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数字矿山整体解决方案团结·创新·诚信·服务王平博士电话:13910855852邮箱:wpjob2005@126.com梅安森元图(北京)软件技术有限公司汇报目录一、数字矿山建设背景三、数字矿山整体架构四、数字矿山建设内容五、数字矿山实施原则二、数字矿山建设目标1.1数字矿山起源与发展数字地球:1998.1.31,California科学中心:A.Gore:OGC会议演讲DigitalEarth数字中国:1998.6.1,北京江泽民：接见两院院士建设DE、DC•数字农业数字交通数字海洋数字城市2002~2003数字矿山:是对真实矿山整体及其相关现象的统一性认识与数字化再现，是一个“硅质矿山”。1.2数字矿山建设现状基础设施建设以太环网数据机房调度大屏工业电视系统扩播系统1.2数字矿山建设现状各类子系统建设井下广播、3G通讯系统等调度通讯类安全监控、顶板压力、水文监控、人员管理监测监控类主副提升、皮带运输、水泵房、变电所自动化控制类地测、通防、调度、机电等专业应用类1.3数字矿山建设存在问题多为子系统独立建设，缺乏整体规划与统一集成实施独立进行建设“信息孤岛”“重复建设”--缺乏国家与行业标准，信息资源难于共享，缺乏快速联动被动灾害监测被动的、事后响应式的灾害监测局部人工管控各控制系统都处于局部和有限控制，过程需要人为干预缺乏智能分析多数靠经验判断、单点判断式的，缺乏多系统数据共享和智能分析汇报目录一、数字矿山建设背景三、数字矿山整体架构四、数字矿山建设内容五、数字矿山实施原则二、数字矿山建设目标4.1数字矿山概念为此，我们认为数字矿山是：（1）将矿井安全生产技术管理、设计、专家分析以及目标经营管理实现统一的数据管理与应用服务，基于地理空间、工作流、组态等构建数字矿山智能协同管控平台（CGIS、MES、CMIS），实现各类专业业务的协同设计、信息化管理与智能分析；（2）基于数字矿山协同管控平台与一张图理念（采掘工程图）高度集成监测传感器、自动化设备、人员定位、视频监控、束管监控、矿压监控、储量变化、回采掘进等安全、生产与监控信息，实现安全生产动态管理、集中管控、预警联动与专家决策分析等。生产过程自动化数字化安全监控信息化企业管理集约化信息管理智慧化安全管理4.2数字矿山的三个阶段监控、分析、整合：矿山运行核心系统的各项关键信息（地质、测量、安全、生产、调度、自动化、瓦斯监测、视频监控、人员定位、水文监测等）。123智能响应应急联动：以集控与数据融合为基础，实现矿井灾害智能分析与预警联动，杜绝安全事故。矿山管理新模式：以数据中心与集控中心等为基础，基于数字矿山管控体系，以高度集成、智能分析为主要特征的闭环管控、责任明确。智能响应应急联动矿山管理新模式4.3数字矿山建设目标集中管控业务融合智能化移动互联数据共享应急联动目标汇报目录一、数字矿山建设背景三、数字矿山整体架构四、数字矿山建设内容五、数字矿山实施原则二、数字矿山建设目标3.1数字矿山建设思路“12341”建设思路数字矿山管控体系数据中心与集控中心协同地理信息系统平台（CGIS）矿井综合自动化平台（MES）协同管理信息系统平台（CMIS）协同设计类、安全管理类经营管理类、专家分析类一个体系两个中心三个平台四类应用统一发布基于二维、三维与移动互联综合发布3.2数字矿山整体架构数字矿山整体架构体系综合管控中心平台数据中心实时数据库空间数据库关系数据库++分控中心1、二维综合集成发布与管控系统2、三维综合集成发布与管控系统3、移动综合集成发布与管控系统安全生产业务管理1、地质测量管理2、一通三防管理3、机电运输管理4、回采掘进管理5、调度综合管理6、安全综合管理1、地质测量绘图2、通防制图设计3、供电辅助设计4、采掘辅助设计5、调度监控更新生产专业协同设计6、.......目标经营管理1、资产设备管理2、煤炭运销管理3、人力资源管理4、财务目标管理5、综合办公管理6、.......专家知识分析1、煤与瓦斯突出2、通风在线分析3、火灾预警分析4、水灾预警分析5、逃生路线分析6、.......采掘分控运维分控运输分控通风分控电力分控矿井安全监控与生产自动化接入子系统协同地理信息系统平台协同管理信息系统平台3.3数字矿山建设内容汇报目录一、数字矿山建设背景三、数字矿山整体架构四、数字矿山建设内容五、数字矿山实施原则二、数字矿山建设目标1数字矿山—基础子系统建设序号基础子系统类别1工业环网系统基础设施子系统2调度大屏幕显示系统3工业电视监控系统4矿井调度通讯联络系统5安全监测监控系统监测监控类系统6人员定位管理系统7顶板压力监控系统8水文监测监控系统9束管监测监控系统10中央变电所监控系统过程控制类系统11中央水泵房监控系统12井下带式运输监控系统13主副提升监控系统14主通风机监控系统15井下电机车监控系统16......2、集控中心集控中心是整个综合集控层的核心，为矿井企业提供业务集中控制、过程控制。通过网络和控制数据库技术，整合所有控制类子系统的信息，综合了SCADA、系统集控、分控中心（流程专业分控）、各系统联动控制。基于二维、三维GIS实现数据管理与控制的一体化。3、数据中心数据中心支持实时数据的大容量访问，快速数据传输与应用；实时数据更新及时，一旦更新直接推送；支持实时数据、关系数据与空间数据等多源数据存储；实时数据与关系数据合二为一。空间数据实时数据应用数据提供规范的、标准的人员定位、监测监控、视频监控的数据接口，可接入已有系统，也可让将建系统写入，具备良好的兼容性与可扩展性。数据中心4、专业应用系统类别数字矿山应用软件系统生产协同设计平台地质测量绘图系统一通三防设计系统采掘辅助设计系统矿井供电设计系统安全生产协同管理地质测量管理系统一通三防管理信息系统机电运输管理系统回采掘进管理系统调度综合管理系统安全综合管理系统专家知识管理分析煤与瓦斯突出实时诊断通风在线监测与实时解算水灾在线分析系统火灾在线分析系统目标经营管理财务目标管理信息系统、煤炭运销管理信息系统、物资供应管理信息系统、办公自动化管理系统、人力资源管理系统等、企业门户管理系统4.1生产专业协同设计应用生产专业协同设计应用基于GIS技术实现“统一数据库”、“一张图管理”、“分布式协同工作”，完成地质、测量、通风、机电、生产、调度、安全监测等部门的图形一体化，整合地质、测量、通风、机电、设计、生产技术等多种矿图数据，形成支持生产技术管理的空间数据中心，进而实现矿山生产动态更新与可视化监管，达到基于一张图的综合协调管理、数据无缝共享。4.1生产专业协同设计应用—特点（1）统一数据、统一平台（2）一张图专业分层管理（3）分布式协同制图设计（4）动态同步更新与监测（5）遵循行业规范与标准（6）数据成图、高效精准（7）扩展灵活、避免重建（8）专业开发、操作简单4.1生产专业协同设计应用架构…点要素直线折线曲线圆弧矩形注记三维折线…修改移动删除复制旋转变换缩放量测煤矿三维环境构建地貌图地形图基本矿图…测量数据地质数据通风数据…地貌图地形图基本矿图…测量数据地质数据通风数据…外部系统地图与建模数据导入地图数据输入安全生产监控与自动化数据接口各类属性数据导出基本绘图功能煤矿地图导出…采掘工程图地质剖析图通风网络图底板等值线图煤层等厚图通风系统图瓦斯等值线图煤层储量计算图…构造状况分析底板夹水分析地表沉陷预测下井路线分析瓦斯灾害预警综合自动化预警避灾路线展现应用应急救援指挥管理WEB管理与决策属性数据输入专业地图处理功能空间处理分析功能数据输出地图输出地图编辑功能煤矿地理信息系统4.1.1生产专业协同设计应用—效果4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图（1）地质与测量数据一体化管理，提供了方便友好的地测数据录入界面，实现了各类导线计算、孔斜计算、储量数据计算等数据处理算法，并提供了各种地测日常报表和台帐的自动生成和输出功能。（2）系统提供了强大的专业辅助绘图功能，如自动生成图框、图签、坐标格网、裁剪等功能。（3）系统提供了开放的符合矿山行业规范的符号库管理功能。（4）基于测量基础数据的采掘巷道自动绘制，碎部巷道绘制，进而快速绘制采掘工程平面图。（5）系统可自动提取钻孔数据，快速处理底板等高线，并自动实现储量计算。（6）用户可根据现场实际需求，定制素描图模板，实现素描图的自动绘制。（7）基于钻孔钻探资料或者钻探成果资料可按客户需求定制钻孔柱状图样式，实现钻孔柱状图的自动生成等。（8）基于煤层储量计算图与相关数据处理模型快速绘制煤层预想剖面图，实现了平面图与剖面图的对应处理，可以在平面图上获得剖面图上的相关数据进而修正平面图，也可以在剖面图上获得平面图上的相关数据进而修正剖面图。4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.2生产专业协同设计应用—地质测量绘图4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计（1）面向“一通三防”应用构建了其基本图例库并可扩展。（2）可实现通风系统图、通风网络图、通风立体图、防尘系统图等通防专题图绘制与管理。（3）可实现阻力测定计算与各类风网解算（4）可实现矿井风网解算方案的比较与同步。（5）可实现瓦斯涌出量预测与需风量预测计算等。4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.3生产专业协同设计应用—一通三防设计4.1.4生产专业协同设计应用—采掘辅助设计采掘辅助设计系统主要包括回采工作面设计、巷道设计、通风设计、运输设计、机电设计以及采掘工程设计等。总体上讲，采掘辅助设计系统分为：（1）方案设计：一般包括采区设计、工作面设计等中小型设计；（2）专业设计：包括通风、运输、机电等设计，专业设计由设计部门和专业处室协同完成；（3）采掘工程辅助设计：包括采区车场设计、采区变电所设计、采区煤仓设计、采区水仓设计、硐室施工设计、巷道断面设计、交岔点设计等。方案设计和专业设计主要是基于采掘工程平面图等基础图件进行，其设计依据是基础图件上包含的坐标和高程信息，以及地质、测量等部门提供的钻孔和巷道信息，即数据来源是地测部门提供的地质、测量等数据。4.1.4生产专业协同设计应用—采掘辅助设计4.1.4生产专业协同设计应用—采掘辅助设计4.1.4生产专业协同设计应用—采掘辅助设计4.1.4生产专业协同设计应用—采掘辅助设计4.1.5生产专业协同设计应用—供电辅助设计（1）矿井供电设计系统是集绘图、计算、管理、优化、统计于一体，可以同时完成设备参数库的建立、供电系统图的绘制、数据调用、标注、修改、储存、输出，故障电流计算、继电保护装置整定计算，电网数据的可视化管理等。（2）系统除了具备通用软件功能外，还应具备与矿井供电设计相配套的专业功能。如提升运输设计主要建立提升运输的详细技术参数，自动绘制提升运输系统图并自动计算各种参数，根据参数自动进行设备及附机推荐选型。4.1.5生产专业协同设计应用—供电辅助设计4.1.5生产专业协同设计应用—供电辅助设计4.2安全生产业务管理应用安全生产业务管理应用主要是基于网络、工作流与WebGIS等技术实现矿井地质、测量、采掘、通防、机电、调度、安全等专业业务的网络化与流程化管理。实现专业文档、数据、报表与图形的网络填报、汇总与审批，是一套面向矿山安全生产技术应用的ERP系统。特点：（1）统一数据、统一平台（2）单点登录、权限控制（3）流程管理、责任明确4.4.1安全生产业务管理应用—地质测量管理（1）地质管理：包括地质三书、地质预报、地质卡片、煤层综合成果、钻探资料以及地质图件（储量计算图、水文地质图、剖面图等）等管理。（