CN116739496A - 一种煤矿生产的智慧管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矿生产的智慧管理系统,包括感知层、执行层、运维层、集中管控层和表现层;所述感知层中包括有信息采集与感知和无线传输技术;所述执行层中主要承担数据传输与网络应用,完成各基层单位原始基础数据的采集;所述运维层主要在建设数据仓库的基础上提供信息存储和数据融合服务;所述运维层构建企业安全生产运维管控数据中心;所述集中管控层综合集成系统构建煤矿业务应用,并协同管理;本发明能够实现数据自动采集;以及能够实现生产大数据集成和应用,各类主要生产子系统集成到统一平台,减少了跨屏浏览程序;实现生产大数据的数据可视化,构建生产数据分析体系,为生产决策提供科学高效支撑。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿生产领域,具体而言,涉及一种煤矿生产的智慧管理系统。
背景技术
矿区煤矿生产存在以下安全生产问题:(1)运输、顶板事故多发;(2)瓦斯超限事故、重大非人身事故多发;(3)安全发展不平衡。大部分矿区实现安全生产,(4)干部严细实精作风存在差距。大部分事故与现场管理干部履职尽责不到位有关;(5)职工的风险辨识及规范操作意识亟待提高。职工的违章操作以及各种工作中的陋习没有改善。
在安全生产方面将面临的压力依然很大:(1)煤矿面临的自然灾害有增无减。闸河矿区资源枯竭,向深部采区转移,瓦斯、水、地压、地温等灾害危害程度将增大,增加了安全管理难度。“三化”、非煤矿山、建筑施工等产业规模将不断扩大,重大危险源、风险源不断增加,给安全管理带来更多挑战;(2)职工队伍安全素质亟待提高。淮北矿区各矿职工年龄偏大,文化程度偏低,接受新知识、新事物的能力也相对较弱,与集团公司引进新技术、新工艺、新装备、新材料的背景不匹配,相关管理制度、职工操作标准未更新。
信息化系统众多,同一基础数据在不同系统中定义不同,无法保证同一个对象编码的唯一性及上下游管理规范的一致性。涉及煤矿安全生产的“采、掘、机、运、通、安”等各专业子系统独自为战,无法形成生产全过程的一体化管理平台。随着移动信息化的发展,越来越多的应用开始向移动端扩展,然而目前缺少统一化的管理,各系统相对独立开发,数据分散,缺少统一入口,无法统一管理。
煤炭生产中安全尤为重要,许多大型的煤炭公司企业对煤矿安全的信息化建设工作上是颇为重视的,为了提高煤矿井下突发事件的能力,防止突发事件,杜绝瓦斯爆炸和煤尘等重大特大事故的发生,各个煤炭企业相继制定煤矿安全管理信息化改造规划,这些举动为今后煤炭行业逐步形成安全生产的长效机制奠定了坚实的基础。为建立数字化矿山的安全信息化,加强了技术上的含金量,引进了高科技,高工艺的生产设施设备,对集团公司所属的各个矿井实施改造,对原有的通风系统,瓦斯治理,粉尘防治以及救护信息管理平台进行全面的升级改造。矿井地理信息及开采过程的数字化、可视化,在以前的工作基础上,拟建立煤矿生产智慧管理系统,煤矿生产智慧管理系统的建立,不仅在传输网络交换上实现统一,而且在软件系统和数据库平台上也实现了统一,使用信息融合技术渗透到生产、安全、决策支持系统,为集团公司在煤炭生产中有效消除隐患,保障安全生产打下了坚实基础。
发明内容
为了弥补以上不足,本发明提供了一种煤矿生产的智慧管理系统,旨在改善安全生产以及信息化无法统一等问题。
本发明实施例提供了一种煤矿生产的智慧管理系统,包括感知层、执行层、运维层、集中管控层和表现层;
所述感知层中包括有信息采集与感知和无线传输技术,所述信息采集与感知用于采掘生产一线的自动化系统的数据信息和监测监控,包括各类控制系统、传感器,要求协议开放,便于集成,主要承担末端数据采集与控制,所述无线传输技术用于实现对数据信息进行传输,实现对基层单位各类环境、工况、状态类等集成,制定基于物联网的信息编码规范与制定可靠传输协议及标准,实现异构系统的集成与互联规范,解决各个生产安全系统的数据孤岛问题;
所述执行层中主要承担数据传输与网络应用,完成各基层单位原始基础数据的采集,为安全生产运营系统平台提供安全生产过程监测监控类、矿井固有空间基础数据,所述执行层中主要包括有对生产进行设定的规则、约束、条件与逻辑的现代企业自动化、信息化建设标准,包括有生产信息采集的安全环境实时动态信息采集、生产执行系统控制信息采集、空间固有信息基础数据采集、多媒体基础数据采集和安全生产管理系统数据采集,包括有用于实现通讯连接的千兆工业以太网,包括有基层单位信息化平台,所述基层单位信息化平台中包括有数字企业和安全生产业务管理系统;
所述运维层主要在建设数据仓库的基础上提供信息存储和数据融合服务,确保数据一致,并建立关联度高的资源、生产、安全领域信息的完整检索机制,形成一致标准的主流信息,保证各专业领域信息服务的完整性;融合结构化数据和非结构化数据,以不同级别的索引建立标准化数据间的关联;在时间深度和业务宽度与跨业务广度这三个维度中建立具备相当厚度的数据体,以地理分析和数理分析为工具提取共性信息和关联信息;
所述运维层构建企业安全生产运维管控数据中心,数据中心由平台主数据、监测监控数据中心、运营管理数据中心、空间数据中心组成,对执行层采集的原始数据通过分级分类、过滤、清洗等技术手段,对原始数据进行了挖掘分析,在统一的编码体系的支撑下,进行了数据质量标准化治理,为管控层数据的利用奠定了基础,平台主数据中心主要根据不同的应用需求和数据特征,依托物联网编码体系,实现企业基础数据信息的统一管理,为其他业务应用提供共享共有的基础数据;空间数据中心实现对地理地测类空间数据的存储;监测监控数据中心,实现对安全监测类、移动目标管理类、生产过程类的数据管理与存储;运营管理数据中心,主要是实现对日常调度管理类数据的存储与管理,存储部分经营管理类数据的分析结果,从而将经营管理、日常安全生产、地理空间数据、经营决策类数据结合起来,形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务;
所述集中管控层在智慧矿山标准规范及信息交换共享的基础上,依赖一张图管理、三维GIS、综合集成系统构建煤矿业务应用,并协同管理,所述集中管控层包括有安全生产运营综合管理平台、可视化基础信息支撑平台和基础单位基础管理、同一基础编码体系,所述集中管控层中还包括有运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心;
所述表现层应用在集团公司、业务处室、下辖机构、关联单位等,分层、分级别、按照使用权限管控安全和生产数据,主要管控各业务处室、下辖煤矿的生产安全汇总数据,所述表现层主要用于实现对数据信息进行数据展示,所述表现层通过集成应用门户、移动终端和大屏显示系统进行数据展示。
在上述实现过程中,本发明能够实现数据自动采集,通过感知层实现对矿区的设备或者其他的数据信息进行及时的获取,便于后续进行处理,且人工采集实现创建和调度录入系统融合的生产大数据录入平台,解决目前尚无法实现自动计量以及必须手工录入的数据来源,通过自动采集实时数据和人工采集录入数据构成了大数据中心生产数据仓库雏形;
以及能够实现生产大数据集成和应用,数据集成创建了矿业生产主页面,各类主要生产子系统集成到统一平台,减少了跨屏浏览程序,为数据的联动浏览提供了便捷,且数据应用实现报表、报警和客户端的连通性,提高信息传输的时效性;
实现生产大数据的数据可视化,构建生产数据分析体系,根据业务专业需求建立各种生产业务主题分析,生产数据决策支撑平台主要围绕采煤、掘进、巷修、安拆等四大生产主题,以生产序时数据、设备数据、人力资源数据等为基础,打通人力资源数据库、生产数据库、运营管控数据库、设备数据库之间的共享共用渠道,纵向建立集团、矿井、科区、采掘头面四级生产数据决策支撑体系,横向建立单产、单进、设备、生产影响、采场条件等生产分析维度,为生产决策提供科学高效支撑。
在一种具体的实施方案中,所述信息采集与感知中包括有传感技术、定位技术、智能终端、射频识别技术、多媒体和条形码,所述智能终端用于实现对采集数据的设备进行控制,所述传感技术、所述定位技术、所述射频识别技术、所述多媒体和所述条形码均用于实现对数据信息进行采集获取,所述无线传输技术包括有WIFI、NFC、DMB、UWB和蓝牙,用于实现对数据信息进行传输处理。
在上述实现过程中,通过多种方式实现对信息进行采集,以及能够通过传感器进行感知设备的运行,对于采集的数据信息通过不同的网络方式进行传输。
在一种具体的实施方案中,所述安全环境实时动态信息采集中包括有安全检测系统、人员定位系统、矿压检测系统和厂区环境系统,所述生产执行系统控制信息采集中包括有皮带集控系统、水泵控制系统、主井提升系统、洗选厂集控系统、DCS过程控制系统、MCS生产执行系统和SIS生产执行系统,所述空间固有信息基础数据采集中包括有地图数据、测量数据、钻孔数据和图纸矢量化,所述多媒体基础数据采集工业电视系统、视频会议系统、调度电话系统和网络语音系统,所述安全生产管理系统数据采集中包括有隐患排查整改系统、风险预控系统、证书管理系统、应急救援管理系统、生产调度管理系统和重大危险源监管。
在上述实现过程中,通过不同的检测实现对安全、生产、环境、多媒体和管理进行进行数据采集,实现管理。
在一种具体的实施方案中,所述数字企业中包括有安全生产数据中心和空间数据中心,所述安全生产业务管理系统中包括有运营管理数据中心,所述安全生产数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心之间数据互通传输。
在上述实现过程中,通过不同的数据中心,实现对数据信息进行存储,既能够提高存储的效率,也能够防止数据之间发生混乱。
在一种具体的实施方案中,所述运维层中包括有数据中心/云计算中心和企业数据中心,所述企业数据中心中包括有监测类数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心,所述监测类数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心之间数据相同传输互通,所述监测类数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心用于实现对所述执行层和所述感知层数据信息进行存储。
在上述实现过程中,在运维层中也设有若干数据中心,实现分类分别的实现对数据信息进行存储。
在一种具体的实施方案中,所述运维层还通过ETC存储过程连接有经营管理数据中心,所述经营管理数据中心中包括有经营管理系统,所述经营管理系统中包括有EAM管理、人力资源、财务管理、物资管理和运输管理。
在上述实现过程中,通过经营管理数据中心,实现对经营的过程进行检测,便于形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务。
在一种具体的实施方案中,所述运营调度中心中包括有生产调度、产运管理和实时监测,所述安全管理中心中包括有隐患排查、一通三防、违章检查和质量标准化,所述应急救援中心中包括有避灾线路图、救援物质管理和应急预案流程化,所述决策分析中心中包括有KPI指标、安全等级评价、环境异动和多系统联动。
在上述实现过程中,通过对运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心的细节设定,提高集中管控层的工作效率。
在一种具体的实施方案中,所述可视化基础信息支撑平台基于三维GIS建立,所述三维GIS集成安全监测监控、人员定位、视频监控与自动化控制等系统,实现数据展示、数据分析与位置服务,并实现场景的三维可视化、综合集成、智能管控与报警联动,提供综合监测、安全管理等业务应用,所述安全生产运营综合管理平台分为集团端应用和矿端应用,集团端应用主要有三维一张图管理、智慧矿山集成平台、大数据分析,矿端应用主要有调度指挥、信息管理、生产监测、应急救援指挥。
在上述实现过程中,通过可视化挤出信息支撑平台,使得数据信息能够实现可视化,便于进行调度控制。
在一种具体的实施方案中,所述集中管控层利用统一基础编码体系与可视化引擎,结合日常管理业务需求,实现集中生产调度、集中监测、协调办公、应急指挥、经营管理、调度指令以及决策分析,主要包括所述安全管理中心、所述应急救援中心与所述决策分析中心,所述安全管理中心主要实现对矿井安全生产各子系统数据信息的总体集成与日常安全生产调度,实现对基层单位作业现场的实时监视与集中调度;所述应急救援中心具有平时演练与战时救援功能,实现灾害情况下的应急救援流程化管理,提升安全生产事故情况下的应急响应能力,构建第一现场矿厂救援、资源调配与决策监管的应急救援救灾管理体系;所述决策分析中心将企业安全、生产、经营过程中的数据与业务进行总体集成与综合应用,为企业安全生产决策提供依据。
在上述实现过程中,通过基础编码体系和可视化引擎实现对各个子系统进行汇总,有效的实现数据信息的集中化和统一性决策处理。
在一种具体的实施方案中,所述表现层的业务处室管控各下辖煤矿的某一类数据,如各矿的生产技术类、安全管理类数据,下辖煤矿管控本矿的所有安全生产数据,关联单位,如运输合作单位,管理与其业务相关的数据;面向各级管理以业务处室人员,利用统一门户平台技术实现一站式登陆、应用集成、单点登录以及个性化工作界面功能,通过可视化引擎,实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线,满足计算机终端、大屏幕显示系统的应用需求。
在上述实现过程中,利用同一门户平面技术的设定可以实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线,满足计算机终端、大屏幕显示系统的应用需求。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明能够实现数据自动采集,通过感知层实现对矿区的设备或者其他的数据信息进行及时的获取,便于后续进行处理,且人工采集实现创建和调度录入系统融合的生产大数据录入平台,解决目前尚无法实现自动计量以及必须手工录入的数据来源,通过自动采集实时数据和人工采集录入数据构成了大数据中心生产数据仓库雏形;
以及能够实现生产大数据集成和应用,数据集成创建了矿业生产主页面,各类主要生产子系统集成到统一平台,减少了跨屏浏览程序,为数据的联动浏览提供了便捷,且数据应用实现报表、报警和客户端的连通性,提高信息传输的时效性;
实现生产大数据的数据可视化,构建生产数据分析体系,根据业务专业需求建立各种生产业务主题分析,生产数据决策支撑平台主要围绕采煤、掘进、巷修、安拆等四大生产主题,以生产序时数据、设备数据、人力资源数据等为基础,打通人力资源数据库、生产数据库、运营管控数据库、设备数据库之间的共享共用渠道,纵向建立集团、矿井、科区、采掘头面四级生产数据决策支撑体系,横向建立单产、单进、设备、生产影响、采场条件等生产分析维度,为生产决策提供科学高效支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
本发明能够实现数据自动采集,通过感知层实现对矿区的设备或者其他的数据信息进行及时的获取,便于后续进行处理,且人工采集实现创建和调度录入系统融合的生产大数据录入平台,解决目前尚无法实现自动计量以及必须手工录入的数据来源,通过自动采集实时数据和人工采集录入数据构成了大数据中心生产数据仓库雏形;
以及能够实现生产大数据集成和应用,数据集成创建了矿业生产主页面,各类主要生产子系统集成到统一平台,减少了跨屏浏览程序,为数据的联动浏览提供了便捷,且数据应用实现报表、报警和客户端的连通性,提高信息传输的时效性;
实现生产大数据的数据可视化,构建生产数据分析体系,根据业务专业需求建立各种生产业务主题分析,生产数据决策支撑平台主要围绕采煤、掘进、巷修、安拆等四大生产主题,以生产序时数据、设备数据、人力资源数据等为基础,打通人力资源数据库、生产数据库、运营管控数据库、设备数据库之间的共享共用渠道,纵向建立集团、矿井、科区、采掘头面四级生产数据决策支撑体系,横向建立单产、单进、设备、生产影响、采场条件等生产分析维度,为生产决策提供科学高效支撑;
改善安全生产以及信息化无法统一等问题。
请参阅图1,本发明提供一种煤矿生产的智慧管理系统,包括感知层、执行层、运维层、集中管控层和表现层;
所述感知层中包括有信息采集与感知和无线传输技术,所述信息采集与感知用于采掘生产一线的自动化系统的数据信息和监测监控,包括各类控制系统、传感器,要求协议开放,便于集成,主要承担末端数据采集与控制,所述无线传输技术用于实现对数据信息进行传输,实现对基层单位各类环境、工况、状态类等集成,制定基于物联网的信息编码规范与制定可靠传输协议及标准,实现异构系统的集成与互联规范,解决各个生产安全系统的数据孤岛问题;
所述执行层中主要承担数据传输与网络应用,完成各基层单位原始基础数据的采集,为安全生产运营系统平台提供安全生产过程监测监控类、矿井固有空间基础数据,所述执行层中主要包括有对生产进行设定的规则、约束、条件与逻辑的现代企业自动化、信息化建设标准,包括有生产信息采集的安全环境实时动态信息采集、生产执行系统控制信息采集、空间固有信息基础数据采集、多媒体基础数据采集和安全生产管理系统数据采集,包括有用于实现通讯连接的千兆工业以太网,包括有基层单位信息化平台,所述基层单位信息化平台中包括有数字企业和安全生产业务管理系统;
所述运维层主要在建设数据仓库的基础上提供信息存储和数据融合服务,确保数据一致,并建立关联度高的资源、生产、安全领域信息的完整检索机制,形成一致标准的主流信息,保证各专业领域信息服务的完整性;融合结构化数据和非结构化数据,以不同级别的索引建立标准化数据间的关联;在时间深度和业务宽度与跨业务广度这三个维度中建立具备相当厚度的数据体,以地理分析和数理分析为工具提取共性信息和关联信息;
所述运维层构建企业安全生产运维管控数据中心,数据中心由平台主数据、监测监控数据中心、运营管理数据中心、空间数据中心组成,对执行层采集的原始数据通过分级分类、过滤、清洗等技术手段,对原始数据进行了挖掘分析,在统一的编码体系的支撑下,进行了数据质量标准化治理,为管控层数据的利用奠定了基础,平台主数据中心主要根据不同的应用需求和数据特征,依托物联网编码体系,实现企业基础数据信息的统一管理,为其他业务应用提供共享共有的基础数据;空间数据中心实现对地理地测类空间数据的存储;监测监控数据中心,实现对安全监测类、移动目标管理类、生产过程类的数据管理与存储;运营管理数据中心,主要是实现对日常调度管理类数据的存储与管理,存储部分经营管理类数据的分析结果,从而将经营管理、日常安全生产、地理空间数据、经营决策类数据结合起来,形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务;
所述集中管控层在智慧矿山标准规范及信息交换共享的基础上,依赖一张图管理、三维GIS、综合集成系统构建煤矿业务应用,并协同管理,所述集中管控层包括有安全生产运营综合管理平台、可视化基础信息支撑平台和基础单位基础管理、同一基础编码体系,所述集中管控层中还包括有运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心;
所述表现层应用在集团公司、业务处室、下辖机构、关联单位等,分层、分级别、按照使用权限管控安全和生产数据,主要管控各业务处室、下辖煤矿的生产安全汇总数据,所述表现层主要用于实现对数据信息进行数据展示,所述表现层通过集成应用门户、移动终端和大屏显示系统进行数据展示。
具体的,信息采集与感知中包括有传感技术、定位技术、智能终端、射频识别技术、多媒体和条形码,智能终端用于实现对采集数据的设备进行控制,传感技术、定位技术、射频识别技术、多媒体和条形码均用于实现对数据信息进行采集获取,无线传输技术包括有WIFI、NFC、DMB、UWB和蓝牙,用于实现对数据信息进行传输处理,通过多种方式实现对信息进行采集,以及能够通过传感器进行感知设备的运行,对于采集的数据信息通过不同的网络方式进行传输,即使得感知层中包括有信息采集与感知和无线传输技术,信息采集与感知用于采掘生产一线的自动化系统的数据信息和监测监控,包括各类控制系统、传感器,要求协议开放,便于集成,主要承担末端数据采集与控制,无线传输技术用于实现对数据信息进行传输,实现对基层单位各类环境、工况、状态类等集成,制定基于物联网的信息编码规范与制定可靠传输协议及标准,实现异构系统的集成与互联规范,解决各个生产安全系统的数据孤岛问题。
执行层中主要包括有对生产进行设定的规则、约束、条件与逻辑的现代企业自动化、信息化建设标准,包括有生产信息采集的安全环境实时动态信息采集、生产执行系统控制信息采集、空间固有信息基础数据采集、多媒体基础数据采集和安全生产管理系统数据采集,包括有用于实现通讯连接的千兆工业以太网,包括有基层单位信息化平台,基层单位信息化平台中包括有数字企业和安全生产业务管理系统,安全环境实时动态信息采集中包括有安全检测系统、人员定位系统、矿压检测系统和厂区环境系统,生产执行系统控制信息采集中包括有皮带集控系统、水泵控制系统、主井提升系统、洗选厂集控系统、DCS过程控制系统、MCS生产执行系统和SIS生产执行系统,空间固有信息基础数据采集中包括有地图数据、测量数据、钻孔数据和图纸矢量化,多媒体基础数据采集工业电视系统、视频会议系统、调度电话系统和网络语音系统,安全生产管理系统数据采集中包括有隐患排查整改系统、风险预控系统、证书管理系统、应急救援管理系统、生产调度管理系统和重大危险源监管,通过不同的检测实现对安全、生产、环境、多媒体和管理进行进行数据采集,实现管理,数字企业中包括有安全生产数据中心和空间数据中心,安全生产业务管理系统中包括有运营管理数据中心,安全生产数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心之间数据互通传输,通过不同的数据中心,实现对数据信息进行存储,既能够提高存储的效率,也能够防止数据之间发生混乱;执行层中主要承担数据传输与网络应用,完成各基层单位原始基础数据的采集,为安全生产运营系统平台提供安全生产过程监测监控类、矿井固有空间基础数据。
运维层中包括有数据中心/云计算中心和企业数据中心,企业数据中心中包括有监测类数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心,监测类数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心之间数据相同传输互通,监测类数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心用于实现对执行层和感知层数据信息进行存储,在运维层中也设有若干数据中心,实现分类分别的实现对数据信息进行存储,运维层还通过ETC存储过程连接有经营管理数据中心,经营管理数据中心中包括有经营管理系统,经营管理系统中包括有EAM管理、人力资源、财务管理、物资管理和运输管理,通过经营管理数据中心,实现对经营的过程进行检测,便于形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务;运维层主要在建设数据仓库的基础上提供信息存储和数据融合服务,确保数据一致,并建立关联度高的资源、生产、安全领域信息的完整检索机制,形成一致标准的主流信息,保证各专业领域信息服务的完整性;融合结构化数据和非结构化数据,以不同级别的索引建立标准化数据间的关联;在时间深度和业务宽度与跨业务广度这三个维度中建立具备相当厚度的数据体,以地理分析和数理分析为工具提取共性信息和关联信息。
运营调度中心中包括有生产调度、产运管理和实时监测,安全管理中心中包括有隐患排查、一通三防、违章检查和质量标准化,应急救援中心中包括有避灾线路图、救援物质管理和应急预案流程化,决策分析中心中包括有KPI指标、安全等级评价、环境异动和多系统联动,通过对运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心的细节设定,提高集中管控层的工作效率,可视化基础信息支撑平台基于三维GIS建立,三维GIS集成安全监测监控、人员定位、视频监控与自动化控制等系统,实现数据展示、数据分析与位置服务,并实现场景的三维可视化、综合集成、智能管控与报警联动,提供综合监测、安全管理等业务应用,安全生产运营综合管理平台分为集团端应用和矿端应用,集团端应用主要有三维一张图管理、智慧矿山集成平台、大数据分析,矿端应用主要有调度指挥、信息管理、生产监测、应急救援指挥,通过可视化挤出信息支撑平台,使得数据信息能够实现可视化,便于进行调度控制,集中管控层利用统一基础编码体系与可视化引擎,结合日常管理业务需求,实现集中生产调度、集中监测、协调办公、应急指挥、经营管理、调度指令以及决策分析,主要包括安全管理中心、应急救援中心与决策分析中心,安全管理中心主要实现对矿井安全生产各子系统数据信息的总体集成与日常安全生产调度,实现对基层单位作业现场的实时监视与集中调度;应急救援中心具有平时演练与战时救援功能,实现灾害情况下的应急救援流程化管理,提升安全生产事故情况下的应急响应能力,构建第一现场矿厂救援、资源调配与决策监管的应急救援救灾管理体系;决策分析中心将企业安全、生产、经营过程中的数据与业务进行总体集成与综合应用,为企业安全生产决策提供依据,通过基础编码体系和可视化引擎实现对各个子系统进行汇总,有效的实现数据信息的集中化和统一性决策处理;运维层构建企业安全生产运维管控数据中心,数据中心由平台主数据、监测监控数据中心、运营管理数据中心、空间数据中心组成,对执行层采集的原始数据通过分级分类、过滤、清洗等技术手段,对原始数据进行了挖掘分析,在统一的编码体系的支撑下,进行了数据质量标准化治理,为管控层数据的利用奠定了基础,平台主数据中心主要根据不同的应用需求和数据特征,依托物联网编码体系,实现企业基础数据信息的统一管理,为其他业务应用提供共享共有的基础数据;空间数据中心实现对地理地测类空间数据的存储;监测监控数据中心,实现对安全监测类、移动目标管理类、生产过程类的数据管理与存储;运营管理数据中心,主要是实现对日常调度管理类数据的存储与管理,存储部分经营管理类数据的分析结果,从而将经营管理、日常安全生产、地理空间数据、经营决策类数据结合起来,形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务。
表现层的业务处室管控各下辖煤矿的某一类数据,如各矿的生产技术类、安全管理类数据,下辖煤矿管控本矿的所有安全生产数据,关联单位,如运输合作单位,管理与其业务相关的数据;面向各级管理以业务处室人员,利用统一门户平台技术实现一站式登陆、应用集成、单点登录以及个性化工作界面功能,通过可视化引擎,实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线,满足计算机终端、大屏幕显示系统的应用需求,利用同一门户平面技术的设定可以实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线,满足计算机终端、大屏幕显示系统的应用需求;集中管控层在智慧矿山标准规范及信息交换共享的基础上,依赖一张图管理、三维GIS、综合集成系统构建煤矿业务应用,并协同管理,集中管控层包括有安全生产运营综合管理平台、可视化基础信息支撑平台和基础单位基础管理、同一基础编码体系,集中管控层中还包括有运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心;表现层应用在集团公司、业务处室、下辖机构、关联单位等,分层、分级别、按照使用权限管控安全和生产数据,主要管控各业务处室、下辖煤矿的生产安全汇总数据,表现层主要用于实现对数据信息进行数据展示,表现层通过集成应用门户、移动终端和大屏显示系统进行数据展示。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,包括感知层、执行层、运维层、集中管控层和表现层;
所述感知层中包括有信息采集与感知和无线传输技术,所述信息采集与感知用于采掘生产一线的自动化系统的数据信息和监测监控,包括各类控制系统、传感器,要求协议开放,便于集成,主要承担末端数据采集与控制,所述无线传输技术用于实现对数据信息进行传输,实现对基层单位各类环境、工况、状态类等集成,制定基于物联网的信息编码规范与制定可靠传输协议及标准,实现异构系统的集成与互联规范,解决各个生产安全系统的数据孤岛问题;
所述执行层中主要承担数据传输与网络应用,完成各基层单位原始基础数据的采集,为安全生产运营系统平台提供安全生产过程监测监控类、矿井固有空间基础数据,所述执行层中主要包括有对生产进行设定的规则、约束、条件与逻辑的现代企业自动化、信息化建设标准,包括有生产信息采集的安全环境实时动态信息采集、生产执行系统控制信息采集、空间固有信息基础数据采集、多媒体基础数据采集和安全生产管理系统数据采集,包括有用于实现通讯连接的千兆工业以太网,包括有基层单位信息化平台,所述基层单位信息化平台中包括有数字企业和安全生产业务管理系统;
所述运维层主要在建设数据仓库的基础上提供信息存储和数据融合服务,确保数据一致,并建立关联度高的资源、生产、安全领域信息的完整检索机制,形成一致标准的主流信息,保证各专业领域信息服务的完整性;融合结构化数据和非结构化数据,以不同级别的索引建立标准化数据间的关联;在时间深度和业务宽度与跨业务广度这三个维度中建立具备相当厚度的数据体,以地理分析和数理分析为工具提取共性信息和关联信息;
所述运维层构建企业安全生产运维管控数据中心,数据中心由平台主数据、监测监控数据中心、运营管理数据中心、空间数据中心组成,对执行层采集的原始数据通过分级分类、过滤、清洗等技术手段,对原始数据进行了挖掘分析,在统一的编码体系的支撑下,进行了数据质量标准化治理,为管控层数据的利用奠定了基础,平台主数据中心主要根据不同的应用需求和数据特征,依托物联网编码体系,实现企业基础数据信息的统一管理,为其他业务应用提供共享共有的基础数据;空间数据中心实现对地理地测类空间数据的存储;监测监控数据中心,实现对安全监测类、移动目标管理类、生产过程类的数据管理与存储;运营管理数据中心,主要是实现对日常调度管理类数据的存储与管理,存储部分经营管理类数据的分析结果,从而将经营管理、日常安全生产、地理空间数据、经营决策类数据结合起来,形成统一的数据运维中心,更好支撑企业的安全生产调度运营业务;
所述集中管控层在智慧矿山标准规范及信息交换共享的基础上,依赖一张图管理、三维GIS、综合集成系统构建煤矿业务应用,并协同管理,所述集中管控层包括有安全生产运营综合管理平台、可视化基础信息支撑平台和基础单位基础管理、同一基础编码体系,所述集中管控层中还包括有运营调度中心、安全管理中心、应急救援中心和决策分析中心;
所述表现层应用在集团公司、业务处室、下辖机构、关联单位等,分层、分级别、按照使用权限管控安全和生产数据,主要管控各业务处室、下辖煤矿的生产安全汇总数据,所述表现层主要用于实现对数据信息进行数据展示,所述表现层通过集成应用门户、移动终端和大屏显示系统进行数据展示。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述信息采集与感知中包括有传感技术、定位技术、智能终端、射频识别技术、多媒体和条形码,所述智能终端用于实现对采集数据的设备进行控制,所述传感技术、所述定位技术、所述射频识别技术、所述多媒体和所述条形码均用于实现对数据信息进行采集获取,所述无线传输技术包括有WIFI、NFC、DMB、UWB和蓝牙,用于实现对数据信息进行传输处理。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述安全环境实时动态信息采集中包括有安全检测系统、人员定位系统、矿压检测系统和厂区环境系统,所述生产执行系统控制信息采集中包括有皮带集控系统、水泵控制系统、主井提升系统、洗选厂集控系统、DCS过程控制系统、MCS生产执行系统和SIS生产执行系统,所述空间固有信息基础数据采集中包括有地图数据、测量数据、钻孔数据和图纸矢量化,所述多媒体基础数据采集工业电视系统、视频会议系统、调度电话系统和网络语音系统,所述安全生产管理系统数据采集中包括有隐患排查整改系统、风险预控系统、证书管理系统、应急救援管理系统、生产调度管理系统和重大危险源监管。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述数字企业中包括有安全生产数据中心和空间数据中心,所述安全生产业务管理系统中包括有运营管理数据中心,所述安全生产数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心之间数据互通传输。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述运维层中包括有数据中心/云计算中心和企业数据中心,所述企业数据中心中包括有监测类数据中心、空间数据中心和运营管理数据中心,所述监测类数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心之间数据相同传输互通,所述监测类数据中心、所述空间数据中心和所述运营管理数据中心用于实现对所述执行层和所述感知层数据信息进行存储。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述运维层还通过ETC存储过程连接有经营管理数据中心,所述经营管理数据中心中包括有经营管理系统,所述经营管理系统中包括有EAM管理、人力资源、财务管理、物资管理和运输管理。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述运营调度中心中包括有生产调度、产运管理和实时监测,所述安全管理中心中包括有隐患排查、一通三防、违章检查和质量标准化,所述应急救援中心中包括有避灾线路图、救援物质管理和应急预案流程化,所述决策分析中心中包括有KPI指标、安全等级评价、环境异动和多系统联动。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述可视化基础信息支撑平台基于三维GIS建立,所述三维GIS集成安全监测监控、人员定位、视频监控与自动化控制等系统,实现数据展示、数据分析与位置服务,并实现场景的三维可视化、综合集成、智能管控与报警联动,提供综合监测、安全管理等业务应用,所述安全生产运营综合管理平台分为集团端应用和矿端应用,集团端应用主要有三维一张图管理、智慧矿山集成平台、大数据分析,矿端应用主要有调度指挥、信息管理、生产监测、应急救援指挥。
9.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述集中管控层利用统一基础编码体系与可视化引擎,结合日常管理业务需求,实现集中生产调度、集中监测、协调办公、应急指挥、经营管理、调度指令以及决策分析,主要包括所述安全管理中心、所述应急救援中心与所述决策分析中心,所述安全管理中心主要实现对矿井安全生产各子系统数据信息的总体集成与日常安全生产调度,实现对基层单位作业现场的实时监视与集中调度;所述应急救援中心具有平时演练与战时救援功能,实现灾害情况下的应急救援流程化管理,提升安全生产事故情况下的应急响应能力,构建第一现场矿厂救援、资源调配与决策监管的应急救援救灾管理体系;所述决策分析中心将企业安全、生产、经营过程中的数据与业务进行总体集成与综合应用,为企业安全生产决策提供依据。
10.根据权利要求1所述的一种煤矿生产的智慧管理系统,其特征在于,所述表现层的业务处室管控各下辖煤矿的某一类数据,如各矿的生产技术类、安全管理类数据,下辖煤矿管控本矿的所有安全生产数据,关联单位,如运输合作单位,管理与其业务相关的数据;面向各级管理以业务处室人员,利用统一门户平台技术实现一站式登陆、应用集成、单点登录以及个性化工作界面功能,通过可视化引擎,实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线,满足计算机终端、大屏幕显示系统的应用需求。
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