榆林神华数字矿山方案简述

榆林神华数字矿山方案简述发布日期：09-12-2911:17来源：机电动力部作者：刘建勋白宇伟点击次数：1040一、数字矿山的定义：数字矿山的核心是在统一时间坐标与空间框架下，科学、合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合，是煤炭企业业务流程、信息、技术以及管理思想的总称。它有以下几方面的含义：通过将煤矿中与地理位置相关的信息数字化，按三维坐标组织，形成对真实矿山整体及其相关现象的数字化再现，形成三维矿山的数字框架；应用信息技术实现煤矿生产、运营、管理的数据层面的集成，保证数据的一致性，实现信息共享；给用户提供多种定制的、个性化的展现形式（3DGIS、浏览器等）和多种访问方式（局域网、远程VPN、无线等）和多种工具（计算机、手机、手持设备等）；通过对海量数据的提取、分析、处理，形成有效的信息来量化管理对象与管理行为，促进企业从原来粗放型管理方式转向精益化管理；二、数字矿山的意义：在信息集成、应用集成的基础上，通过思维方式和管理模式上的革新，建立一种全新的、精益化的煤炭生产、管理体系，促使企业从劳动密集型企业转向技术密集型企业。其最终目的是：实现优化资源配置实现安全生产提高生产效率降低投资及运营成本增强企业竞争力三、数字矿山涵盖的范围：根据在煤炭企业多年的实践经验，将数字矿山按业务特点分为四层结构，从上到下为：ERP或者叫计划层、MES制造执行层、控制层和执行装置。1）矿井安全管理系统：矿井安全监测系统井下无线通讯及人员车辆管理系统井下束管监测系统顶板压力监测系统矿井工业电视系统2）矿井生产过程自动化系统：自动化调度系统变电所监控系统通风机监控系统排水监控系统皮带运输监控系统综采工作面监测系统掘进工作面监控系统洗煤厂监控系统快速装车站监控系统地面锅炉房监测系统地面水处理监控系统地面消防泵房监控系统压风机监控系统4.执行装置：执行装置是按控制系统的指令，直接控制某台设备运行的装置。它既能正确接受控制系统的指令，又要将被控制设备的运行参数（含故障信息）上传给监控系统。如智能化高、低压变配电设备，启动器、变频器、电动阀门、各种传感器如压力、流量、液位、温度、比重、浓度、位置、振动等。执行装置的好坏，直接影响自动化系统的安全运行及综合自动化的效果，因此，正确选用执行装置是一项非常重要的工作。四、实施步骤1.创建生产全过程自动化系统，夯实基础阶段瞄准国际先进水平，以高产高效大型现代化矿井为建设目标，借鉴其它矿井的成熟经验，建立煤炭生产的核心业务系统，实现：除采煤环节外，运输、供电、供排水、通风、洗选等生产环节无人值守，无固定岗位工，大量减少生产及辅助人员通过对矿井环境参数的全面实时监测，及时对瓦斯、水等潜在危险进行预防处理，有效地杜绝恶性事故的发生，保障生产安全通过及时、准确的获取井下各个区域人员及设备的动态情况，增强安全生产工作的主动性和预见性，提高应急救援工作的效率降低生产过程中设备的故障率，并有效提高故障处理能力，增加正常生产时间，充分发挥设备的能力通过生产全过程闭锁控制，以及无线通信系统的使用，保证各生产环节的协调运行，提高生产效率，减少设备的无效运行时间，减少电、水、气等能耗。第一阶段的建设以生产过程为核心，确保矿井达到设计生产能力，在全员工效、单产、单进、生产成本等方面达到国内同类型矿井先进水平，建设本质安全型煤矿，保障安全生产，其范围包括：1）IT基础平台：综合自动化网络网络管理网络安全存储备份2）生产过程自动化系统自动化调度系统综采工作面监测系统连采掘进面监测系统皮带运输监控系统井下排水监控系统矿井扇风机监控系统矿井电力监测、监控系统洗煤厂集中控制系统快速装车站监控系统地面锅炉房监测系统地面污水处理监控系统压风机监控系统3）矿井安全管理系统矿井安全监测系统井下无线通讯及人员车辆管理系统顶板压力监测系统束管监测系统工业电视系统生产实时数据集成1.计划层：计划层是面向企业的运营管理，通过对企业资源的有效计划和管理，提高企业经营效率和经济效益。企业业务模式和流程是由企业的发展战略决定的，IT系统起到对企业业务的支撑作用。计划层的系统关注的是企业经营管理问题。它包括以下系统：1）数字矿山模型平台及应用基于GIS的矿山三维地理地质模型地质测量管理系统矿井生产辅助设计系统矿井供电设计与计算系统2）安全生产与机电设备管理企业资产管理系统（EAM）信息化点检系统煤炭生产综合管理系统采购供应链管理系统本质安全管理系统煤质管理系统3）企业资源计划系统（ERP）财务管理系统人力资源管理系统项目管理系统4）其它办公自动化系统数字资源管理系统2.制造执行层：制造执行层定位于计划层和控制层之间，将生产现场有价值的数据与企业的IT以及其它生产应用集成在一起，同时对来自生产现场的实时数据进行统计分析，更好的管理生产过程。主要包括以下系统：基于角色的生产动态监测系统MES系统（设备运行、作业效率、生产成本、煤质管理）设备状态监测系统：点检、精密诊断3.控制层：控制层主要解决企业生产过程的自动化控制范围与控制方法，由于企业的生产过程往往由多个生产环节（或设备）组成，根据各生产环节（或设备）的特点及工艺要求，每个生产环节（或设备）要设计一套针对某个生产环节的监控系统，若干个监控系统组生产运行管理系统基于角色的生产动态监测系统4）数据中心：数据中心平台建设5）企业资源计划（ERP）：财务管理系统6）机电设备管理系统：企业资产管理系统（EAM）7）数字矿山模型平台及应用：基于GIS的矿山三维地理地质模型矿山设计辅助CAD供电设计辅助CAD地质测量管理系统2.创建数字化架构，精益生产阶段本阶段建设目标是以生产管理为核心，在第一阶段建设的基础上，充分利用信息化手段，构建生产管理数字化系统，帮助煤炭生产指挥从粗放型管理向精益化管理转变，在煤炭生产过程中充分挖掘设备潜力、提升产能利用，降低运行成本，提高生产指挥效率，形成有榆林神华独特的矿井生产组织模式建设，范围包括：1）生产运行管理系统设备状态监测系统：点检、精密诊断MES系统（设备运行、作业效率、生产成本、煤质管理）2）数据中心主题数据库建设数据质量管理3）企业资源计划（ERP）：项目管理系统4）安全生产及机电设备管理系统信息化点检生产计划与调度本质安全管理5）办公自动化3.创建成熟企业管理数字化整体，成就卓越阶段本阶段建设目标是以企业管理为核心，通过信息化全面提升企业的核心竞争力，支撑企业的总体发展战略，加快技术创新、管理创新和体制创新，实现煤炭生产的数据信息化、业务流程信息化、决策信息化，建设新型数字矿山，成为煤炭行业的旗帜，其范围包括：1）数据中心：商业智能及绩效2）企业资源计划（ERP）：人力资源管理3）安全生产及机电管理：采购供应链管理煤质管理4）其它：数字资源管理成一套完整的“控制网络”。主要包括以下系统：