(nèi),同步開(kāi)展露天礦智能生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)露天礦資源數(shù)字化、采選生產(chǎn)過(guò)程智能控制、智能生產(chǎn)管理與執(zhí)行等,實(shí)現(xiàn)礦山全流程的少人化、無(wú)人化生產(chǎn)。
(3)投產(chǎn)后,逐步建設(shè)工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái),充分挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值,實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、數(shù)字仿真優(yōu)化、設(shè)備故障智能診斷、經(jīng)營(yíng)決策優(yōu)化等。
(三)選煤廠智能化總體設(shè)計(jì)
1.總體技術(shù)要求
智能化選煤廠可參考圖2所示技術(shù)架構(gòu),劃分為設(shè)備層、控制層、執(zhí)行層、決策層四層。設(shè)備層主要包括機(jī)電設(shè)備及檢測(cè)儀表、保護(hù)裝置等;控制層主要包括生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通訊系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等;執(zhí)行層主要包括生產(chǎn)管理、機(jī)電管理、安全管理、經(jīng)營(yíng)管理、節(jié)能與環(huán)保管理、安全與職業(yè)健康管理等;決策層主要包括:智能控制、智能管理、智能分析、輔助決策等。
2.選煤廠智能化建設(shè)技術(shù)路徑
第一階段:重點(diǎn)開(kāi)展智能化選煤廠標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、基礎(chǔ)裝備完善工作,適時(shí)進(jìn)行成熟技術(shù)推廣,開(kāi)展示范工程建設(shè)。
第二階段:強(qiáng)化大數(shù)據(jù)技術(shù)與選煤專業(yè)知識(shí)的深度結(jié)合與應(yīng)用,建設(shè)選煤專家知識(shí)庫(kù),推進(jìn)重點(diǎn)單元的智能化研究,建成完善的選煤廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制和管理智能化。
第三階段:全面實(shí)現(xiàn)智能化,對(duì)主要工藝環(huán)節(jié)、主要管理崗位及重要設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行的智能化體系;全面建成安全、高效、節(jié)能、環(huán)保的智能化選煤廠。
(1)新建選煤廠智能化建設(shè)
新建選煤廠的智能化建設(shè)應(yīng)與選煤廠主體工程同時(shí)策劃、同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工。對(duì)于條件成熟度不足的新建選煤廠,可先行策劃,分期實(shí)施,預(yù)留后期建設(shè)接口。
鼓勵(lì)采用BIM等先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)、施工管理技術(shù),資料交付形式逐步由二維圖紙向數(shù)字信息模型轉(zhuǎn)變。鼓勵(lì)數(shù)字孿生技術(shù)在項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、改造、拆除的全生命周期管理中發(fā)揮作用,鼓勵(lì)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、5G、機(jī)器人等技術(shù)與選煤廠生產(chǎn)、運(yùn)維的深度融合,為選煤廠的建設(shè)與管理增值。
(2)已建選煤廠智能化改造
已建選煤廠應(yīng)完善智能化改造基礎(chǔ),通過(guò)分選工藝及裝備技術(shù)調(diào)研,制定合理的工藝改造實(shí)施方案,確保分選工藝及技術(shù)裝備先進(jìn)合理。優(yōu)先以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防護(hù)為升級(jí)改造對(duì)象。鼓勵(lì)數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、5G等技術(shù)與現(xiàn)有選煤廠生產(chǎn)、運(yùn)維的逐步融合,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、作業(yè)條件改善等。
(四)井工煤礦、露天煤礦和選煤廠建設(shè)要求
1.數(shù)據(jù)規(guī)范
鼓勵(lì)建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)體系,規(guī)范主數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)索引格式、元數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、布局方式、存放格式、精度要求、時(shí)效設(shè)置和編碼方案等,其中元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)索引主要包括各類數(shù)據(jù)概述、用途、存放路由、數(shù)據(jù)庫(kù)、訪問(wèn)引擎和索引結(jié)構(gòu)等,體現(xiàn)數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。鼓勵(lì)建立完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理組織架構(gòu),明確數(shù)據(jù)權(quán)屬、管理者、使用者等,制定規(guī)范的數(shù)據(jù)質(zhì)量改善流程,形成面向多樣化煤礦數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理閉環(huán)。
2.通訊接口
能夠支持多種數(shù)據(jù)服務(wù)、通訊協(xié)議和接口,能夠從各類儀表、模塊等多種軟件、硬件中獲取數(shù)據(jù),并能夠通過(guò)開(kāi)放接口向各種應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。能夠從各種服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和控制端獲取命令,并能自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)和執(zhí)行命令,保證命令的可靠性與時(shí)效性。
3.信息安全性
智能化煤礦應(yīng)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)、信息和系統(tǒng)等安全建設(shè),可參照GB/T 22080—2016、GB/T 22239—2019、GB/T 30976.1—2014、GB/T 30976.2—2014等標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)崿F(xiàn)從角色到用戶、從系統(tǒng)到功能模塊等訪問(wèn)權(quán)限的統(tǒng)一認(rèn)證,對(duì)于監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等應(yīng)用平臺(tái),各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間既要滿足按需訪問(wèn)、又實(shí)現(xiàn)安全隔離,滿足信息安全要求。
4.系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性
鼓勵(lì)采用微服務(wù)架構(gòu),將復(fù)雜的應(yīng)用拆分為多個(gè)共享服務(wù)和獨(dú)立業(yè)務(wù)服務(wù),做到各個(gè)服務(wù)資源的合理分配,采用先進(jìn)的技術(shù)或者工具不斷優(yōu)化架構(gòu),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí),使企業(yè)平臺(tái)不斷演進(jìn)、優(yōu)化。
(一)井工煤礦智能化建設(shè)內(nèi)容
1.智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容
(1)信息基礎(chǔ)設(shè)施
統(tǒng)籌建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心,打通數(shù)據(jù)傳輸和利用通道,統(tǒng)一規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全系統(tǒng),保障信息內(nèi)外傳輸利用的安全冗余,同時(shí)強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全意識(shí)。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括但不限于辦公區(qū)網(wǎng)絡(luò)、生活福利區(qū)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和融合調(diào)度通信系統(tǒng),鼓勵(lì)逐步開(kāi)展5G+礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè),建設(shè)多系統(tǒng)融合的無(wú)線接入網(wǎng)關(guān),提升礦山無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施兼容水平,提升煤礦各系統(tǒng)的綜合感知能力、融合交互能力,滿足煤礦智能化全面感知、自主決策和敏捷響應(yīng)的需求。
智能化煤礦應(yīng)建設(shè)大數(shù)據(jù)服務(wù)中心,統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和訪問(wèn)接口標(biāo)準(zhǔn)。大型煤業(yè)集團(tuán)可分級(jí)建設(shè)多個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)中心,構(gòu)建煤礦數(shù)據(jù)治理體系,并在平臺(tái)沉淀礦山行業(yè)模型和知識(shí),包括設(shè)備、工藝、安全等信息模型和行業(yè)專家知識(shí),形成模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)。上級(jí)中心可偏向計(jì)算能力及多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合分析,底層中心偏向存儲(chǔ)、小規(guī)模計(jì)算和快速響應(yīng)。
智能化煤礦應(yīng)建設(shè)智能綜合管控平臺(tái),進(jìn)行多部門、多專業(yè)、多管理層面的數(shù)據(jù)集中應(yīng)用、交互共享和決策支持,實(shí)現(xiàn)煤礦地質(zhì)勘探、巷道掘進(jìn)、煤炭開(kāi)采、主輔運(yùn)輸、通風(fēng)排水、供液供電、安全防控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合、分析決策與智能聯(lián)動(dòng)控制,井上下各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測(cè)、控制、管理”的一體化及智能聯(lián)動(dòng)控制。
(2)智能地質(zhì)保障系統(tǒng)
基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”“數(shù)字采礦”的理念,將地質(zhì)數(shù)據(jù)與工程數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合,采用地質(zhì)數(shù)據(jù)推演、地質(zhì)數(shù)據(jù)多元復(fù)用、地質(zhì)數(shù)據(jù)智能更新等方法,研究建立實(shí)時(shí)更新的地質(zhì)與工程數(shù)據(jù)高精度融合模型,實(shí)現(xiàn)礦井地質(zhì)信息的透明化。推廣智能采掘工作面的隨采智能探測(cè)、隨掘智能探測(cè)與監(jiān)測(cè)的技術(shù)裝備,鼓勵(lì)積極研發(fā)應(yīng)用智能鉆探、智能物探、智能探測(cè)機(jī)器人等新技術(shù)與新裝備,形成以靜態(tài)為基礎(chǔ),融入自動(dòng)更新的高精度動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型。
專欄1:透明地質(zhì)
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(3)智能掘進(jìn)系統(tǒng)
根據(jù)礦井掘進(jìn)地質(zhì)條件與工藝要求,因地制宜確定合理的掘進(jìn)技術(shù)與裝備,配套高效的輔助作業(yè)系統(tǒng),逐步實(shí)現(xiàn)掘支平行作業(yè);鼓勵(lì)應(yīng)用智能探測(cè)、自動(dòng)定向及導(dǎo)航、巷道斷面自動(dòng)截割成形、自動(dòng)錨護(hù)、高效除塵等先進(jìn)技術(shù)與裝備,使掘進(jìn)工作面生產(chǎn)系統(tǒng)具有智能感知、自主決策和自動(dòng)控制的功能,實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)迎頭少人或無(wú)人、系統(tǒng)高效協(xié)同運(yùn)行。
專欄2:智能掘進(jìn)系統(tǒng)
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(4)智能采煤系統(tǒng)
根據(jù)煤層賦存條件、工作面設(shè)計(jì)參數(shù)、產(chǎn)能指標(biāo)等要求,建設(shè)不同模式的智能化采煤工作面:薄煤層和中厚煤層智能化無(wú)人開(kāi)采模式、大采高工作面人—機(jī)—環(huán)智能耦合高效綜采模式、放頂煤工作面智能化操控割煤+人工干預(yù)輔助放煤模式、復(fù)雜條件智能化+機(jī)械化開(kāi)采模式。其中,條件適宜的薄及中厚煤層實(shí)現(xiàn)智能化少人開(kāi)采,逐步推廣應(yīng)用采煤機(jī)自適應(yīng)截割、液壓支架自適應(yīng)支護(hù)、智能放頂煤、刮板輸送機(jī)智能運(yùn)輸、智能供液、綜采設(shè)備群智能協(xié)同控制等技術(shù)。鼓勵(lì)條件適宜的工作面應(yīng)用基于地質(zhì)模型的智能化開(kāi)采實(shí)踐。
專欄3:智能采煤系統(tǒng)
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(5)智能主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)
采用帶式輸送機(jī)進(jìn)行主煤流運(yùn)輸?shù)牡V井,主煤流系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)應(yīng)具備單機(jī)自動(dòng)控制、多機(jī)協(xié)同聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程集中控制、煤量自動(dòng)平衡、粉塵濃度檢測(cè)和自動(dòng)噴霧降塵、運(yùn)行工況檢測(cè)及故障智能預(yù)警等功能。鼓勵(lì)應(yīng)用基于AI煤量智能識(shí)別、人員違規(guī)作業(yè)智能監(jiān)測(cè)、大塊煤/堆煤/異物識(shí)別與預(yù)警等功能,實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的智能運(yùn)輸。
采用立井箕斗進(jìn)行煤炭提升的礦井,提升系統(tǒng)具備提升速度、提升重量等智能監(jiān)測(cè)功能,具備智能裝載與卸載功能,且能夠與煤倉(cāng)放煤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)動(dòng)控制;應(yīng)具備完善的智能綜合保護(hù)功能,實(shí)現(xiàn)立井箕斗提升的自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制。
(6)智能輔助運(yùn)輸系統(tǒng)
針對(duì)井工礦軌道運(yùn)輸、無(wú)軌膠輪車等運(yùn)輸方式,建設(shè)具有智能規(guī)劃、任務(wù)分配功能的輔助車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng),逐步實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸、人員運(yùn)輸?shù)容o助運(yùn)輸車輛的智能管控、智能規(guī)劃路徑與智能調(diào)度。
煤礦智能輔助運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)以車輛精確定位信息為基礎(chǔ),以車載智能終端為核心,輔助井下信號(hào)燈控制系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)、語(yǔ)音調(diào)度系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛監(jiān)控、指令下達(dá)、運(yùn)輸任務(wù)調(diào)配、失速保護(hù)、報(bào)警管理、應(yīng)急響應(yīng)等功能,優(yōu)化作業(yè)流程,實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸業(yè)務(wù)信息化全覆蓋。鼓勵(lì)斜井軌道運(yùn)輸利用精確定位、智能視頻等技術(shù),實(shí)現(xiàn)行人不行車、行車不行人,自動(dòng)道岔變換等功能。
鼓勵(lì)具備條件的礦井探索應(yīng)用無(wú)人駕駛相關(guān)技術(shù),研發(fā)應(yīng)用地面遠(yuǎn)程遙控駕駛和智能化自動(dòng)駕駛技術(shù),采用環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等技術(shù),實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)啟停、自主避讓、自動(dòng)跟車等功能。鼓勵(lì)開(kāi)展井下輔助作業(yè)的機(jī)器人替代。
(7)智能通風(fēng)系統(tǒng)
采用通風(fēng)系統(tǒng)智能精準(zhǔn)感知技術(shù)與裝備,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)阻、風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù)的智能感知,對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與解算。風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、粉塵等傳感器的數(shù)量和位置應(yīng)滿足精確測(cè)風(fēng)、瓦斯涌出量計(jì)算和環(huán)境狀態(tài)識(shí)別的需要,并提供遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)接口。鼓勵(lì)井下主要進(jìn)回風(fēng)巷間、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷間采用自動(dòng)風(fēng)門,正常通風(fēng)時(shí)期可靠閉鎖,災(zāi)變時(shí)期可遠(yuǎn)程解除閉鎖。礦井主通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)具備遠(yuǎn)程集中控制功能,局部通風(fēng)機(jī)可具有遠(yuǎn)程啟停功能,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備故障自診斷與預(yù)警功能,并與其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的智能預(yù)警與避災(zāi)路線智能規(guī)劃。
專欄4:智能通風(fēng)系統(tǒng)
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(8)智能供電與供排水系統(tǒng)
建設(shè)基于供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)、電纜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、繼電器保護(hù)數(shù)據(jù)、故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和電能計(jì)量數(shù)據(jù)的煤礦供電系統(tǒng)安全高效運(yùn)行保障體系,對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)與分析,實(shí)現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)的全面智能化無(wú)人值守、智能監(jiān)控管理;建設(shè)基于大數(shù)據(jù)分析的智能供電決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)判和預(yù)處理、快速故障隔離;建設(shè)煤礦能耗監(jiān)測(cè)和智能化能耗優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng),動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)煤礦大型用電耗能設(shè)備的供電方案和作業(yè)計(jì)劃,降低煤礦整體能耗水平,優(yōu)化能耗成本。
建設(shè)基于壓力、液位、流量、溫度等監(jiān)測(cè)傳感器和電動(dòng)閥的智能排水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)主排水系統(tǒng)設(shè)備的智能運(yùn)行,智能排水系統(tǒng)可按照水量實(shí)現(xiàn)排水用電自動(dòng)削峰填谷,智能優(yōu)化排水方式,實(shí)現(xiàn)能耗自評(píng)估和故障自診斷,具備智能報(bào)警、智能統(tǒng)計(jì)分析排水量等功能。
建設(shè)主供水智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)主供水系統(tǒng)設(shè)備的智能運(yùn)行,供水用電自動(dòng)削峰填谷及管網(wǎng)調(diào)配,自動(dòng)選擇最優(yōu)電量;通過(guò)水泵運(yùn)行等參數(shù)的監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)水泵控制及監(jiān)測(cè)的智能化,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)異常低壓現(xiàn)象的預(yù)警;通過(guò)多傳感器和各系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)按需供水,并能實(shí)現(xiàn)對(duì)用水量的預(yù)分析功能。
建設(shè)污水智能處理系統(tǒng),通過(guò)監(jiān)測(cè)水泵及管路的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間等信息,實(shí)現(xiàn)能耗及產(chǎn)能分析和故障診斷;通過(guò)監(jiān)測(cè)污水處理系統(tǒng)的各流程環(huán)節(jié),及時(shí)調(diào)節(jié)污水處理的各項(xiàng)參數(shù),降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,保證污水排放質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(9)智能安全監(jiān)控系統(tǒng)
根據(jù)礦井地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件,建設(shè)井下融合通信系統(tǒng)及配套裝備,實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位管理系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、智能視頻分析系統(tǒng)、智能通風(fēng)系統(tǒng)、供電監(jiān)控系統(tǒng)、沖擊地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等系統(tǒng)的統(tǒng)一承載、共網(wǎng)傳輸,進(jìn)行人、機(jī)、環(huán)的安全檢測(cè)與防護(hù),提高安全監(jiān)控、人員定位、通風(fēng)、供電、應(yīng)急廣播等系統(tǒng)的抗電磁干擾水平;建設(shè)具備水、火、瓦斯、頂板、粉塵等災(zāi)害監(jiān)測(cè)與防治的綜合防控系統(tǒng),具備重大安全事件的應(yīng)急處置管理能力,可依據(jù)災(zāi)變發(fā)展趨勢(shì),自動(dòng)觸發(fā)排水、滅火與除塵等系統(tǒng);建設(shè)基于綜合監(jiān)測(cè)的災(zāi)害防治平臺(tái),具備災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警、智能分析模擬、應(yīng)急救援輔助指揮、事故原因分析、礦井災(zāi)變狀態(tài)下避災(zāi)路線智能規(guī)劃等功能。
專欄5:智能安全監(jiān)控系統(tǒng)
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(10)智能綜合管控平臺(tái)
基于模塊化、組件化的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路建設(shè)智能綜合管控平臺(tái),集成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及感知層數(shù)據(jù),運(yùn)用新一代信息技術(shù)建設(shè)業(yè)務(wù)中臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái),形成具有自感知、自決策、自執(zhí)行的智能化平臺(tái),為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯聚與技術(shù)支撐。建設(shè)智能生產(chǎn)服務(wù)和調(diào)度平臺(tái)、業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)、煤礦智能化綜合協(xié)同控制平臺(tái),實(shí)現(xiàn)礦井各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)與智能協(xié)同管控。
專欄6:智能綜合管控平臺(tái)
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(11)智能化園區(qū)
整合園區(qū)的消防、安防、停車、訪客、會(huì)議管理、考勤、購(gòu)物、餐廳等業(yè)務(wù)系統(tǒng),形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能園區(qū)管控系統(tǒng)。
專欄7:智能園區(qū)
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(12)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)
建立統(tǒng)一的智能化經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái),支持煤礦各業(yè)務(wù)應(yīng)用的全面一體化集成,打通管理孤島、數(shù)據(jù)孤島;構(gòu)建“人財(cái)物一體、產(chǎn)運(yùn)銷一體、業(yè)務(wù)全面互聯(lián)互通”的智能化經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái),覆蓋煤礦的管理決策、財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、人力、物資、機(jī)電、計(jì)劃預(yù)算、安環(huán)、調(diào)度、項(xiàng)目管理等領(lǐng)域;建設(shè)數(shù)字化決策體系,實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、績(jī)效數(shù)據(jù)、管理分析數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)展現(xiàn),為經(jīng)營(yíng)決策提供參考、經(jīng)營(yíng)管理提供依據(jù)、生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)、績(jī)效提供指導(dǎo);建設(shè)煤礦設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng),整合設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備維護(hù)記錄等,針對(duì)特定設(shè)備提供專家運(yùn)維建議和超前預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期管理;強(qiáng)化運(yùn)銷體系智能化管理,構(gòu)建完整運(yùn)銷體系,實(shí)現(xiàn)一體化集中運(yùn)銷;利用移動(dòng)應(yīng)用、條碼技術(shù),提高業(yè)務(wù)效率,降低人工成本,實(shí)現(xiàn)礦山管理的智能化。
2.分類重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
(1)建設(shè)基礎(chǔ)條件較好的智能化煤礦重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
對(duì)于煤層賦存條件相對(duì)較簡(jiǎn)單、智能化建設(shè)基礎(chǔ)條件較好的礦井,應(yīng)全面開(kāi)展智能化建設(shè)。建設(shè)智能化綜合管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡(luò)互連互通與協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制;建設(shè)大數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)、關(guān)聯(lián)分析、深度挖掘與利用;建設(shè)高速高可靠數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò);建設(shè)完善的井下精準(zhǔn)定位系統(tǒng),滿足井下人員、設(shè)備定位精度要求;建設(shè)完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器視覺(jué)的多場(chǎng)景應(yīng)用;建設(shè)GIS+BIM系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息、工程信息的有效融合及高精度建模;建設(shè)智能快速掘進(jìn)系統(tǒng),煤層巷道月進(jìn)尺大于1000m,實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)過(guò)程的遠(yuǎn)程智能控制;建設(shè)智能化采煤工作面,薄及中厚煤層工作面實(shí)現(xiàn)常態(tài)化無(wú)人開(kāi)采,厚及特厚煤層綜采工作面實(shí)現(xiàn)常態(tài)化少人開(kāi)采(每班作業(yè)人員不超過(guò)5人),綜放工作面實(shí)現(xiàn)智能化放頂煤(每班作業(yè)人員不超過(guò)7人);主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人操控,機(jī)器人巡檢作業(yè);探索應(yīng)用無(wú)軌膠輪車、單軌吊實(shí)現(xiàn)輔助駕駛、智能調(diào)度,物料供應(yīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)輸;通風(fēng)、排水、供電等固定作業(yè)崗位全部實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、機(jī)器人巡檢作業(yè),建設(shè)完善的煤礦災(zāi)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)與應(yīng)急管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)場(chǎng)景的智能分析、預(yù)測(cè)、預(yù)警;建設(shè)煤礦智能經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷全流程的智能決策與精益管理。
(2)建設(shè)基礎(chǔ)條件一般的智能化煤礦重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
對(duì)于具有一定智能化建設(shè)基礎(chǔ)條件的礦井,應(yīng)建設(shè)智能化綜合管控平臺(tái),建設(shè)高速高可靠數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡(luò)互連互通與協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制;建設(shè)完善的井下精準(zhǔn)定位系統(tǒng),滿足井下人員、設(shè)備定位精度要求,建設(shè)地質(zhì)信息與工程信息時(shí)空大數(shù)據(jù)庫(kù),為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的地理信息服務(wù);建設(shè)智能快速掘進(jìn)系統(tǒng),煤層巷道月進(jìn)尺大于500m,巷道掘進(jìn)過(guò)程部分實(shí)現(xiàn)智能控制;建設(shè)智能化采煤工作面,薄及中厚煤層工作面實(shí)現(xiàn)常態(tài)化少人開(kāi)采(每班作業(yè)人員不超過(guò)3人),厚及特厚煤層綜采工作面每班作業(yè)人員不超過(guò)7人,綜放工作面每班作業(yè)人員不超過(guò)7人;主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控;無(wú)軌膠輪車實(shí)現(xiàn)輔助駕駛,單軌吊、機(jī)車實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位、連續(xù)運(yùn)輸;通風(fēng)、排水、供電等固定作業(yè)崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守;建設(shè)完善的煤礦災(zāi)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)與應(yīng)急管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)場(chǎng)景的智能分析、預(yù)測(cè)、預(yù)警;建設(shè)煤礦智能經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷全流程的智能決策與精益管理。
(3)建設(shè)基礎(chǔ)條件復(fù)雜的智能化煤礦重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
對(duì)于煤層賦存條件相對(duì)復(fù)雜、智能化建設(shè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的礦井,主要以減人、增安、提效為目標(biāo)。建設(shè)智能化綜合管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡(luò)互連互通;建設(shè)地質(zhì)信息與工程信息時(shí)空大數(shù)據(jù)庫(kù),為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的地理信息服務(wù);建設(shè)快速掘進(jìn)系統(tǒng),滿足采掘接替需求;建設(shè)機(jī)械化+智能化采煤工作面,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制;主煤流運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制,輔助運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸;通風(fēng)、排水、供電等固定作業(yè)崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守;建設(shè)完善的煤礦災(zāi)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)與應(yīng)急管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)重大災(zāi)害的超前預(yù)測(cè)、預(yù)警;建設(shè)煤礦智能經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷全流程的智能決策與精益管理。
(二)露天煤礦智能化建設(shè)內(nèi)容
1.智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容
(1)信息基礎(chǔ)設(shè)施
結(jié)合露天礦生產(chǎn)工藝流程,應(yīng)用自動(dòng)控制、智能感知等技術(shù)對(duì)鉆機(jī)、挖掘機(jī)、自卸卡車、破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)、排土機(jī)、推土機(jī)等設(shè)備及其它基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化改造,完善工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及信息安全建設(shè),通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化、集成化、智能化改造逐步替代人工操作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減員增效,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和資源綜合利用率。
①智能感知
鼓勵(lì)礦山企業(yè)加快部署環(huán)境感知終端、智能傳感器、智能攝像機(jī)、無(wú)線通信終端、無(wú)線定位終端等數(shù)字化工具和設(shè)備,融合圖像識(shí)別、振動(dòng)感知、聲音感知、射頻識(shí)別、電磁感應(yīng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)礦山環(huán)境數(shù)據(jù)、采礦裝備狀態(tài)信息、工況參數(shù)、移動(dòng)巡檢數(shù)據(jù)等的全面采集。
②網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
整體規(guī)劃部署礦山控制網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、監(jiān)控網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò),優(yōu)先保障控制網(wǎng)的通信暢通與冗余安全,實(shí)現(xiàn)主要辦公區(qū)、主要采區(qū)、受控區(qū)域、裝備作業(yè)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。
鼓勵(lì)有條件的煤礦開(kāi)展新型技術(shù)的規(guī);囼(yàn)和應(yīng)用部署,鼓勵(lì)煤礦配備高系統(tǒng)容量、高傳輸速率、多容錯(cuò)機(jī)制、低延時(shí)的高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置。
2.分類重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
(1)智能地質(zhì)、測(cè)量、開(kāi)采保障系統(tǒng)
建設(shè)集地質(zhì)資源管理、測(cè)量管理、采礦智能設(shè)計(jì)等功能于一體的礦山資源數(shù)字化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)資源模型的精確構(gòu)建與實(shí)時(shí)更新,通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸、深加工和融合等數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),使地質(zhì)信息在礦山地質(zhì)、測(cè)量和開(kāi)采之間數(shù)字化流轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)信息的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)、高效處理和實(shí)時(shí)共享,為安全綠色智能開(kāi)采提供地質(zhì)保障。
專欄8:智能化地質(zhì)、測(cè)量、開(kāi)采保障系統(tǒng)
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(2)智能穿爆系統(tǒng)
鼓勵(lì)應(yīng)用智能鉆機(jī)、智能裝藥車等進(jìn)行穿孔、爆破作業(yè);智能鉆機(jī)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制功能,實(shí)現(xiàn)智能定位、智能穿孔;智能裝藥車具備自主尋孔、自主裝藥等功能。爆破工作應(yīng)能通過(guò)終端設(shè)備獲得警戒范圍內(nèi)人員和設(shè)備的位置信息,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。
(3)單斗—卡車間斷工藝智能化系統(tǒng)
因地制宜確定合理的采裝運(yùn)設(shè)備型號(hào)和數(shù)量,配套高效的卡車調(diào)度管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)合理配車、優(yōu)化配車,提高設(shè)備的生產(chǎn)效率;鼓勵(lì)應(yīng)用高精度北斗或GPS模塊、防碰撞安全預(yù)警系統(tǒng)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)字孿生、自動(dòng)駕駛等技術(shù),使單斗—卡車間斷工藝系統(tǒng)具有智能感知和自主決策功能,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)少人、無(wú)人,系統(tǒng)高效協(xié)同運(yùn)行。
專欄9:?jiǎn)味贰ㄜ囬g斷工藝智能化系統(tǒng)
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(4)半連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)
鼓勵(lì)露天礦采用半連續(xù)工藝系統(tǒng),提高自動(dòng)化水平。實(shí)現(xiàn)破碎站、帶式輸送機(jī)、排土機(jī)等設(shè)備的自動(dòng)化集中控制,自動(dòng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備周邊環(huán)境(聲、光、粉塵)數(shù)據(jù)。多套系統(tǒng)宜實(shí)現(xiàn)集中控制、遠(yuǎn)程操控,系統(tǒng)設(shè)備宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停/調(diào)速,智能故障診斷,可采用巡檢機(jī)器人作業(yè),實(shí)現(xiàn)少人或無(wú)人值守。
專欄10:半連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)
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(5)輪斗連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)
鼓勵(lì)地質(zhì)條件適合的露天礦采用連續(xù)工藝系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)采、運(yùn)、排環(huán)節(jié)的連續(xù)作業(yè),提高露天礦自動(dòng)化、智能化水平,逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作;鼓勵(lì)實(shí)現(xiàn)輪斗挖掘機(jī)、排土機(jī)自主行駛、自主作業(yè)、自動(dòng)對(duì)位等。
專欄11:連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)
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鼓勵(lì)有條件的礦山建設(shè)“監(jiān)測(cè)—預(yù)警—控制—聯(lián)動(dòng)”四位一體管理平臺(tái)及系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)半連續(xù)、連續(xù)工藝系統(tǒng)裝備預(yù)維護(hù),降低系統(tǒng)停車故障,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。
(6)智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)
根據(jù)露天礦水文地質(zhì)條件、開(kāi)采工藝系統(tǒng),鼓勵(lì)露天礦利用自動(dòng)控制、人工智能等手段,應(yīng)用先進(jìn)工業(yè)控制軟件,實(shí)現(xiàn)各輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制、自主運(yùn)行、無(wú)人值守。
專欄12:智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)
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(7)智能安全監(jiān)控系統(tǒng)
針對(duì)露天礦坑下作業(yè)人員、邊坡穩(wěn)定、設(shè)備運(yùn)行、環(huán)境及災(zāi)害等方面,從集成化、系統(tǒng)化的角度出發(fā),將安全生產(chǎn)要素集成和智能化提升,建立完善的主動(dòng)安全管理保障體系,實(shí)現(xiàn)面向“人員—設(shè)備—環(huán)境—管理”的全方位主動(dòng)安全管理。
專欄13:智能安全監(jiān)控系統(tǒng)
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(8)智能化園區(qū)
根據(jù)露天礦功能分區(qū)建立相應(yīng)識(shí)別系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)內(nèi)人、車、財(cái)、物的全面掌握、智能分析預(yù)警和敏捷控制,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在園區(qū)內(nèi)的應(yīng)用。
(9)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)
建設(shè)集成的智能化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化、可視化、智能化”,實(shí)時(shí)查詢生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析,全面掌握當(dāng)前企業(yè)的運(yùn)營(yíng)狀況,并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)設(shè)定適當(dāng)閾值,使系統(tǒng)能快速察覺(jué)企業(yè)運(yùn)作中的不足,在企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)階段性生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)、成本、效益以及年度整體生產(chǎn)情況等的智能分析與決策,為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理提供依據(jù)。
(10)信息智能綜合管控平臺(tái)
實(shí)現(xiàn)集生產(chǎn)系統(tǒng)、安監(jiān)系統(tǒng)、智能保障系統(tǒng)、智能決策分析系統(tǒng)、智能經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)、智能化園區(qū)等數(shù)據(jù)與功能于一體,統(tǒng)籌安排各類生產(chǎn)要素和資源分配,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝備作業(yè)計(jì)劃和調(diào)度決策的信息智能綜合管控平臺(tái)。
專欄14:信息智能綜合管控平臺(tái)
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(三)選煤廠智能化建設(shè)內(nèi)容
1.智能化系統(tǒng)基本建設(shè)內(nèi)容
智能化建設(shè)主要分為基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)、基礎(chǔ)自動(dòng)化建設(shè)、智能控制建設(shè)、智能管理與決策建設(shè)。
(1)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)
基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、云平臺(tái)建設(shè)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、專家知識(shí)庫(kù)建設(shè)、系統(tǒng)安全保障、交互平臺(tái)建設(shè)等內(nèi)容;A(chǔ)平臺(tái)建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌考慮礦井、電廠等智能化建設(shè)規(guī)劃,合理確定云平臺(tái)建設(shè)方式,使智能化建設(shè)方案具有較強(qiáng)的適用性和較好的前瞻性。
(2)基礎(chǔ)自動(dòng)化
基礎(chǔ)自動(dòng)化建設(shè)內(nèi)容主要包括設(shè)備及儀表監(jiān)測(cè)與保護(hù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)自動(dòng)化、輔助環(huán)節(jié)自動(dòng)化等。
①設(shè)備及儀表檢測(cè)與保護(hù)建設(shè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)、減速機(jī)、液力耦合器等設(shè)備及儀器的電流檢測(cè)、溫度檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)及信息共享。
②生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)自動(dòng)化建設(shè)主要包括集中控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、配電監(jiān)控系統(tǒng)、在線測(cè)灰系統(tǒng)、產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)、物料監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、能源計(jì)量系統(tǒng)、環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等內(nèi)容。
③輔助環(huán)節(jié)自動(dòng)化建設(shè)主要內(nèi)容包括照明控制、泵類與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)控制、沖洗水及通風(fēng)、除塵等自動(dòng)化建設(shè)等。
(3)智能控制
智能控制包括生產(chǎn)過(guò)程智能控制、輔助環(huán)節(jié)智能控制、生產(chǎn)保障智能化等。
①智能控制建設(shè)要求。能自主分析加工對(duì)象的性質(zhì),建立生產(chǎn)組織模型;采用大數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)建模,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法自主分析、預(yù)測(cè)工藝參數(shù);通過(guò)多種控制方法,自主調(diào)節(jié)操作參數(shù),實(shí)現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)智能控制;通過(guò)對(duì)典型選煤工藝的智能控制,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分選,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,提高精煤產(chǎn)率,增加經(jīng)濟(jì)效益;根據(jù)產(chǎn)品和工藝要求,按照最大產(chǎn)率原則與最大經(jīng)濟(jì)效益原則,自行調(diào)節(jié)各工藝環(huán)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。
②智能控制建設(shè)內(nèi)容。生產(chǎn)過(guò)程智能控制包括智能分選、智能濃縮、智能壓濾等;輔助環(huán)節(jié)智能控制包括智能倉(cāng)儲(chǔ)與配煤、智能裝車等;生產(chǎn)保障智能化包括智能集控、智能視頻、智能停送電等。
(4)智能管理與決策要求
智能管理包括生產(chǎn)管理、機(jī)電管理、經(jīng)營(yíng)管理、安全與職業(yè)健康管理、節(jié)能與環(huán)保管理、協(xié)同管理等。智能決策包括生產(chǎn)情況分析、經(jīng)營(yíng)情況分析、工藝效果評(píng)價(jià)、生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行分析、生產(chǎn)組織決策、綜合輔助決策及不同管理層面的統(tǒng)計(jì)分析。
2.分類重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
智能化選煤廠建設(shè)應(yīng)根據(jù)選煤廠的類別、服務(wù)年限、煤質(zhì)特征、產(chǎn)品定位、規(guī)模大小、工藝技術(shù)特征,因地制宜、分步實(shí)施。
(1)煉焦煤選煤廠智能化重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
以產(chǎn)率最大、效益最優(yōu)為原則,選擇配置先進(jìn)、合理、可靠的工藝技術(shù)方案及技術(shù)裝備。開(kāi)展有壓、無(wú)壓重介旋流器等智能化主洗工藝系統(tǒng)建設(shè),加強(qiáng)洗選過(guò)程智能檢測(cè)、計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用,建立可靠的洗選過(guò)程智能模型,實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程智能控制及自主決策。充分分析尾煤濃縮及壓濾特點(diǎn),開(kāi)展尾煤的智能濃縮、智能壓濾等建設(shè)。
(2)動(dòng)力煤、化工用煤選煤廠智能化重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容
以靈活適配、效益優(yōu)先為原則,配備可靠的精準(zhǔn)洗選及配煤系統(tǒng),加快推進(jìn)基礎(chǔ)平臺(tái)、智能控制、智能管理與決策的研究應(yīng)用,開(kāi)展重介旋流器、重介淺槽、跳汰等主洗工藝系統(tǒng)的智能化建設(shè),加強(qiáng)動(dòng)力煤智能在線檢測(cè)、智能脫粉、計(jì)量裝備、智能儲(chǔ)煤、智能裝車、煤泥減量等系統(tǒng)應(yīng)用,建設(shè)可靠的智能配煤系統(tǒng),保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,增強(qiáng)產(chǎn)品靈活性。
(一)組織保障
發(fā)揮煤礦智能化建設(shè)工作專班在智能化煤礦建設(shè)中的組織、協(xié)調(diào)、督促指導(dǎo)作用,統(tǒng)籌推進(jìn)全國(guó)智能化煤礦規(guī)范有序建設(shè)。煤炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)成立智能化專職機(jī)構(gòu),強(qiáng)化“一把手”工程,鼓勵(lì)煤礦企業(yè)一把手擔(dān)任專職機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人,確保煤礦智能化建設(shè)各項(xiàng)工作有序推進(jìn)。建立完善的決策咨詢機(jī)制,通過(guò)內(nèi)部遴選和外聘相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)、管理專家,加強(qiáng)對(duì)智能化煤礦建設(shè)的咨詢指導(dǎo)。
(二)制度保障
加快推進(jìn)智能化煤礦技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),開(kāi)展基礎(chǔ)共性、關(guān)鍵核心標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作,制定煤礦智能化建設(shè)、驗(yàn)收等相關(guān)技術(shù)規(guī)范與實(shí)施細(xì)則。推進(jìn)管理理念、管理制度、運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新與應(yīng)用,建立健全智能化煤礦設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理制度和獎(jiǎng)懲措施。建立智能化煤礦分類分級(jí)評(píng)價(jià)機(jī)制,地方煤炭行業(yè)管理部門和煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)定期開(kāi)展智能化煤礦建設(shè)效果評(píng)估等工作。根據(jù)煤礦智能化發(fā)展水平與建設(shè)情況,及時(shí)修改安全管理、監(jiān)管的相關(guān)法規(guī)。
(三)技術(shù)保障
鼓勵(lì)和支持煤炭企業(yè)與相關(guān)高校、科研院所等協(xié)同合作,加強(qiáng)智能化煤礦核心技術(shù)與成套裝備的研發(fā)應(yīng)用,遴選推廣一批先進(jìn)適用的重大技術(shù)裝備成果,持續(xù)提升各類技術(shù)裝備和應(yīng)用平臺(tái)間的集成性、交互性、兼容性,消除技術(shù)壁壘,整體推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)與迭代升級(jí)。加強(qiáng)共性關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的高質(zhì)量、高價(jià)值專利培育和保護(hù),做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局和申請(qǐng)。鼓勵(lì)創(chuàng)新專業(yè)化運(yùn)維服務(wù)模式,建立健全智能化煤礦運(yùn)維保障體系。
(四)資金保障
煤炭企業(yè)應(yīng)落實(shí)智能化煤礦建設(shè)的主體責(zé)任,以提質(zhì)增效、減人強(qiáng)安為目標(biāo),加大資金投入,重點(diǎn)實(shí)施智能化技術(shù)與裝備研發(fā)、技術(shù)改造、工程建設(shè)等項(xiàng)目,提高資金產(chǎn)出效益。鼓勵(lì)地方有關(guān)部門研究制定相關(guān)扶持政策,將煤礦相關(guān)智能化改造納入煤礦安全技術(shù)改造范圍,探索研究將相關(guān)投入列入安全費(fèi)用使用范圍;引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)加大對(duì)智能化煤礦的支持力度,支持企業(yè)發(fā)起設(shè)立相關(guān)市場(chǎng)化基金,形成支持煤礦智能化發(fā)展的投入長(zhǎng)效機(jī)制。
(五)人才保障
培育壯大煤礦智能化人才隊(duì)伍,鼓勵(lì)高校和煤炭企業(yè)合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,拓展產(chǎn)—學(xué)—研—用人才路線,共建示范性實(shí)習(xí)實(shí)踐基地,培養(yǎng)煤礦智能化相關(guān)專業(yè)高技能人才。加大煤礦智能化培訓(xùn)力度,開(kāi)展在職人員智能化和信息化培訓(xùn),建立健全煤礦智能化相關(guān)技術(shù)人員職業(yè)發(fā)展通道,優(yōu)化知識(shí)型、技能型、管理型人才發(fā)展體系。