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國家能源局/國家礦山安全監(jiān)察局《煤礦智能化建設指南(2021年版)》正式發(fā)布!

[日期:2021-06-20]   來源:云南技能培訓網(wǎng)  作者:云南技能培訓網(wǎng)   閱讀:7114次
國家能源局 國家礦山安全監(jiān)察局關于印發(fā)《煤礦智能化建設指南(2021年版)》的通知

圖片

國能發(fā)煤炭規(guī)﹝2021﹞29號

各產(chǎn)煤省、自治區(qū)、直轄市、新疆生產(chǎn)建設兵團發(fā)展改革委(能源局)、煤礦安全監(jiān)管部門,有關中央企業(yè):

為貫徹落實《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》(發(fā)改能源﹝2020﹞283號),科學規(guī)范有序開展煤礦智能化建設,加快建成一批多種類型、不同模式的智能化煤礦,國家能源局、國家礦山安全監(jiān)察局研究制定了《煤礦智能化建設指南(2021年版)》,現(xiàn)印發(fā)你們,請按照執(zhí)行。


國家能源局 國家礦山安全監(jiān)察局

2021年6月5日

煤礦智能化建設指南(2021年版)



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目 錄



一、總體要求

(一)指導思想

(二)基本原則

(三)建設目標

二、煤礦智能化總體設計

(一)井工煤礦智能化總體設計

(二)露天煤礦智能化總體設計

(三)選煤廠智能化總體設計

(四)井工煤礦、露天煤礦和選煤廠建設要求

三、煤礦智能化建設內(nèi)容

(一)井工煤礦智能化建設內(nèi)容

(二)露天煤礦智能化建設內(nèi)容

(三)選煤廠智能化建設內(nèi)容

四、保障措施

(一)組織保障

(二)制度保障

(三)技術保障

(四)資金保障

(五)人才保障




為貫徹落實《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》(發(fā)改能源﹝2020﹞283號,以下簡稱《指導意見》),科學規(guī)范有序開展煤礦智能化建設,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、總體要求


(一)指導思想


以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,認真貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會精神,深入落實“四個革命,一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,堅持新發(fā)展理念,加快新一代信息技術與煤炭產(chǎn)業(yè)深度融合,推進煤炭產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)煤炭開采利用方式的變革,提升煤礦智能化和安全水平,促進煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。


(二)基本原則


——分類建設,分級達標。針對我國煤礦智能化建設基礎與生產(chǎn)條件復雜多樣、發(fā)展不平衡不充分等現(xiàn)狀,堅持分類建設和分級達標相結(jié)合,建立健全智能化煤礦建設、評價、驗收與獎懲機制,全面推進煤礦智能化建設。


——因礦施策,培育典型。創(chuàng)新智能化煤礦建設與管理模式,重點突破適用于不同條件的智能化技術與裝備,培育建設一批智能化示范煤礦,形成可復制、可推廣的建設模式和經(jīng)驗,發(fā)揮智能化示范煤礦的帶動作用。


——系統(tǒng)規(guī)劃,全面推進。加強煤礦智能化頂層設計,科學制定實施煤礦智能化建設與升級改造方案,加大煤礦智能化技術資金投入、人才投入和政策支持力度,提升煤礦智能化技術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的根本目標,通過實施新一代信息技術提高煤礦智能化水平,促進煤礦安全、質(zhì)量、效率與效益的穩(wěn)步提升。


(三)建設目標


按照《指導意見》提出的三階段目標,重點突破智能化煤礦綜合管控平臺、智能綜采(放)、智能快速掘進、智能主輔運輸、智能安全監(jiān)控、智能選煤廠、智能機器人等系列關鍵技術與裝備,形成智能化煤礦設計、建設、評價、驗收等系列技術規(guī)范與標準體系,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目標


對于晉陜蒙等大型煤炭基地的生產(chǎn)煤礦,應全面進行智能化升級改造,重點提高采煤工作面智能化水平、掘進工作面減人提效和遠程控制、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現(xiàn)無人值守作業(yè),形成基于綜合管控平臺的智能一體化管控;對于中東部礦區(qū)等建設基礎較薄弱的生產(chǎn)煤礦,重點進行基礎信息系統(tǒng)、機械化+智能化的采掘系統(tǒng)、重大安全隱患的智能預警系統(tǒng)、智能安全監(jiān)測系統(tǒng)等建設,實現(xiàn)減人、增安、提效;對于云貴基地的煤礦,應盡快實施智能化改造,重點進行危險、繁重崗位機器人替代,提升礦井本質(zhì)安全水平。新建煤礦應先行開展煤礦智能化頂層設計,采用先進生產(chǎn)工藝、技術與裝備,全面建設信息基礎設施、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、智能化綜合管控平臺等,形成完整的智能化煤礦安全高效運維體系。


2.露天煤礦智能化建設目標


生產(chǎn)煤礦重點提升基礎網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心、感知系統(tǒng)、智能裝備、機器人等建設,重點建設遠程操控系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)、遠程運維系統(tǒng)、綜合管控系統(tǒng)等,實現(xiàn)開采環(huán)境數(shù)字化、剝采裝備智能化、生產(chǎn)過程遙控化、信息傳輸網(wǎng)絡化和經(jīng)營管理信息化。新建露天礦應高起點建設信息基礎設施,構(gòu)建露天礦信息傳輸、處理、存儲平臺和集中管控體系,開采過程實現(xiàn)遠程智能控制,建設露天煤礦智能化綜合管控平臺,實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)分析、云計算、數(shù)字孿生為基礎的智能開采。


3.選煤廠智能化建設目標


已建選煤廠應進行基礎設施升級,以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防控智能化為建設重點,開展無人操作設備、無人值守系統(tǒng)的研發(fā)與應用,提高洗選工藝過程的智能化水平。鼓勵新建選煤廠開展基于BIM技術的數(shù)字化設計與施工管理,建設選煤專家知識庫,開展重點生產(chǎn)單元、管理過程的智能化,形成完善的洗選過程智能感知、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備實現(xiàn)智能無人操控,建成安全、節(jié)能、環(huán)保的智能化選煤廠。


二、煤礦智能化總體設計


智能化煤礦將人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)技術進行深入融合,形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等全過程的智能化運行。新建煤礦及生產(chǎn)煤礦應根據(jù)礦井建設基礎,制定科學合理的煤礦智能化建設與升級改造方案,明確智能化煤礦建設的總體架構(gòu)、技術路徑、主要任務與目標。


智能化煤礦應基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設思路,采用一套標準體系、構(gòu)建一張全面感知網(wǎng)絡、建設一條高速數(shù)據(jù)傳輸通道、形成一個大數(shù)據(jù)應用中心,面向不同業(yè)務部門實現(xiàn)按需服務。井工煤礦、露天煤礦開展智能化建設可參考圖1所示技術架構(gòu)。

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(一)井工煤礦智能化總體設計


1.總體技術要求


井工煤礦應建設智能化綜合管控平臺,圍繞監(jiān)測實時化、控制自動化、安全本質(zhì)化、管理信息化、業(yè)務協(xié)同化、知識模型化、決策智能化的目標進行相應的業(yè)務模塊應用設計,實現(xiàn)煤礦地質(zhì)勘探、巷道掘進、煤炭開采、主輔運輸、通風、排水、供液、供電、安全防控、經(jīng)營管理等各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與智能聯(lián)動控制。


2.生產(chǎn)煤礦智能化建設技術路徑


生產(chǎn)煤礦應根據(jù)礦井的地質(zhì)條件、建設基礎、建設目標制定科學合理的智能化升級改造方案,可以按照“基礎系統(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”的思路,自下而上逐步實現(xiàn)智能化改造。


生產(chǎn)煤礦進行智能化升級改造可以分為三步進行:首先,根據(jù)煤礦實際情況與建設需求,對具體業(yè)務系統(tǒng)進行技術與裝備升級,提高單個設備、系統(tǒng)的自動化、智能化水平,并逐步實現(xiàn)核心裝備控制系統(tǒng)國產(chǎn)化安全可信、自主可控;其次,開展網(wǎng)絡平臺、數(shù)據(jù)中心等升級改造,匯聚生產(chǎn)工藝、環(huán)境過程信息等;最后,通過大數(shù)據(jù)、人工智能等建立相關業(yè)務智能工作流,再進行系統(tǒng)的整體集成,實現(xiàn)基于智能化綜合管控平臺的一體化智能協(xié)同管控。


3.新建煤礦智能化建設技術路徑


根據(jù)礦井的地質(zhì)條件與建設目標,按照“基礎系統(tǒng)全兼容—業(yè)務系統(tǒng)全關聯(lián)—裝備系統(tǒng)高可靠—數(shù)據(jù)應用多場景”的思路,在礦井設計中對煤礦智能化進行專題設計,按照高起點、高標準、高水平進行智能化煤礦建設,應涵蓋信息基礎設施、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,明確階段任務目標及驗收指標,分步分階段開展智能化煤礦建設。


(二)露天煤礦智能化總體設計


1.總體技術要求


智能化露天煤礦是將信息化技術與露天煤礦開采工藝進行深度融合,建設智能化露天礦綜合管控平臺,將露天礦生產(chǎn)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等相關數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù)源,進行露天礦生產(chǎn)、經(jīng)營、管理全鏈數(shù)據(jù)集成;逐步推進露天礦智能化應用系統(tǒng)的建設,實現(xiàn)露天礦全流程的少人化、無人化生產(chǎn);逐步推進核心裝備控制系統(tǒng)國產(chǎn)化安全可信、自主可控。


2.生產(chǎn)露天煤礦智能化建設技術路徑


根據(jù)露天煤礦實際業(yè)務特點和支撐配套條件,結(jié)合礦山智能化現(xiàn)狀、實際需求、基礎條件等因素制定煤礦智能化建設方案,明確任務目標、預期成果及詳細規(guī)劃內(nèi)容,分期、分批開展建設。


開展露天煤礦信息化標準化建設工作,制定數(shù)據(jù)標準、流程標準、操作標準;對設備、系統(tǒng)進行升級改造,實現(xiàn)全礦區(qū)網(wǎng)絡覆蓋;開展露天煤礦智能生產(chǎn)系統(tǒng)建設,實現(xiàn)現(xiàn)場集中操控、固定崗位無人值守、遠程監(jiān)控運維、生產(chǎn)過程自動控制等;建設露天煤礦智能綜合管控平臺,進行系統(tǒng)整體集成,實現(xiàn)基于智能綜合管控平臺的一體化智能協(xié)同管控。


3.新建露天煤礦智能化建設技術路徑


根據(jù)新建煤礦建設條件,編制露天煤礦智能化建設總體規(guī)劃,優(yōu)先采用先進工藝、裝備、信息技術,制定高標準、高起點、高水平的智能化建設方案。


(1)基建階段完成網(wǎng)絡、信息化基礎設施等建設,構(gòu)建露天礦信息傳輸、處理、存儲平臺和集中管控體系。


(2)基建后期到投產(chǎn)期內(nèi),同步開展露天礦智能生產(chǎn)系統(tǒng)建設,實現(xiàn)露天礦資源數(shù)字化、采選生產(chǎn)過程智能控制、智能生產(chǎn)管理與執(zhí)行等,實現(xiàn)礦山全流程的少人化、無人化生產(chǎn)。


(3)投產(chǎn)后,逐步建設工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺,充分挖掘數(shù)據(jù)潛在價值,實現(xiàn)過程參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、數(shù)字仿真優(yōu)化、設備故障智能診斷、經(jīng)營決策優(yōu)化等。


(三)選煤廠智能化總體設計


1.總體技術要求


智能化選煤廠可參考圖2所示技術架構(gòu),劃分為設備層、控制層、執(zhí)行層、決策層四層。設備層主要包括機電設備及檢測儀表、保護裝置等;控制層主要包括生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通訊系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等;執(zhí)行層主要包括生產(chǎn)管理、機電管理、安全管理、經(jīng)營管理、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。

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2.選煤廠智能化建設技術路徑


第一階段:重點開展智能化選煤廠標準建設、關鍵技術攻關、基礎裝備完善工作,適時進行成熟技術推廣,開展示范工程建設。


第二階段:強化大數(shù)據(jù)技術與選煤專業(yè)知識的深度結(jié)合與應用,建設選煤專家知識庫,推進重點單元的智能化研究,建成完善的選煤廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和管理智能化。


第三階段:全面實現(xiàn)智能化,對主要工藝環(huán)節(jié)、主要管理崗位及重要設備實現(xiàn)智能感知、智能決策、自動執(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


新建選煤廠的智能化建設應與選煤廠主體工程同時策劃、同時設計、同時施工。對于條件成熟度不足的新建選煤廠,可先行策劃,分期實施,預留后期建設接口。


鼓勵采用BIM等先進的數(shù)字化設計、施工管理技術,資料交付形式逐步由二維圖紙向數(shù)字信息模型轉(zhuǎn)變。鼓勵數(shù)字孿生技術在項目策劃、設計、施工、運維、改造、拆除的全生命周期管理中發(fā)揮作用,鼓勵大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、5G、機器人等技術與選煤廠生產(chǎn)、運維的深度融合,為選煤廠的建設與管理增值。


(2)已建選煤廠智能化改造


已建選煤廠應完善智能化改造基礎,通過分選工藝及裝備技術調(diào)研,制定合理的工藝改造實施方案,確保分選工藝及技術裝備先進合理。優(yōu)先以主要工藝環(huán)節(jié)、重要裝備、安全防護為升級改造對象。鼓勵數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、5G等技術與現(xiàn)有選煤廠生產(chǎn)、運維的逐步融合,實現(xiàn)節(jié)能降耗、生產(chǎn)過程優(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要求


1.數(shù)據(jù)規(guī)范


鼓勵建立統(tǒng)一標準規(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、時效設置和編碼方案等,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、訪問引擎和索引結(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)應用場景的數(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、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),并能夠通過開放接口向各種應用提供數(shù)據(jù)。能夠從各種服務系統(tǒng)、應用系統(tǒng)和控制端獲取命令,并能自動轉(zhuǎn)發(fā)和執(zhí)行命令,保證命令的可靠性與時效性。


3.信息安全性


智能化煤礦應開展網(wǎng)絡、信息和系統(tǒng)等安全建設,可參照GB/T 22080—2016、GB/T 22239—2019、GB/T 30976.1—2014、GB/T 30976.2—2014等標準,能夠?qū)崿F(xiàn)從角色到用戶、從系統(tǒng)到功能模塊等訪問權限的統(tǒng)一認證,對于監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等應用平臺,各業(yè)務系統(tǒng)之間既要滿足按需訪問、又實現(xiàn)安全隔離,滿足信息安全要求。


4.系統(tǒng)靈活性和可擴展性


鼓勵采用微服務架構(gòu),將復雜的應用拆分為多個共享服務和獨立業(yè)務服務,做到各個服務資源的合理分配,采用先進的技術或者工具不斷優(yōu)化架構(gòu),實現(xiàn)系統(tǒng)升級,使企業(yè)平臺不斷演進、優(yōu)化。


三、煤礦智能化建設內(nèi)容


(一)井工煤礦智能化建設內(nèi)容


1.智能化系統(tǒng)基本建設內(nèi)容


(1)信息基礎設施


統(tǒng)籌建設網(wǎng)絡系統(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,同時強化網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)安全意識。


網(wǎng)絡基礎設施建設包括但不限于辦公區(qū)網(wǎng)絡、生活福利區(qū)網(wǎng)絡、工業(yè)控制網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡、安全監(jiān)控網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡和融合調(diào)度通信系統(tǒng),鼓勵逐步開展5G+礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設,建設多系統(tǒng)融合的無線接入網(wǎng)關,提升礦山無線基礎設施兼容水平,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的需求。


智能化煤礦應建設大數(shù)據(jù)服務中心,統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和訪問接口標準。大型煤業(yè)集團可分級建設多個數(shù)據(jù)服務中心,構(gòu)建煤礦數(shù)據(jù)治理體系,并在平臺沉淀礦山行業(yè)模型和知識,包括設備、工藝、安全等信息模型和行業(yè)專家知識,形成模型庫和知識庫。上級中心可偏向計算能力及多業(yè)務數(shù)據(jù)融合分析,底層中心偏向存儲、小規(guī)模計算和快速響應。


智能化煤礦應建設智能綜合管控平臺,進行多部門、多專業(yè)、多管理層面的數(shù)據(jù)集中應用、交互共享和決策支持,實現(xiàn)煤礦地質(zhì)勘探、巷道掘進、煤炭開采、主輔運輸、通風排水、供液供電、安全防控等業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合、分析決策與智能聯(lián)動控制,井上下各系統(tǒng)實現(xiàn)“監(jiān)測、控制、管理”的一體化及智能聯(lián)動控制。


(2)智能地質(zhì)保障系統(tǒng)


基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動”“數(shù)字采礦”的理念,將地質(zhì)數(shù)據(jù)與工程數(shù)據(jù)進行深度融合,采用地質(zhì)數(shù)據(jù)推演、地質(zhì)數(shù)據(jù)多元復用、地質(zhì)數(shù)據(jù)智能更新等方法,研究建立實時更新的地質(zhì)與工程數(shù)據(jù)高精度融合模型,實現(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、隨掘智能探測與監(jiān)測的技術裝備,鼓勵積極研發(fā)應用智能鉆探、智能物探、智能探測機器人等新技術與新裝備,形成以靜態(tài)為基礎,融入自動更新的高精度動態(tài)地質(zhì)模型。


專欄1:透明地質(zhì)

  • 地質(zhì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng):以地質(zhì)、物探、鉆探、采掘、測量和水文監(jiān)測等數(shù)字化信息為支撐,構(gòu)建統(tǒng)一的綜合地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫,支持C/S、B/S架構(gòu)的空間信息可視化,具備空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及時態(tài)數(shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)換、管理、查詢、分析和可視化等功能,實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)過程地質(zhì)信息的高效管理和數(shù)據(jù)共享。

  • 高精度地質(zhì)模型:以三維地質(zhì)靜態(tài)模型為基礎,不斷融入煤礦生產(chǎn)過程中的實時、動態(tài)、高精度地質(zhì)信息,實現(xiàn)三維地質(zhì)模型的自動更新、規(guī)劃切割、交互漫游、屬性查詢等。

  • 地質(zhì)大數(shù)據(jù)云平臺:鼓勵建設地質(zhì)大數(shù)據(jù)云平臺,具備數(shù)據(jù)分類、分析、挖掘、融合處理等功能,實現(xiàn)各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、融合共享和時空分析。



(3)智能掘進系統(tǒng)


根據(jù)礦井掘進地質(zhì)條件與工藝要求,因地制宜確定合理的掘進技術與裝備,配套高效的輔助作業(yè)系統(tǒng),逐步實現(xiàn)掘支平行作業(yè);鼓勵應用智能探測、自動定向及導航、巷道斷面自動截割成形、自動錨護、高效除塵等先進技術與裝備,使掘進工作面生產(chǎn)系統(tǒng)具有智能感知、自主決策和自動控制的功能,實現(xiàn)掘進迎頭少人或無人、系統(tǒng)高效協(xié)同運行。


專欄2:智能掘進系統(tǒng)

  • 智能超前探測系統(tǒng):采用鉆探、物探等技術與裝備,對巷道待掘區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、瓦斯等進行超前探測,根據(jù)掘進過程中揭露的實際地質(zhì)信息與工程信息對模型進行實時動態(tài)修正。鼓勵采用智能鉆探、物探技術與裝備,實現(xiàn)遠距離一體化綜合探測。

  • 掘進設備導航和定位截割系統(tǒng):掘進設備具有自適應截割、自動截割與遙控操作功能,能夠?qū)崿F(xiàn)記憶截割。鼓勵采用掘進設備精準導航和位姿監(jiān)測系統(tǒng),根據(jù)位置、姿態(tài)變化進行自主調(diào)整和糾偏,適應巷道斷面變化及底板起伏等地質(zhì)條件,實現(xiàn)自主定位截割。

  • 錨桿、錨索自動化鉆裝系統(tǒng):鼓勵研究和應用具有自動化鉆錨功能的鉆臂,實現(xiàn)錨桿、錨索全斷面機械化支護、自動化鉆錨和質(zhì)量自檢測等功能。鼓勵采用具有電液控功能的鉆機、錨索自動進給器等裝備,實現(xiàn)自動確定錨護位置、自動鉆孔、自動鋪網(wǎng)等。

  • 多機協(xié)同控制系統(tǒng):采用掘進工作面設備群和人員精確定位系統(tǒng),實現(xiàn)設備間相對位置的精確監(jiān)測和安全防護,不同設備之間實現(xiàn)智能協(xié)同控制。

  • 裝備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng):掘進、錨護、運輸?shù)仍O備具備完善的單機狀態(tài)監(jiān)測和故障自診斷功能。鼓勵有條件的煤礦建設掘進工作面綜合監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)各設備狀態(tài)的實時監(jiān)測。

  • 視頻監(jiān)測系統(tǒng):掘進頭和各轉(zhuǎn)載點應設置高清攝像儀,具備視頻增強功能,鼓勵采用AI技術實現(xiàn)人員入侵、違規(guī)操作識別報警、災害預警等功能。

  • 掘進工作面遠程集控平臺:融合掘進工作面環(huán)境(粉塵、瓦斯、水、有害氣體)、視頻監(jiān)測和人員信息,進行掘進工作面真實場景再現(xiàn),實現(xiàn)單機可視操控、成套設備“一鍵啟停”和多機協(xié)同控制等;鼓勵應用數(shù)字化孿生技術,實現(xiàn)人—機協(xié)同控制。


(4)智能采煤系統(tǒng)


根據(jù)煤層賦存條件、工作面設計參數(shù)、產(chǎn)能指標等要求,建設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人開采模式、大采高工作面人—機—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+人工干預輔助放煤模式、復雜條件智能化+機械化開采模式。其中,條件適宜的薄及中厚煤層實現(xiàn)智能化少人開采,逐步推廣應用采煤機自適應截割、液壓支架自適應支護、智能放頂煤、刮板輸送機智能運輸、智能供液、綜采設備群智能協(xié)同控制等技術。鼓勵條件適宜的工作面應用基于地質(zhì)模型的智能化開采實踐。


專欄3:智能采煤系統(tǒng)

  • 采煤機智能截割系統(tǒng):采煤機具備啟停、牽引速度和運行方向的遠程控制,實現(xiàn)運行工況及姿態(tài)檢測、機載無線遙控、精準定位、記憶截割、“三角煤”機架協(xié)同控制割煤、遠程控制、故障診斷和環(huán)境安全聯(lián)動控制,鼓勵利用機載視頻、無線通信、直線度檢測、智能調(diào)高、防碰撞檢測、煤流平衡控制等技術,實現(xiàn)采煤機智能控制。

  • 液壓支架自適應支護系統(tǒng):工作面液壓支架具備遠程控制、自動補液、自動反沖洗、自動噴霧降塵功能,實現(xiàn)自動移架、推溜,鼓勵利用高度檢測、姿態(tài)感知、上竄下滑控制、工作面直線度調(diào)直、壓力超前預警、群組協(xié)同控制、自動超前跟機支護、頂板狀態(tài)實時感知、煤壁片幫預測、伸縮梁(護幫板)防碰撞、智能供液等技術手段,實現(xiàn)液壓支架的智能控制。放頂煤液壓支架采用割煤智能化結(jié)合自動放煤或人工輔助干預進行放煤控制。端頭支架具有就地控制與遙控控制功能,與工作面液壓支架聯(lián)動,實現(xiàn)工作面端頭區(qū)域安全支護。超前支架具有就地控制與遙控控制功能。

  • 刮板輸送機智能運輸系統(tǒng):刮板輸送設備具備軟啟動控制、運行狀態(tài)監(jiān)測、鏈條自動張緊、斷鏈保護、故障診斷、遠程協(xié)同控制、三機協(xié)同控制等功能,實現(xiàn)刮板輸送機的遠程監(jiān)測和控制;鼓勵應用煤流負荷檢測、工作面自動巡檢機器人等技術手段,實現(xiàn)采、裝、運協(xié)同控制。

  • 帶式輸送機智能運輸系統(tǒng):帶式輸送機應具備運行工況監(jiān)控與綜合保護功能,實時監(jiān)測膠帶運行工況,并將堆煤、煙霧、縱撕、跑偏、自動灑水、周邊環(huán)境等監(jiān)測信息實時上傳到工作面智能集控中心及地面智能集控中心,實現(xiàn)帶式輸送機的遠程監(jiān)測和控制;鼓勵應用煤流量監(jiān)測、異物識別、自動變頻調(diào)速、自動巡檢機器人、膠帶空載、大塊煤、人員違規(guī)穿越膠帶等特征信息識別技術,實現(xiàn)智能感知、自主調(diào)速、節(jié)能運行。

  • 順槽監(jiān)控中心:智能化采煤工作面智能集控中心具備對液壓支架、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、帶式輸送機啟停、閉鎖控制功能,實現(xiàn)采煤機、液壓支架、刮板輸送機、破碎機、轉(zhuǎn)載機、帶式輸送機、乳化液泵站、噴霧泵等工作面綜采設備遠程控制;地面監(jiān)控中心具備工作面設備“一鍵啟!惫δ埽瑢崿F(xiàn)在地面對采煤工作面綜采設備進行遠程監(jiān)視。


(5)智能主煤流運輸系統(tǒng)


采用帶式輸送機進行主煤流運輸?shù)牡V井,主煤流系統(tǒng)中帶式輸送機應具備單機自動控制、多機協(xié)同聯(lián)動、遠程集中控制、煤量自動平衡、粉塵濃度檢測和自動噴霧降塵、運行工況檢測及故障智能預警等功能。鼓勵應用基于AI煤量智能識別、人員違規(guī)作業(yè)智能監(jiān)測、大塊煤/堆煤/異物識別與預警等功能,實現(xiàn)帶式輸送機的智能運輸。


采用立井箕斗進行煤炭提升的礦井,提升系統(tǒng)具備提升速度、提升重量等智能監(jiān)測功能,具備智能裝載與卸載功能,且能夠與煤倉放煤系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動控制;應具備完善的智能綜合保護功能,實現(xiàn)立井箕斗提升的自動化遠程控制。


(6)智能輔助運輸系統(tǒng)


針對井工礦軌道運輸、無軌膠輪車等運輸方式,建設具有智能規(guī)劃、任務分配功能的輔助車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng),逐步實現(xiàn)物料運輸、人員運輸?shù)容o助運輸車輛的智能管控、智能規(guī)劃路徑與智能調(diào)度。


煤礦智能輔助運輸系統(tǒng)應建設以車輛精確定位信息為基礎,以車載智能終端為核心,輔助井下信號燈控制系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)、語音調(diào)度系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng),實現(xiàn)車輛監(jiān)控、指令下達、運輸任務調(diào)配、失速保護、報警管理、應急響應等功能,優(yōu)化作業(yè)流程,實現(xiàn)輔助運輸業(yè)務信息化全覆蓋。鼓勵斜井軌道運輸利用精確定位、智能視頻等技術,實現(xiàn)行人不行車、行車不行人,自動道岔變換等功能。


鼓勵具備條件的礦井探索應用無人駕駛相關技術,研發(fā)應用地面遠程遙控駕駛和智能化自動駕駛技術,采用環(huán)境感知、定位導航、路徑規(guī)劃等技術,實現(xiàn)車輛自動啟停、自主避讓、自動跟車等功能。鼓勵開展井下輔助作業(yè)的機器人替代。


(7)智能通風系統(tǒng)


采用通風系統(tǒng)智能精準感知技術與裝備,實現(xiàn)對風阻、風量、風壓等參數(shù)的智能感知,對通風網(wǎng)絡阻力進行實時監(jiān)測與解算。風速、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)量和位置應滿足精確測風、瓦斯涌出量計算和環(huán)境狀態(tài)識別的需要,并提供遠程監(jiān)測接口。鼓勵井下主要進回風巷間、采區(qū)進回風巷間采用自動風門,正常通風時期可靠閉鎖,災變時期可遠程解除閉鎖。礦井主通風機、局部通風機具備遠程集中控制功能,局部通風機可具有遠程啟停功能,實現(xiàn)無人值守。通風系統(tǒng)應具備故障自診斷與預警功能,并與其它系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動控制,實現(xiàn)災害的智能預警與避災路線智能規(guī)劃。


專欄4:智能通風系統(tǒng)

  • 通風系統(tǒng)感知技術:通過精確阻力測定和平差計算獲得主要井巷和通風設施的風量、風壓、摩阻系數(shù)、原始風阻和局部風阻等參數(shù),通過風機測定獲得主要通風機、局部通風機的準確特性曲線。利用獲得的各風機的特性曲線、各風道的風阻和自然風壓等,解算各風道風量。

  • 通風設備:主要通風機、局部通風機鼓勵實現(xiàn)在線變頻調(diào)速;主要通風機應安裝精確的風量、風壓傳感器,局部通風機應安裝風筒風速傳感器。過車風門、主要行人風門、關鍵通風節(jié)點的風窗應實現(xiàn)人工、自動和半自動開關,并安裝人車識別裝置、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、聲光報警器和視頻傳感器,監(jiān)測、監(jiān)視和監(jiān)控裝置應提供遠程接口。

  • 智能通風軟件系統(tǒng):將地理信息系統(tǒng)與風機、風門、風窗監(jiān)控系統(tǒng)、安全環(huán)境監(jiān)測、瓦斯抽采監(jiān)測系統(tǒng)、采掘工作面位置及狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)以及人員和車輛定位系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)自然分風解算、通風網(wǎng)絡實時解算及災變狀態(tài)下風流模擬仿真,能夠進行通風系統(tǒng)優(yōu)化、風速傳感器和調(diào)節(jié)設施的優(yōu)化布置以及可控性評價,實現(xiàn)通風系統(tǒng)狀態(tài)識別和故障診斷、用風點需風量預測及災變狀態(tài)下的調(diào)風、控風的智能控制。在授權狀態(tài)下,正常狀態(tài)礦井風流、風量按照安全高效原則遠程調(diào)節(jié),災變時期按照控制災變及有利救援原則智能控風、調(diào)風,并實現(xiàn)三維動態(tài)可視化。


(8)智能供電與供排水系統(tǒng)


建設基于供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)、電纜監(jiān)測數(shù)據(jù)、繼電器保護數(shù)據(jù)、故障監(jiān)測數(shù)據(jù)和電能計量數(shù)據(jù)的煤礦供電系統(tǒng)安全高效運行保障體系,對供電系統(tǒng)進行全面監(jiān)測與分析,實現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)的全面智能化無人值守、智能監(jiān)控管理;建設基于大數(shù)據(jù)分析的智能供電決策系統(tǒng),實現(xiàn)故障的預判和預處理、快速故障隔離;建設煤礦能耗監(jiān)測和智能化能耗優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng),動態(tài)調(diào)節(jié)煤礦大型用電耗能設備的供電方案和作業(yè)計劃,降低煤礦整體能耗水平,優(yōu)化能耗成本。


建設基于壓力、液位、流量、溫度等監(jiān)測傳感器和電動閥的智能排水系統(tǒng),實現(xiàn)主排水系統(tǒng)設備的智能運行,智能排水系統(tǒng)可按照水量實現(xiàn)排水用電自動削峰填谷,智能優(yōu)化排水方式,實現(xiàn)能耗自評估和故障自診斷,具備智能報警、智能統(tǒng)計分析排水量等功能。


建設主供水智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)主供水系統(tǒng)設備的智能運行,供水用電自動削峰填谷及管網(wǎng)調(diào)配,自動選擇最優(yōu)電量;通過水泵運行等參數(shù)的監(jiān)測,實現(xiàn)水泵控制及監(jiān)測的智能化,實現(xiàn)對系統(tǒng)異常低壓現(xiàn)象的預警;通過多傳感器和各系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)按需供水,并能實現(xiàn)對用水量的預分析功能。


建設污水智能處理系統(tǒng),通過監(jiān)測水泵及管路的運行參數(shù)、設備狀態(tài)、運行時間等信息,實現(xiàn)能耗及產(chǎn)能分析和故障診斷;通過監(jiān)測污水處理系統(tǒng)的各流程環(huán)節(jié),及時調(diào)節(jié)污水處理的各項參數(shù),降低系統(tǒng)運行成本,保證污水排放質(zhì)量達標。


(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,建設井下融合通信系統(tǒng)及配套裝備,實現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位管理系統(tǒng)、通信聯(lián)絡系統(tǒng)、智能視頻分析系統(tǒng)、智能通風系統(tǒng)、供電監(jiān)控系統(tǒng)、沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)、水文監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)的統(tǒng)一承載、共網(wǎng)傳輸,進行人、機、環(huán)的安全檢測與防護,提高安全監(jiān)控、人員定位、通風、供電、應急廣播等系統(tǒng)的抗電磁干擾水平;建設具備水、火、瓦斯、頂板、粉塵等災害監(jiān)測與防治的綜合防控系統(tǒng),具備重大安全事件的應急處置管理能力,可依據(jù)災變發(fā)展趨勢,自動觸發(fā)排水、滅火與除塵等系統(tǒng);建設基于綜合監(jiān)測的災害防治平臺,具備災害風險監(jiān)測預警、智能分析模擬、應急救援輔助指揮、事故原因分析、礦井災變狀態(tài)下避災路線智能規(guī)劃等功能。


專欄5:智能安全監(jiān)控系統(tǒng)

  • 智能融合安全監(jiān)控系統(tǒng):建設基于“一網(wǎng)一站”的智能融合安全監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)井下環(huán)境監(jiān)控、人員定位、無線通信系統(tǒng)、應急廣播、有線調(diào)度系統(tǒng)、通風監(jiān)控、水文監(jiān)測、供電監(jiān)測、視頻監(jiān)測等多功能的一站式高度集成、統(tǒng)一承載,系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過“一網(wǎng)”接入高速環(huán)網(wǎng)傳輸通道,實現(xiàn)多個子系統(tǒng)的井下融合聯(lián)動。

  • 煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng):采用激光檢測、低功耗無線自組網(wǎng)、多系統(tǒng)融合聯(lián)動等技術與裝備,建設具備激光、紅外等先進檢測傳感器、無線傳感器、多參數(shù)一體化傳感器等先進設備的監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦井下重點區(qū)域移動固定結(jié)合的全覆蓋監(jiān)測,實現(xiàn)系統(tǒng)低功耗、超遠距離傳輸、高抗干擾能力。并通過大數(shù)據(jù)分析,構(gòu)建煤與瓦斯突出、火災預警模型,實現(xiàn)瓦斯及火災的超前預警。

  • 動目標精確定位系統(tǒng):采用精確定位技術,實現(xiàn)井下人、車等目標的精確定位、人員狀態(tài)分析、考勤、調(diào)度管理,滿足井下復雜巷道的全覆蓋需求,具備軌跡數(shù)據(jù)展示及分析功能。

  • 智能電力監(jiān)控系統(tǒng):運用機器人、先進傳感、雙網(wǎng)雙系統(tǒng)冗余熱備等技術,建設智能供電監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)具備地面調(diào)度中心對煤礦井上下各級變電所內(nèi)的高開、移變、高爆、饋電等供電設備的遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、遙視五遙功能;具備故障錄波與諧波分析功能,實現(xiàn)設備故障可追溯;能夠?qū)崿F(xiàn)變電所環(huán)境、安防、消防一體化監(jiān)控,具備遠程對講與視頻聯(lián)動功能,智能識別、切換至故障位置;系統(tǒng)配備智能巡檢機器人,能夠代替人工巡檢作業(yè),實現(xiàn)關鍵供電場所的智能化監(jiān)控與無人值守。

  • 沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng):采用多種技術對沖擊地壓相關參數(shù)進行實時監(jiān)測,實現(xiàn)煤礦井下沖擊地壓的智能預測、預警。

  • 水害預警系統(tǒng):建設多參數(shù)實時水文動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),實時在線監(jiān)測井下水位、水壓、水量等指標,具備井下水害智能預測、預警功能,并與排水系統(tǒng)聯(lián)動。

  • 智能火災監(jiān)控系統(tǒng):建設束管監(jiān)測、分布式光纖測溫等系統(tǒng),實現(xiàn)對井下采空區(qū)自然發(fā)火情況的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析及上傳;在電氣設備、帶式輸送機等易發(fā)生火災的區(qū)域,建設煙霧、一氧化碳等綜合火災監(jiān)測設備,配備智能噴淋、自動噴粉噴氣等自動消防滅火裝置,實現(xiàn)火災參數(shù)的智能監(jiān)測、分析、預測、預警及聯(lián)動控制。

  • 智能粉塵災害監(jiān)控系統(tǒng):實現(xiàn)對粉塵濃度的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、上傳及超限自動報警,在礦井粉塵易超限區(qū)域建設呼吸性粉塵及總塵監(jiān)測設備、智能噴霧裝置及智能降塵裝置,實現(xiàn)粉塵濃度智能監(jiān)測及遠程降塵控制。


(10)智能綜合管控平臺


基于模塊化、組件化的技術架構(gòu)設計思路建設智能綜合管控平臺,集成各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)及感知層數(shù)據(jù),運用新一代信息技術建設業(yè)務中臺和數(shù)據(jù)中臺,形成具有自感知、自決策、自執(zhí)行的智能化平臺,為上層業(yè)務應用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯聚與技術支撐。建設智能生產(chǎn)服務和調(diào)度平臺、業(yè)務綜合管理系統(tǒng)、煤礦智能化綜合協(xié)同控制平臺,實現(xiàn)礦井各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享服務與智能協(xié)同管控。


專欄6:智能綜合管控平臺

  • 應用層(云平臺):包含智能模型訓練、數(shù)據(jù)計算引擎、協(xié)同管理、生產(chǎn)管理、安全管理、能效管理、經(jīng)營管理、決策分析、應用門戶等業(yè)務應用,為用戶提供高效、便捷的應用。

  • 使能平臺(邊緣側(cè)):使能平臺包括業(yè)務使能(綜合智能管控平臺及智能化應用服務)、數(shù)據(jù)使能(煤礦工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺)及集成使能(煤礦生產(chǎn)協(xié)同執(zhí)行控制平臺)。業(yè)務使能主要負責對接上層業(yè)務,為上層業(yè)務提供接口及應用支撐;數(shù)據(jù)使能負責數(shù)據(jù)存儲及分析;集成使能負責與第三方子系統(tǒng)進行通信,集成第三方子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、接口及消息并將信息存儲至數(shù)據(jù)使能。

  • 業(yè)務子系統(tǒng)層(端側(cè)):是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源基礎。包括綜采協(xié)同控制、綜掘監(jiān)控、全煤流平衡控制、輔運智能調(diào)度、一通三防安全協(xié)同控制、水處理系統(tǒng)、設備故障診斷等現(xiàn)場作業(yè)過程數(shù)據(jù),以及攝像機、麥克陣列、機電設備監(jiān)測傳感器、環(huán)境監(jiān)測傳感器、位置傳感器等監(jiān)測監(jiān)控設備商提供的數(shù)據(jù)訪問接口。

  • 智能生產(chǎn)服務和調(diào)度平臺:該平臺基于微服務架構(gòu),包括應用融合平臺、數(shù)據(jù)服務平臺、技術研發(fā)平臺。應用融合平臺以統(tǒng)一設計的應用架構(gòu)為基礎,提供功能完善、流程統(tǒng)一、體驗一致的業(yè)務應用環(huán)境,提供了標準接口的集成環(huán)境;數(shù)據(jù)服務平臺以數(shù)據(jù)架構(gòu)為基礎,提供數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應用、數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)挖掘能力;技術研發(fā)平臺以技術架構(gòu)為基礎,統(tǒng)一技術規(guī)范和標準,提供開發(fā)、測試、運維一體化的技術研發(fā)服務,并提供建模工具、算法編排工具、頁面組態(tài)工具、流程表單等可視化低代碼開發(fā)工具,支撐應用構(gòu)建。

  • 業(yè)務綜合管理系統(tǒng):建設立足于煤炭企業(yè)管理和經(jīng)營職能的業(yè)務綜合管理系統(tǒng),實現(xiàn)對煤礦相關生產(chǎn)、安全、運輸、生產(chǎn)計劃、物資統(tǒng)配、配煤、經(jīng)營的管理、監(jiān)測、統(tǒng)計、分析和預測,為煤礦的統(tǒng)籌管理提供科學的決策依據(jù)。包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和經(jīng)營數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、存儲和應用。圍繞煤礦生產(chǎn)情況,實現(xiàn)礦井生產(chǎn)、安全、經(jīng)營數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。

  • 煤礦智能化綜合協(xié)同控制平臺:建設煤礦智能化綜合協(xié)同控制平臺,打通安全監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、融合通信、工業(yè)視頻、礦壓監(jiān)測、電力監(jiān)控等多個子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸壁壘,實現(xiàn)自動決策、災害隱患實時監(jiān)測預警。


(11)智能化園區(qū)


整合園區(qū)的消防、安防、停車、訪客、會議管理、考勤、購物、餐廳等業(yè)務系統(tǒng),形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的智能園區(qū)管控系統(tǒng)。


專欄7:智能園區(qū)

  • 智能園區(qū)智能運營中心:向園區(qū)管理和決策人員實時展示煤礦各項業(yè)務的關鍵指標,實現(xiàn)園區(qū)的統(tǒng)一管控。

  • 智能園區(qū)數(shù)字平臺:包括AI智能分析、智能邊緣子平臺、物聯(lián)網(wǎng)子平臺、地理信息系統(tǒng)子平臺、位置服務子平臺、數(shù)據(jù)集成子平臺、業(yè)務子平臺和數(shù)據(jù)服務等子系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)分析存儲、業(yè)務邏輯服務和開發(fā)服務;建設智能園區(qū)云平臺,提供高可靠的云服務,部署數(shù)字平臺和應用系統(tǒng)。

  • ICT(信息與通信技術)基礎設施:包括智能園區(qū)專用網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡和邊緣節(jié)點;建立智能園區(qū)辦公網(wǎng)、視頻網(wǎng)、運營商通信網(wǎng)絡、WiFi等網(wǎng)絡基礎設施;根據(jù)園區(qū)實際應用狀況,部署邊緣節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)關、邊緣視頻管理和智能分析。


(12)經(jīng)營管理系統(tǒng)


建立統(tǒng)一的智能化經(jīng)營管理平臺,支持煤礦各業(yè)務應用的全面一體化集成,打通管理孤島、數(shù)據(jù)孤島;構(gòu)建“人財物一體、產(chǎn)運銷一體、業(yè)務全面互聯(lián)互通”的智能化經(jīng)營管理平臺,覆蓋煤礦的管理決策、財務、生產(chǎn)、人力、物資、機電、計劃預算、安環(huán)、調(diào)度、項目管理等領域;建設數(shù)字化決策體系,實現(xiàn)經(jīng)營數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、績效數(shù)據(jù)、管理分析數(shù)據(jù)等實時展現(xiàn),為經(jīng)營決策提供參考、經(jīng)營管理提供依據(jù)、生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)、績效提供指導;建設煤礦設備全生命周期管理系統(tǒng),整合設備臺賬管理、設備運行數(shù)據(jù)、設備維護記錄等,針對特定設備提供專家運維建議和超前預測,實現(xiàn)設備的全生命周期管理;強化運銷體系智能化管理,構(gòu)建完整運銷體系,實現(xiàn)一體化集中運銷;利用移動應用、條碼技術,提高業(yè)務效率,降低人工成本,實現(xiàn)礦山管理的智能化。


2.分類重點建設內(nèi)容


(1)建設基礎條件較好的智能化煤礦重點建設內(nèi)容


對于煤層賦存條件相對較簡單、智能化建設基礎條件較好的礦井,應全面開展智能化建設。建設智能化綜合管控平臺,實現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡互連互通與協(xié)同聯(lián)動控制;建設大數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類存儲、關聯(lián)分析、深度挖掘與利用;建設高速高可靠數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡;建設完善的井下精準定位系統(tǒng),滿足井下人員、設備定位精度要求;建設完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)基于機器視覺的多場景應用;建設GIS+BIM系統(tǒng),實現(xiàn)地質(zhì)信息、工程信息的有效融合及高精度建模;建設智能快速掘進系統(tǒng),煤層巷道月進尺大于1000m,實現(xiàn)巷道掘進過程的遠程智能控制;建設智能化采煤工作面,薄及中厚煤層工作面實現(xiàn)常態(tài)化無人開采,厚及特厚煤層綜采工作面實現(xiàn)常態(tài)化少人開采(每班作業(yè)人員不超過5人),綜放工作面實現(xiàn)智能化放頂煤(每班作業(yè)人員不超過7人);主煤流運輸系統(tǒng)實現(xiàn)智能無人操控,機器人巡檢作業(yè);探索應用無軌膠輪車、單軌吊實現(xiàn)輔助駕駛、智能調(diào)度,物料供應實現(xiàn)連續(xù)化運輸;通風、排水、供電等固定作業(yè)崗位全部實現(xiàn)無人值守、機器人巡檢作業(yè),建設完善的煤礦災害智能監(jiān)測預警平臺與應急管理平臺,實現(xiàn)危險源、危險場景的智能分析、預測、預警;建設煤礦智能經(jīng)營管理系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)、供、銷全流程的智能決策與精益管理。


(2)建設基礎條件一般的智能化煤礦重點建設內(nèi)容


對于具有一定智能化建設基礎條件的礦井,應建設智能化綜合管控平臺,建設高速高可靠數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡,實現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡互連互通與協(xié)同聯(lián)動控制;建設完善的井下精準定位系統(tǒng),滿足井下人員、設備定位精度要求,建設地質(zhì)信息與工程信息時空大數(shù)據(jù)庫,為各業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的地理信息服務;建設智能快速掘進系統(tǒng),煤層巷道月進尺大于500m,巷道掘進過程部分實現(xiàn)智能控制;建設智能化采煤工作面,薄及中厚煤層工作面實現(xiàn)常態(tài)化少人開采(每班作業(yè)人員不超過3人),厚及特厚煤層綜采工作面每班作業(yè)人員不超過7人,綜放工作面每班作業(yè)人員不超過7人;主煤流運輸系統(tǒng)實現(xiàn)遠程操控;無軌膠輪車實現(xiàn)輔助駕駛,單軌吊、機車實現(xiàn)精準定位、連續(xù)運輸;通風、排水、供電等固定作業(yè)崗位實現(xiàn)無人值守;建設完善的煤礦災害智能監(jiān)測預警平臺與應急管理平臺,實現(xiàn)危險源、危險場景的智能分析、預測、預警;建設煤礦智能經(jīng)營管理系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)、供、銷全流程的智能決策與精益管理。


(3)建設基礎條件復雜的智能化煤礦重點建設內(nèi)容


對于煤層賦存條件相對復雜、智能化建設基礎相對薄弱的礦井,主要以減人、增安、提效為目標。建設智能化綜合管控平臺,實現(xiàn)煤礦各主要業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合共享、網(wǎng)絡互連互通;建設地質(zhì)信息與工程信息時空大數(shù)據(jù)庫,為各業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的地理信息服務;建設快速掘進系統(tǒng),滿足采掘接替需求;建設機械化+智能化采煤工作面,實現(xiàn)遠程集中控制;主煤流運輸實現(xiàn)遠程集中控制,輔助運輸實現(xiàn)連續(xù)運輸;通風、排水、供電等固定作業(yè)崗位實現(xiàn)無人值守;建設完善的煤礦災害智能監(jiān)測預警平臺與應急管理平臺,實現(xiàn)重大災害的超前預測、預警;建設煤礦智能經(jīng)營管理系統(tǒng),實現(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內(nèi)容


1.智能化系統(tǒng)基本建設內(nèi)容


(1)信息基礎設施


結(jié)合露天礦生產(chǎn)工藝流程,應用自動控制、智能感知等技術對鉆機、挖掘機、自卸卡車、破碎機、帶式輸送機、排土機、推土機等設備及其它基礎設施進行數(shù)字化改造,完善工業(yè)網(wǎng)絡及信息安全建設,通過生產(chǎn)設備的自動化、集成化、智能化改造逐步替代人工操作,實現(xiàn)節(jié)能減排、減員增效,提高勞動生產(chǎn)率和資源綜合利用率。


①智能感知


鼓勵礦山企業(yè)加快部署環(huán)境感知終端、智能傳感器、智能攝像機、無線通信終端、無線定位終端等數(shù)字化工具和設備,融合圖像識別、振動感知、聲音感知、射頻識別、電磁感應等技術,實現(xiàn)礦山環(huán)境數(shù)據(jù)、采礦裝備狀態(tài)信息、工況參數(shù)、移動巡檢數(shù)據(jù)等的全面采集。


②網(wǎng)絡建設


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,優(yōu)先保障控制網(wǎng)的通信暢通與冗余安全,實現(xiàn)主要辦公區(qū)、主要采區(qū)、受控區(qū)域、裝備作業(yè)區(qū)等重點區(qū)域的網(wǎng)絡全覆蓋。


鼓勵有條件的煤礦開展新型技術的規(guī);囼灪蛻貌渴穑膭蠲旱V配備高系統(tǒng)容量、高傳輸速率、多容錯機制、低延時的高性能網(wǎng)絡設備,實現(xiàn)網(wǎng)絡資源優(yōu)化配置。


2.分類重點建設內(nèi)容


(1)智能地質(zhì)、測量、開采保障系統(tǒng)


建設集地質(zhì)資源管理、測量管理、采礦智能設計等功能于一體的礦山資源數(shù)字化管理系統(tǒng),實現(xiàn)礦山地質(zhì)資源模型的精確構(gòu)建與實時更新,通過數(shù)據(jù)存儲、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)、測量和開采之間數(shù)字化流轉(zhuǎn),實現(xiàn)礦山地質(zhì)信息的精準統(tǒng)計、高效處理和實時共享,為安全綠色智能開采提供地質(zhì)保障。


專欄8:智能化地質(zhì)、測量、開采保障系統(tǒng)

  • 地質(zhì)資源管理系統(tǒng):實現(xiàn)原始勘探數(shù)據(jù)、生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)和煤質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理與可視化展示,構(gòu)建露天礦高精度三維模型,實現(xiàn)模型的實時更新、資源/儲量的動態(tài)管理。

  • 測量管理系統(tǒng):快速處理經(jīng)多種儀器、多種測量方法取得的測量數(shù)據(jù),建立地表、采區(qū)、排土場等三維模型,應用于動態(tài)生產(chǎn)管理等。

  • 采礦智能設計系統(tǒng):通過參數(shù)設置自動生成設計模型,實現(xiàn)穿爆智能設計,根據(jù)開采條件、開采工藝,實現(xiàn)短期及中長期智能排產(chǎn)。


(2)智能穿爆系統(tǒng)


鼓勵應用智能鉆機、智能裝藥車等進行穿孔、爆破作業(yè);智能鉆機具備實時監(jiān)測控制功能,實現(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。爆破工作應能通過終端設備獲得警戒范圍內(nèi)人員和設備的位置信息,實現(xiàn)遠程操控。


(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設備型號和數(shù)量,配套高效的卡車調(diào)度管理系統(tǒng),實現(xiàn)合理配車、優(yōu)化配車,提高設備的生產(chǎn)效率;鼓勵應用高精度北斗或GPS模塊、防碰撞安全預警系統(tǒng)、設備數(shù)據(jù)采集、數(shù)字孿生、自動駕駛等技術,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,實現(xiàn)生產(chǎn)少人、無人,系統(tǒng)高效協(xié)同運行。


專欄9:單斗—卡車間斷工藝智能化系統(tǒng)

  • 設備安全預警平臺:建設挖掘機斗齒監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測斗齒健康狀態(tài);開發(fā)礦卡輪胎在線監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測卡車輪胎胎壓、溫度數(shù)據(jù),保障生產(chǎn)安全運行;開發(fā)卡車燃油監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)控卡車燃油狀況;開發(fā)卡車防碰撞系統(tǒng),實時提示司機周圍障礙物狀態(tài)信息。

  • 多機協(xié)同操作系統(tǒng):建設挖掘機、卡車和人員精確定位系統(tǒng),實現(xiàn)設備間相對位置的精確監(jiān)測、人員警報和安全防護,為挖掘機、卡車配合裝車過程提供協(xié)同信號,通過各自提示系統(tǒng)協(xié)同完成采裝工作。

  • 裝備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng):采裝、運輸?shù)仍O備具備完善的單機狀態(tài)監(jiān)測和故障自診斷功能。鼓勵有條件的煤礦建設采裝工作面綜合監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)各設備狀態(tài)的實時監(jiān)測及各信號交互和連鎖控制。

  • 視頻監(jiān)測系統(tǒng):電鏟、卡車設備前方、駕駛室內(nèi)應設置高清攝像儀,具備視頻增強功能,鼓勵采用圖像AI處理實現(xiàn)安全預警等功能。

  • 綜合監(jiān)控與應急指揮系統(tǒng):融合采裝工作面環(huán)境(粉塵、邊坡、工作面障礙物等)、視頻監(jiān)測和人員信息,根據(jù)采集的相關設備信息進行采裝工作面真實場景再現(xiàn),具備單機可視操控、成套設備“一鍵啟!焙投鄼C協(xié)同工作、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡管理及遠程集中控制等功能;鼓勵應用數(shù)字化孿生技術,實現(xiàn)人—機協(xié)同控制。

  • 智能卡車調(diào)度管理系統(tǒng):實現(xiàn)挖掘機、卡車及輔助設備實時精準定位技術、自動計量功能,卡車調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)及業(yè)務的互聯(lián)互通,實現(xiàn)卡車的智能調(diào)度管理。


(4)半連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)


鼓勵露天礦采用半連續(xù)工藝系統(tǒng),提高自動化水平。實現(xiàn)破碎站、帶式輸送機、排土機等設備的自動化集中控制,自動采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備周邊環(huán)境(聲、光、粉塵)數(shù)據(jù)。多套系統(tǒng)宜實現(xiàn)集中控制、遠程操控,系統(tǒng)設備宜實現(xiàn)自動啟停/調(diào)速,智能故障診斷,可采用巡檢機器人作業(yè),實現(xiàn)少人或無人值守。


專欄10:半連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)

  • 破碎站智能控制系統(tǒng):半固定式破碎站智能控制系統(tǒng)與卡車調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動,實現(xiàn)車流密度遠程監(jiān)控,卸載臺位智能分配;實現(xiàn)上料量智能判斷、破碎機遠程操控、自動啟停/調(diào)速、物料塊度智能監(jiān)測;實現(xiàn)物料、用能、電氣和機械運行參數(shù)、周邊環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)控;通過破碎全流程視頻監(jiān)測、基于物料塊度圖像分析等技術實現(xiàn)故障報警、故障自診斷功能。自移式破碎站建設挖掘機、人員精確識別及監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)設備間相對位置的精確監(jiān)測和人員的安全防護,為挖掘機卸料過程提供協(xié)同控制信號。

  • 帶式輸送機智能控制系統(tǒng):與破碎站智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動,根據(jù)破碎站來料自動啟停/調(diào)速;通過固定網(wǎng)絡通信設備、遠程操控臺、控制服務器、無線通信終端、運動控制器、數(shù)字攝像機、專業(yè)軟件等,實現(xiàn)遠程作業(yè)控制、電氣、機械及環(huán)境參數(shù)采集、設備故障預警;沿線巡檢宜采用機器人作業(yè),少人或無人值守。

  • 排土機智能控制系統(tǒng):與帶式輸送機智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動,根據(jù)帶式輸送機來料自動啟停/調(diào)速;通過智能化建設,實現(xiàn)對物料性質(zhì)、運行參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)的自動采集與智能分析,通過遠程操控平臺實現(xiàn)作業(yè)區(qū)域的選擇與排棄程序優(yōu)化。鼓勵實現(xiàn)智能排土機自主行駛、自主作業(yè)等。


(5)輪斗連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)


鼓勵地質(zhì)條件適合的露天礦采用連續(xù)工藝系統(tǒng),實現(xiàn)采、運、排環(huán)節(jié)的連續(xù)作業(yè),提高露天礦自動化、智能化水平,逐步實現(xiàn)無人操作;鼓勵實現(xiàn)輪斗挖掘機、排土機自主行駛、自主作業(yè)、自動對位等。


專欄11:連續(xù)工藝智能化系統(tǒng)

  • 輪斗挖掘機智能控制系統(tǒng):輪斗挖掘機系統(tǒng)宜配置智能監(jiān)測系統(tǒng),對設備周邊環(huán)境參數(shù)(氣溫、風力、粉塵等)、物料參數(shù)、設備運行參數(shù)實時監(jiān)控,具備智能分析功能;宜配置視頻監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)作業(yè)區(qū)域的無死角覆蓋;鼓勵利用智能攝像儀,實現(xiàn)智能分層挖掘;具備特征信息識別、自動特征提取和預警聯(lián)動功能,實現(xiàn)輪斗挖掘機系統(tǒng)的遠程智能控制。有條件的可實現(xiàn)輪斗挖掘機智能識別煤、巖,記憶采掘。


鼓勵有條件的礦山建設“監(jiān)測—預警—控制—聯(lián)動”四位一體管理平臺及系統(tǒng),實現(xiàn)半連續(xù)、連續(xù)工藝系統(tǒng)裝備預維護,降低系統(tǒng)停車故障,提高系統(tǒng)運行效率。


(6)智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)


根據(jù)露天礦水文地質(zhì)條件、開采工藝系統(tǒng),鼓勵露天礦利用自動控制、人工智能等手段,應用先進工業(yè)控制軟件,實現(xiàn)各輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的自動控制、自主運行、無人值守。


專欄12:智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)

  • 生產(chǎn)輔助設備:裝載機、推土機、平路機、壓路機、灑水車、加油車、油脂車等采掘場及排土場生產(chǎn)輔助設備,應進行智能化改造,與主采設備智能化系統(tǒng)實現(xiàn)智能聯(lián)動,逐步實現(xiàn)無人化操作。

  • 地下水控制及防排水系統(tǒng):建設地下水智能化計量控制管理設施,促進水資源的優(yōu)化配置。實現(xiàn)對采掘場內(nèi)、疏干井內(nèi)水位的智能探測、分析,鼓勵露天礦應用智能潛水泵、智能暴雨泵等設備。

  • 機電設備維修系統(tǒng):建立設備故障數(shù)據(jù)庫,根據(jù)數(shù)據(jù)平臺反饋設備運行狀況,智能診斷設備故障,分析故障原因。對歷史故障信息進行智能分析,生成報告及提示信息,實現(xiàn)故障預測。

  • 供配電系統(tǒng):設置電力監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng),對變電站、線路等變輸配系統(tǒng)和設備的在線參數(shù)檢測,實現(xiàn)調(diào)度中心對供電設備的遙測、遙調(diào)和遙控。鼓勵有條件的礦山企業(yè)實時監(jiān)控各個開關柜的電壓、電流、功率等參數(shù)及開停狀態(tài),實現(xiàn)故障自動檢測、定位、預警,通過加裝煙感和電纜溫度檢測系統(tǒng)提高安全生產(chǎn)水平,各級變配電站應實現(xiàn)無人值守,系統(tǒng)宜實現(xiàn)智能配電功能。

  • 通訊、調(diào)度系統(tǒng):露天礦行政通訊、調(diào)度通訊、無線通訊系統(tǒng)之間互聯(lián)互通,優(yōu)先建設5G通訊網(wǎng)絡,搭建礦山物聯(lián)網(wǎng)平臺,提升網(wǎng)絡的布局布點與覆蓋范圍;實現(xiàn)對采、運、排生產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度指揮、遠程監(jiān)控功能,實現(xiàn)安全生產(chǎn)、調(diào)度管理等信息的顯示、報警、記錄,實現(xiàn)車輛實時定位、行車管理、配礦、車輛調(diào)度、信息發(fā)布、運輸計量、違規(guī)違章監(jiān)測、軌跡查詢、統(tǒng)計報表等功能。

  • 給排水與供熱通風系統(tǒng):給排水控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動運行、無人值守、遠程集中監(jiān)控功能。具備水倉(池)水位、給水排水流量、設備運行工況、環(huán)境參數(shù)、安防、消防等在線監(jiān)測功能,實現(xiàn)設備故障診斷分析、安全預警預報功能。具有合理選擇水泵啟停數(shù)量和管路運行數(shù)量功能;配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

    供暖系統(tǒng)根據(jù)地理位置、季節(jié)氣溫變化及節(jié)能需求,實現(xiàn)智能控溫;主供熱設備應具有在線監(jiān)測及控制功能,并配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)。通風系統(tǒng)設備應具有一鍵啟停功能;具有在線監(jiān)測及控制功能;可根據(jù)煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)智能控制風量及風速。系統(tǒng)用電自動削峰填谷及管網(wǎng)調(diào)配,自動選擇最優(yōu)電量。

  • 能源管理系統(tǒng):采用先進的智能化集成技術,建設由能耗計量裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控平臺組成的礦山能耗實時監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)礦山固定設施及大型作業(yè)裝備等的實時能源消耗監(jiān)測、能耗統(tǒng)計、故障分析、數(shù)據(jù)追溯。鼓勵企業(yè)建設礦山能耗優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng),以企業(yè)能源實時成本、產(chǎn)能指標、生產(chǎn)計劃為決策依據(jù),建立礦山能耗優(yōu)化模型,動態(tài)調(diào)節(jié)礦山大型耗能設施、裝置的作業(yè)計劃,降低礦山整體能耗水平,優(yōu)化生產(chǎn)能耗成本。

  • 設備運維和管理系統(tǒng):建設煤礦設備運維和全生命周期管理系統(tǒng),基于云端和移動端的完整運維流程管理,大幅提高運維效率、降低運維成本,實現(xiàn)重要設備的全生命周期管理。


(7)智能安全監(jiān)控系統(tǒng)


針對露天礦坑下作業(yè)人員、邊坡穩(wěn)定、設備運行、環(huán)境及災害等方面,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,建立完善的主動安全管理保障體系,實現(xiàn)面向“人員—設備—環(huán)境—管理”的全方位主動安全管理。


專欄13:智能安全監(jiān)控系統(tǒng)

  • 人員安全監(jiān)控系統(tǒng):人員裝備應具備無線語音通話功能;條件適宜的煤礦應具備實時視頻采集、上傳及調(diào)看遠程視頻的功能;應具備精準定位功能;采掘及運輸設備應具備作業(yè)過程中實現(xiàn)人員非法進入和違規(guī)誤入危險區(qū)域自動預警。

  • 邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng):建設邊坡預警系統(tǒng),對采掘場邊坡及排土場邊坡進行監(jiān)測。根據(jù)邊坡工程監(jiān)測等級,綜合考慮邊坡工程實際監(jiān)測需求,分別進行地表變形監(jiān)測、地下變形監(jiān)測、應力監(jiān)測、降雨量監(jiān)測、地下水監(jiān)測、爆破震動監(jiān)測等,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析與風險預警。鼓勵有條件的露天煤礦建設自動化監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)輸出及預警預報。

  • 設備安全監(jiān)控系統(tǒng):建設設備運行實時監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)設備損耗性部件更換提示功能,根據(jù)在線監(jiān)測的大數(shù)據(jù)分析,制定科學的維護策略,不斷優(yōu)化設備運維管理模型,實現(xiàn)設備的預測性維護,降低故障率。

  • 環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng):建設由信息采集、數(shù)據(jù)傳輸及監(jiān)控平臺組成的生態(tài)環(huán)境保護管理智能感知系統(tǒng),利用智能監(jiān)控手段、定位技術和物流系統(tǒng),實時跟蹤監(jiān)控礦山生產(chǎn)作業(yè)過程中的廢水廢氣排放情況及固體廢物環(huán)境管理情況,實時采集三廢產(chǎn)生量及廢水廢氣中的污染物監(jiān)測等數(shù)據(jù),對潛在的突發(fā)環(huán)境事件及時分析預警,利用無人機巡航及時監(jiān)控礦山生態(tài)破壞和修復情況,實現(xiàn)礦山生產(chǎn)作業(yè)過程中生態(tài)環(huán)境保護的數(shù)字化、智能化管理。

  • 災害管理監(jiān)控系統(tǒng):鼓勵有條件的露天礦山建設應急通信系統(tǒng),實現(xiàn)緊急模式下的快速組網(wǎng)。根據(jù)露天煤礦的災害類型(自燃、滑坡、水、采空區(qū)塌陷等),具備相應災害的實時在線監(jiān)測能力、監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析功能,監(jiān)測異常信息可自動推送至廣播系統(tǒng)和信息綜合管控平臺。


(8)智能化園區(qū)


根據(jù)露天礦功能分區(qū)建立相應識別系統(tǒng),實現(xiàn)對園區(qū)內(nèi)人、車、財、物的全面掌握、智能分析預警和敏捷控制,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在園區(qū)內(nèi)的應用。


(9)生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)


建設集成的智能化生產(chǎn)經(jīng)營管理平臺,實現(xiàn)“數(shù)字化、可視化、智能化”,實時查詢生產(chǎn)運營數(shù)據(jù),通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析,全面掌握當前企業(yè)的運營狀況,并通過對關鍵指標設定適當閾值,使系統(tǒng)能快速察覺企業(yè)運作中的不足,在企業(yè)運營狀況綜合評價的基礎上,實現(xiàn)對階段性生產(chǎn)過程的狀態(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)營管理提供依據(jù)。


(10)信息智能綜合管控平臺


實現(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,動態(tài)調(diào)節(jié)裝備作業(yè)計劃和調(diào)度決策的信息智能綜合管控平臺。


專欄14:信息智能綜合管控平臺

  • 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):實現(xiàn)對礦山“地、測、環(huán)、采、剝、機、運、通、調(diào)度、計劃”等全環(huán)節(jié)、全周期、全過程實時數(shù)據(jù)采集。

  • 信息管理系統(tǒng):具備元數(shù)據(jù)管理功能,能提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口、統(tǒng)一編碼體系、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的技術架構(gòu)。

  • 平臺技術基礎及結(jié)構(gòu):搭建統(tǒng)一技術平臺,統(tǒng)一安全管理機制。通過組織結(jié)構(gòu)管理、工作流機制、權限管理等提供相關業(yè)務協(xié)同;平臺應支持C/S、B/S、大屏顯示、移動端等多形式展現(xiàn)。


(三)選煤廠智能化建設內(nèi)容


1.智能化系統(tǒng)基本建設內(nèi)容


智能化建設主要分為基礎平臺建設、基礎自動化建設、智能控制建設、智能管理與決策建設。


(1)基礎平臺建設


基礎平臺建設包括網(wǎng)絡平臺建設、云平臺建設、數(shù)據(jù)中心建設、專家知識庫建設、系統(tǒng)安全保障、交互平臺建設等內(nèi)容。基礎平臺建設應統(tǒng)籌考慮礦井、電廠等智能化建設規(guī)劃,合理確定云平臺建設方式,使智能化建設方案具有較強的適用性和較好的前瞻性。


(2)基礎自動化


基礎自動化建設內(nèi)容主要包括設備及儀表監(jiān)測與保護、生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎自動化、輔助環(huán)節(jié)自動化等。


①設備及儀表檢測與保護建設應實現(xiàn)電機、減速機、液力耦合器等設備及儀器的電流檢測、溫度檢測、振動檢測及信息共享。


②生產(chǎn)環(huán)節(jié)基礎自動化建設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)、設備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)、配電監(jiān)控系統(tǒng)、在線測灰系統(tǒng)、產(chǎn)量計量系統(tǒng)、物料監(jiān)測系統(tǒng)、能源計量系統(tǒng)、環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)等內(nèi)容。


③輔助環(huán)節(jié)自動化建設主要內(nèi)容包括照明控制、泵類與風機系統(tǒng)控制、沖洗水及通風、除塵等自動化建設等。


(3)智能控制


智能控制包括生產(chǎn)過程智能控制、輔助環(huán)節(jié)智能控制、生產(chǎn)保障智能化等。


①智能控制建設要求。能自主分析加工對象的性質(zhì),建立生產(chǎn)組織模型;采用大數(shù)據(jù)分析方法進行數(shù)據(jù)建模,利用機器學習算法自主分析、預測工藝參數(shù);通過多種控制方法,自主調(diào)節(jié)操作參數(shù),實現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)智能控制;通過對典型選煤工藝的智能控制,實現(xiàn)精準分選,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,提高精煤產(chǎn)率,增加經(jīng)濟效益;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智能控制建設內(nèi)容。生產(chǎn)過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儲與配煤、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、機電管理、經(jīng)營管理、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)營情況分析、工藝效果評價、生產(chǎn)指標預測、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟效益預測、設備運行分析、生產(chǎn)組織決策、綜合輔助決策及不同管理層面的統(tǒng)計分析。


2.分類重點建設內(nèi)容


智能化選煤廠建設應根據(jù)選煤廠的類別、服務年限、煤質(zhì)特征、產(chǎn)品定位、規(guī)模大小、工藝技術特征,因地制宜、分步實施。


(1)煉焦煤選煤廠智能化重點建設內(nèi)容


以產(chǎn)率最大、效益最優(yōu)為原則,選擇配置先進、合理、可靠的工藝技術方案及技術裝備。開展有壓、無壓重介旋流器等智能化主洗工藝系統(tǒng)建設,加強洗選過程智能檢測、計量技術的應用,建立可靠的洗選過程智能模型,實現(xiàn)浮選過程智能控制及自主決策。充分分析尾煤濃縮及壓濾特點,開展尾煤的智能濃縮、智能壓濾等建設。


(2)動力煤、化工用煤選煤廠智能化重點建設內(nèi)容


以靈活適配、效益優(yōu)先為原則,配備可靠的精準洗選及配煤系統(tǒng),加快推進基礎平臺、智能控制、智能管理與決策的研究應用,開展重介旋流器、重介淺槽、跳汰等主洗工藝系統(tǒng)的智能化建設,加強動力煤智能在線檢測、智能脫粉、計量裝備、智能儲煤、智能裝車、煤泥減量等系統(tǒng)應用,建設可靠的智能配煤系統(tǒng),保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,增強產(chǎn)品靈活性。



四、保障措施


(一)組織保障


發(fā)揮煤礦智能化建設工作專班在智能化煤礦建設中的組織、協(xié)調(diào)、督促指導作用,統(tǒng)籌推進全國智能化煤礦規(guī)范有序建設。煤炭生產(chǎn)企業(yè)應成立智能化專職機構(gòu),強化“一把手”工程,鼓勵煤礦企業(yè)一把手擔任專職機構(gòu)負責人,確保煤礦智能化建設各項工作有序推進。建立完善的決策咨詢機制,通過內(nèi)部遴選和外聘相關領域技術、管理專家,加強對智能化煤礦建設的咨詢指導。


(二)制度保障


加快推進智能化煤礦技術規(guī)范與標準體系建設,開展基礎共性、關鍵核心標準的制修訂工作,制定煤礦智能化建設、驗收等相關技術規(guī)范與實施細則。推進管理理念、管理制度、運營模式的創(chuàng)新與應用,建立健全智能化煤礦設計、建設、運行管理制度和獎懲措施。建立智能化煤礦分類分級評價機制,地方煤炭行業(yè)管理部門和煤礦生產(chǎn)企業(yè)應定期開展智能化煤礦建設效果評估等工作。根據(jù)煤礦智能化發(fā)展水平與建設情況,及時修改安全管理、監(jiān)管的相關法規(guī)。


(三)技術保障


鼓勵和支持煤炭企業(yè)與相關高校、科研院所等協(xié)同合作,加強智能化煤礦核心技術與成套裝備的研發(fā)應用,遴選推廣一批先進適用的重大技術裝備成果,持續(xù)提升各類技術裝備和應用平臺間的集成性、交互性、兼容性,消除技術壁壘,整體推進煤礦智能化建設與迭代升級。加強共性關鍵技術領域的高質(zhì)量、高價值專利培育和保護,做好知識產(chǎn)權布局和申請。鼓勵創(chuàng)新專業(yè)化運維服務模式,建立健全智能化煤礦運維保障體系。


(四)資金保障


煤炭企業(yè)應落實智能化煤礦建設的主體責任,以提質(zhì)增效、減人強安為目標,加大資金投入,重點實施智能化技術與裝備研發(fā)、技術改造、工程建設等項目,提高資金產(chǎn)出效益。鼓勵地方有關部門研究制定相關扶持政策,將煤礦相關智能化改造納入煤礦安全技術改造范圍,探索研究將相關投入列入安全費用使用范圍;引導金融機構(gòu)加大對智能化煤礦的支持力度,支持企業(yè)發(fā)起設立相關市場化基金,形成支持煤礦智能化發(fā)展的投入長效機制。


(五)人才保障


培育壯大煤礦智能化人才隊伍,鼓勵高校和煤炭企業(yè)合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,拓展產(chǎn)—學—研—用人才路線,共建示范性實習實踐基地,培養(yǎng)煤礦智能化相關專業(yè)高技能人才。加大煤礦智能化培訓力度,開展在職人員智能化和信息化培訓,建立健全煤礦智能化相關技術人員職業(yè)發(fā)展通道,優(yōu)化知識型、技能型、管理型人才發(fā)展體系。


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