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北京力控元通科技有限公司
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数字化煤矿解决方案摘要力控科技数字化煤矿解决方案是以*的煤矿机电一体化技术、3S技术、互联网技术、大数据技术为基础
摘要
力控科技数字化煤矿解决方案是以*的煤矿机电一体化技术、3S技术、互联网技术、大数据技术为基础，结合*的煤矿管理体系，以煤矿安全生产、高产高效、绿色可持续发展为目标，构建资源布局合理、业务体系完备、运转协调高效、安全保障有力的煤矿数字化平台，实现煤矿从生产管理、综合调度、集中监控、资源协调、能耗管控、质量监督、安全应急、环境监测的全面管理，并实现一张网、一张图的综合调度指挥与信息辅助决策分析。
一、方案概述
随着现代信息技术的飞速发展，煤矿信息化也在深入应用并逐步为煤炭企业提升管理发挥重要的作用。但是，现有的煤矿信息化大多只是某个专业方面的应用，未能实现煤矿信息的全面综合利用、未能充分发挥信息的综合效能。因此，为了适应现代煤炭企业智能化管理的要求，就需要构建数字化煤矿系统，充分发挥信息技术的作用，提高煤矿企业的管理效率和工作质量，进而提高煤炭企业的技术水平、管理水平，以及综合决策水平。
二、设计目标
l 以煤矿高效率管理与高质量应用为核心，以信息资源综合开发利用为主线，构建资源布局合理、业务体系完备、运转协调高效、安全保障有力的煤矿数字化系统平台，提高煤矿科学化、规范化和现代化管理水平。
l 加强煤矿安全管理规范、生产操作规程、质量管理标准等基础标准体系的建设，开展在线监测、实时控制、远程运维，以及生产全过程的跟踪，提高整个生产过程的安全性和可靠性。
l 通过完善的综合自动化系统，建立高效、强大的煤矿安全生产及调度中心，实现设备运行状态监控、安全参数动态监控、关键环节视频监控、生产进度监控、井下人员生命安全监控等全面管控，提升生产监督与安全保障能力。
l 以安全生产为核心，建立煤矿生产执行系统，实现人、机、料、法、环等关键生产要素的管理，对整个生产过程进行智能调度，为高效率、高质量完成生产目标提供强有力的保障。
l 利用三维动画、GIS等系统，建立煤矿三维地质模型和地理系统，为煤矿资源的可视化、开采生产的可视化，以及安全管理的可视化提供强有力的技术支撑。
l 实现煤矿物资的全过程管理，从入厂计量、检测入库、到使用出库及库存盘点的管理；对物料的移动、消耗等过程进行管理，并进行物料平衡的分析与优化。
l 实现煤矿设备从启用、建档、维护保养、检维修、检定、停用、报废等全生命周期的管理；实现智能设备的互联、互通，以及远程运维；对设备的运行状态、执行效率、能耗情况等进行实时跟踪与监控、分析与优化，从而提高设备的生产能力和综合效率。
l 对煤矿的水、电、汽、燃气、供暖等源介质进行统一计量与采集，实现能源实时监控、能耗动态分析、能源优化控制、能源结构持续改进的源链管理；通过能源大数据的统计分析，实现煤矿能效分析及能耗负荷预测；基于能源大数据构建煤矿能耗模型，实现煤矿能源平衡与优化，促进煤矿节能降耗，推动煤矿逐步向低碳转型。
l 实现煤矿周边空气、水质、土壤及污废排放等的在线监测与动态管控，对环境污染及超标排放等情况进行智能报警，并针对生产情况及影响环境质量的因素等进行分析、评价，做好环境保护与治理。
l 构建集生产事故应急预案、资源调度管理、模拟仿真为一体的可视化、数字化的安全应急指挥管理系统，通过生产流程图、GIS跟踪、视频监控、移动应用等多种方式，实现安全应急事件的动态感知、智能分析与辅助决策，提高煤矿应急调度管理能力，有效支撑煤矿安全生产。
三、系统架构
系统网络架构如下图所示：
系统功能架构如下图所示：
四、功能特点
1、 综合监控，智能报警。通过与各种自动化设备、工业视频、井下通讯、定位等煤矿安全生产子系统的集成，对生产作业现场进行全面监控；对井下设备运行状况、瓦斯及一氧化碳含量、井下人员位置及活动情况等进行的实时、动态监控与跟踪；对于异常情况进行及时、精准预警，并根据报警信息及时进行相应的应急响应与联动处理。
2、 煤矿“一张图"GIS系统，实现井下3D精准跟踪。系统采用三维立体显示模式，利用GIS技术汇总煤矿井下CAD图及井下巷道信息，通过360°任意自由旋转、放大、缩小的3D电子地图，直观地展现矿井整体和各个不同角度、工作层面的立体结构图，并显示井下巷道的坡度、深度、实际长度等重要信息；能够精确显示全矿井的人员在巷道中的分布、实时活动的信息，并能够自动定位、动态跟踪。
3、 煤矿、可视化调度指挥管理。利用信息可视化技术、多媒体技术及Internet/Intranet等*的信息技术，通过多样化的统计数据、图表、视频信息等，为生产调度及决策提供支撑和依据，实现煤矿调度管理。
4、 实现煤矿关键资源的全面管理。实现煤矿设备从启用建档、运行维护、巡检、故障报警、检维修，以及报废、停用等全生命周期管理，并对设备状态、运行效率进行监视、跟踪，对能效进行分析；对煤矿机电设备、小电器、电缆等进行管理与防爆检查；对煤矿所使用的物料及物料在生产过程中的移动、存储、计量、跟踪等进行管理，并进行物料平衡与分析；实现煤矿地测管理，涵盖地质、测量、水文及仪器仪表。
5、 能耗管控与优化，提高能源利用率。对煤矿生产过程中涉及的水、电、气、汽、热等各种能源的消耗进行集中管控，实现从能源数据采集、过程监控，到能耗统计、节能分析等全过程的管理。
6、 严格的产品质量管理。实现对矿井原煤、商品煤、洗选煤等煤样从采样、化验、分析、生产检测报告的全过程质量管理；根据质量标准，实现产品质量的自动判定；对于不合格品，系统进行报警，并启动不合格处理流程，进行产品质量及批次的溯源。
7、 实现一通三防管理，保障煤矿安全生产。实现矿井通风管理、瓦斯管理、防灭火管理、综合防尘管理、技术措施及规章制度管理、安全监测管理、安全仪器仪表管理等，为煤矿安全生产保驾护航。
8、 煤矿安全应急管理。运用GPS、GIS、GSM/GPRS等技术，结合导航定位设备、电子地图，形成煤矿应急监控中心，对应急救援现场进行综合实时监控，为指挥调度中心全局掌握现场情况、救援进度及统一协调指挥提供便捷，确保整个救援过程快速、高效地推进；系统可以实现监控系统与应急现场视频画面的联动，并通过GIS系统定位、生产流程图监控跟踪，调出现场视频监控画面，进行实时、动态、直观的监视；对应急资源及应急预案进行管理与调度，及时进行应急事件的响应与处理。
9、 严格的环境质量管控。系统可以按固定频次或随机检测煤矿周边的大气、水、土壤质量，有效跟踪煤矿排放对环境的影响；系统可以按照环保质量指标的要求，实时监测环境质量，并进行自动判定及智能报警；系统对生产废气、废水等污染物排放点进行严格的采样、检测，跟踪并记录排放达标情况；对于不符合标准要求的排放，进行报警。
10、 实现智能运销管理。系统对运销调度、远程运销管理、煤碳定量装车、汽车智能称重、汽车衡防、视频监控系统、智能门岗系统、数据远传系统进行全面的信息采集、存储、传输和有效管理，帮助煤矿提高工作效率，堵塞经营管理漏洞，提高服务质量，降低成本，增加效益。
五、给客户带来的价值
1、 以煤矿安全生产为目标，全面整合安全相关的信息，通过对生产过程、设备运行情况、井下人员规范操作、三通一防及井下环境等的智能化监控，提升煤矿安全生产监督与安全保障能力，不断消除和控制安全生产隐患和职业安全健康危害，降低安全生产风险，保证人民生命及国家财产安全。
2、 通过有效的设备检维修计划、预防性维修及实时远程运维，提高设备的可靠性，减少故障停机时间，从而提升设备运行效率，提高生产效益。
3、 通过煤矿生产能耗的实时监控、动态分析、优化控制、持续改进，提高能源综合利用效率，促进煤矿节能降耗，降低生产成本。
4、 通过煤矿环境质量及污废排放的有效监管，加强企业的环保意识，提高企业的社会责任感，推动煤矿从技术和管理两个层面进行创新、改革，提升清洁生产水平，逐步向绿色、低碳转型。
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