基于大数据分析的煤矿智能化综合管控平台的开发与应用

文中介绍了一种基于大数据分析的煤矿智能化综合管控平台。传统的煤矿管理存在许多问题,包括存在安全隐患、生产效率低等。针对这些问题,文中提出利用大数据分析技术来建立智能化综合管控平台,通过对煤矿数据进行实时监测、数据分析并建立预测模型,实现对煤矿生产过程的全面掌控和优化。基于大数据分析的煤矿智能化综合管控平台具有良好的可行性和实用性,对提升煤矿管理水平具有重要意义。

平庄煤业智能化综合管控平台建设

煤矿智能化建设是煤炭行业转变发展方式、提升行业发展质量的必由途径,而煤矿智能化综合管控平台是煤矿智能化建设中的核心,是煤矿各系统智能化协同管控的底层基础。针对平庄煤业公司及各二级煤矿智能化建设需求和安全保障要求,分析了智能化管控平台建设过程中主要面临的难题,包括各生产子系统管控分离、井工矿和露天矿并存、下属各矿信息化建设不均衡、缺乏统一的标准化平台等问题。根据面临的难题和现有技术现状,对平庄煤业智能化综合管控平台建设进行了探索研究,设计了智能化综合管控平台整体架构,重点介绍了班组管理和应急管理模块。智能化管控平台的建设实现了煤矿各业务联动、数据融合、管控协同、风控管理、智能决策分析,保障了平庄煤业矿山增安、降本、提效和绿色可持续发展,助力企业智能化转型升级与高质量发展。

煤矿智能化建设大环境下智能管控平台技术的设计与研究

管控平台的概念在煤矿行业已提出多年,但一直以来仅停留在自动化与数字化的技术层面。近年来,国家大力推动煤矿智能化建设,行业对管控平台的需求也随着技术进步水涨船高。因此设计了符合门克庆煤矿实际需求的管控平台技术路线,探讨大数据、数据中台、云服务、工业互联网和综合监控平台等技术在智能管控平台中的应用,以及智能管控平台对门克庆煤矿智能化建设的推动作用。

煤矿智能化综合管控平台研究与建设实践

2020年2月,国家发展改革委等八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》指出:“建设智能化生产、安全保障、经营管理等多系统、多功能融合的一体化平台,实现煤矿产运销业务协同、决策管控、一体化运营等智能化应用”,对推进煤炭行业转型升级,促进煤炭工业高质量发展具有重要意义。

主扇通风系统智能化管控技术应用

煤矿通风智能化管控系统利用多种智能设备对井下区域通风风量、风阻进行实时监测并实现自动化控制,是煤矿安全生产重要发展方向。黑龙江东隆煤炭有限公司兴安煤矿2022年开始实施煤矿智能化建设,通过与科研研究所合作,建立了煤矿智能化综合管控平台,并通过系统改造,实现集控整合,系统功能实现了智能化水平、风机在线监测系统人机界面、井下通风网络的定量监测及通风设备的远程智能控制,为煤矿安全生产、通风系统保持良好运行状态,降低风机能耗具有重要意义。

新一代煤矿智能综合管控平台的设计与研究

随着时代的发展,不断对煤矿智能化程度提出新需求,新一代智能综合管控平台在数据交换、共享、监测分析及数据融合等方面都实现了显著提升。从主流的煤矿智能管控平台出发,即基于GIS(Geographic Information System,地理信息系统)平台,探讨其当前的运行情况,并结合各煤矿原管控平台开发过程中存在的问题,提出新一代综合管控平台针对性解决方案,研究如何在现有框架下推动智能管控平台向新一代智能综合管控平台演进。研究通过协同厂商合作来建立煤企各子系统之间的统一管控平台,新一代平台建成后对煤企和煤炭行业效率的提升起到重要作用。

煤矿智能化综合管控平台研究

现阶段煤矿智能化建设步伐进一步加快,而智能化综合管控平台作为智能矿山建设的核心与大脑,承担煤矿多业务协同管控、数据资产沉淀、数字化转型升级与高质量发展的使命。结合国家能源集团智能化综合管控平台建设指南及煤矿侧协同管控业务应用需求,规划煤矿智能化综合管控平台的定位、架构、建设内容及关键技术。煤矿智能化综合管控平台将人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术与煤矿安全生产业务深度融合,基于统一的智能矿山基础平台,实现安全融合监视、生产集中监控及综合业务协同等智能应用,为煤矿固定场所无人化和少人化、灾害综合防控与数字化转型奠定基础,助力煤矿企业高质量发展。

煤矿智能化综合管控平台设计

目前综合自动化平台功能单一,只能进行实时数据显示及远程控制,平台软件不具备协同管理系统开发、GIS技术融合、AI分析、融合联动等功能,无法实现对矿井安全、生产、经营活动全数据的统计、分析功能,无法实现基于大数据分析的相关预警、预测、预报等功能,已不符合智能化平台的建设要求。针对上述问题,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司清水营煤矿为研究对象,采用最新的智能化矿山发展技术和理论,结合自动化技术,设计了一种煤矿智能化综合管控平台。详细介绍了平台的设计原则、整体架构和关键技术的应用。该平台融合了智慧矿山、云计算、大数据、移动互联+等概念,将煤矿管控平台、三维、CAD、GIS、MES进行深度融合,利用统一的数据中心,将过程数据、空间数据、业务数据、流媒体数据整合为统一接口网关,各个应用通过统一的数据中心进行数据的读取和存储,为煤矿智能化建设提供了数据支撑。

智能化露天煤矿应如何架构?

智能露天煤矿总体技术架构主要由5层组成,分别为:感知层、接入层、边缘层、智能化煤矿工业互联网平台层和综合管控平台层。(1)感知层:布设不同类型的传感器和执行感知系统,采集露天矿生产环境、执行设备、传感器、智能终端人员和安全等数据,实现对露天煤矿“人-机-环-管”信息的全面感知。

基于B/S+C/S架构管控平台的中小煤矿智能化建设

针对南方中小煤矿智能化建设难题,湖南省煤业集团周源山煤矿依据国家智能化建设政策,基于矿井实际情况,提出基于B/S+C/S架构的轻型智能化管控平台建设方案,围绕智能管控核心平台建设,通过基础设施改造升级和经营管理信息化“一张图”融合两步走实施路径,打通了各子系统,实现了统一指挥。现场应用表明,该智能化平台易于维护和应用扩展,使矿井安全生产得到有力保障的同时,大幅提高了生产管理效率,提升了智能开采水平,实现了减人提效保安的目的。

露天煤矿智能化建设关键技术研究

随着科技的不断发展,露天煤矿智能化建设已成为实现矿业资源高效、安全、环保和可持续开发的关键。针对露天煤矿智能化建设过程中存在的问题,从不同方面对露天煤矿智能化建设技术进行了探讨,包括智能化控制、通信智能化、可视化监控、碳排放智能化控制。建立了智能综合管控平台的总体架构,包括数据采集与存储、二三维一体化技术、风险监测预警技术和灾害风险处置流程。强调了推进智能化露天煤矿开采技术的重要意义,旨在促进矿业生产效率的提高、能源消耗的降低以及环境和人员安全的保障。

智能矿山综合管控平台研究进展及发展路径

传统矿山生产中信息获取存在滞后、不准确的问题,且极端工作环境给安全生产带来挑战。智能矿山综合管控平台以先进传感器、大数据和人工智能为支撑,实现矿山生产全过程的实时监控和智能管理,通过数字化手段,平台能够准确捕捉每个环节的数据,为管理者提供全面、科学的决策支持,进一步提高了生产效率,降低了事故风险。国际上,智能矿山技术已成全球矿业的前沿趋势,我国矿业作为支柱产业积极响应国家号召,加速推进智能矿山技术研发和应用。尽管有进展,技术标准和法规体系仍不完善,制约了平台的全面发展。因此,深入研究智能矿山综合管控平台的现状和发展路径,为我国矿业行业升级提供科学指导和战略支持。

基于三级管控架构的智能化综合管控平台

利用大数据、人工智能、边缘计算、云计算等新一代信息技术,通过建设集团公司企业私有云、区域子公司/煤矿数据中心(边缘云)、中台和业务系统,从集团层级自顶向下打造基于云平台技术的“集团公司-区域子公司-煤矿”三级架构的智能化综合管控平台。集团公司层级以监管和数据赋能为核心,建设“集团公司智能化综合监管赋能平台”,对所有下属区域子公司及煤矿的生产、安全、经营等海量数据进行治理、挖掘,开展智能分析和决策模型训练,为集团公司的决策提供依据;区域子公司层级以管理和经营为核心,构建“区域子公司业务综合管理平台”,围绕企业下属煤矿生产情况实现对各矿井生产、安全、经营数据的统计与分析,在集团层级平台的支持下,对各种指标参数进行分析、优化,给出不断改进、增强企业运行质量的方案;煤矿层级以安全生产为核心,构建“煤矿智能化综合协同管控平台”,接入煤矿生产、安全、经营等系统,实时掌握本矿厂安全生产状况,并对各安全报警、故障、隐患及指令进行及时跟踪执行处理,接收集团公司、区域子公司安全生产决策分析结果,辅助本矿井安全生产。

智能露天煤矿信息综合管控平台设计及关键技术研究

为了加快露天煤矿智能化建设,设计了智能露天煤矿信息综合管控平台,利用大数据技术为基础,通过对露天煤矿各自动化系统/信息化系统数据的研究,为智能露天煤矿信息综合管控平台提供跨系统多元化的数据治理,并通过可快速部署的云服务模式为其提供智能化系统应用。信息综合管控平台通过大数据云服务的数据、算力和环境支持,紧紧围绕露天煤矿半连续工艺流程,设计了智能三维地质中心、智能生产管控中心、综合安全监控预警及应急指挥中心三个中心,并根据智能化技术发展,梳理了中心的具体系统,为露天矿智能化建设提出具体的构想。

面向矿井群的管控平台建设模式研究

以矿井群协同生产管控模式进行资源开发已经成为煤炭行业发展一个趋势,国内神东、同煤及新街台格庙等大型矿区已经向这一方向转变,然而传统管控平台在面向单矿井生产管控时仍缺失管控平台的建设理论依据,示范工程更是少见。本文提出“一个统一平台、两个支撑中台、三级协同管控、N类业务模块”面向矿井群的管控平台建设模式,简称“1+2+3+N”建设模式。

煤矿智能化标准体系总体框架包括哪些内容?

①总体类标准:主要规范煤矿智能化的通用性标准,统一煤矿智能化思想,为其他各部分标准的制定提供支撑,包括术语定义,架构标准,数据描述与规范,数据通讯协议等方面;②设计规划类标准:主要规范智能化煤矿建设或改造时的设计方法、实施指南、工艺适应性等,指导煤矿完成智能化改造,包括总体设计、生产设计类、生产保障设计类等标准;③基础设施与平台类标准:主要规范煤矿工业互联网、云计算和大数据等基础平台,包括工业互联网类、综合管控平台类、煤矿云与大数据类等标准。

门克庆煤矿智能管控平台研究与设计

近年来,国家大力推动煤矿智能化建设,煤矿对智能管控平台的需求也更加急迫。分析了符合门克庆煤矿实际需求的管控平台技术路线,介绍了门克庆煤矿智能管控平台建设的项目背景和建设的基础条件,探讨了大数据、数据中台、云服务、工业互联网、综合监控平台等技术在智能管控平台中的应用,详细阐述了设备感知层、基础设施层、工业互联网智能中台、综合监控平台4层智能管控平台结构和实现的功能。通过实际应用表明,智能管控平台能够实现门克庆煤矿对生产过程的智能化可视化管理,对设备运行的实时监测和分析,对隐患灾害的及时预警和响应,以及对矿井各系统的有效融合和管控。

伊敏露天煤矿智能化建设关键技术与发展前景研究

随着新一代信息化、智能化技术不断发展,煤炭行业数字化转型升级成为必然趋势,智能化矿山建设也成为传统煤炭行业高质量发展的必由之路。介绍了伊敏露天煤矿智能化矿山的建设目标,并对智能化矿山建设实现的效益进行了分析,详细阐述了无人驾驶、综合业务管控平台等关键技术在实现矿山本质安全、大数据分析治理等方面的具体技术路径;伊敏露天煤矿在2021年完成了5G+多网络融合、固定设施无人值守等基础设施建设,计划2023-2025年对所有自卸卡车进行无人化改造;最后对伊敏露天煤矿智能化矿山建设的发展前景进行了展望。

红树梁煤矿智能化矿井建设实践

介绍了准格尔旗宏丰煤炭运销有限责任公司红树梁煤矿智能化矿井建设的推进历程;重点阐述了该矿在一些关键技术领域,如智能煤流运输系统、煤矿智能综合灾害防治和通防系统、模块化智能数据中心机房等领域实现的创新突破,以及在智能管控一体化平台、智能综采系统、矿井综合保障系统平台、选煤厂智能管控系统和煤炭销售无人值守系统建设等方面取得的显著成效。对该矿下一步智能化建设的重点项目进行了简要介绍。通过矿井智能化建设,红树梁煤矿在安全生产、节能降耗、效益管理等方面得到大幅提升,全矿用工人数不足530人,单班入井人数不到70人,吨煤完全成本仅为90.6元。

神东矿区煤炭智能化建设实践

针对当前我国煤矿智能化建设存在的关键共性问题,分析现阶段应在生产控制、设备、数据等方面转变。在深入研究煤矿智能化建设技术架构、标准体系总体框架的基础上,加强统筹规划、顶层设计,统一架构、统一基础平台,建立智能化发展整体蓝图和框架理论。神东矿区煤炭在智能化建设的起步阶段提出智能化发展“0587”目标,积极推进基于数据中心智能一体化管控平台,实现生产执行、生产集中协同控制、安全集中监测管控;建成企业级5G专网,全力助推采掘系统智能化建设;建成行业内煤炭生产大数据仓库,实现智能决策;采煤掘进方面,重点推进智能综采工作面、智能掘进工作面建设,首创薄煤层、中厚偏薄煤层、厚煤层3类智能综采模式,对作业机器人和巡检机器人进行了研究攻关;选煤方面,推进数据驱动和人工智能决策的“黑灯工厂”智能选煤厂建设,大力推动了矿井智能化建设迈向新台阶。