能源价值链数字化管理工程
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第三节 数字矿山工程建设

数字矿山建设是一项具有战略意义的系统工程,范围涉及集团总部、煤炭板块各子分公司及下属煤矿三个层级。需要做好各种保障措施和组织准备,建立科学合理的实施策略,同时做好标准建设,做好关键技术研究,才能保证数字矿山工程的顺利实施。

一、组织和管理保障

数字矿山建设需要一套相匹配的保障体系,确立建设组织,规范项目立项、计划和预算审批,加强建设与运维管理,建立管理制度和考核标准。

(一)组织保障

在数字矿山建设过程中,需要有足够人员和一定管理组织机构作为支撑。应成立由集团公司领导挂帅的数字矿山建设领导小组/CIO,成立集团总部主要管理和业务部门以及内部实施单位——信息公司参加的数字矿山建设指导委员会,由子(分)公司、信息公司等提供人员共同组成项目管理办公室,以保持权威性。数字矿山建设组织结构如图2-3所示。

图2-3 数字矿山建设组织结构图

数字矿山建设领导小组/CIO作为数字矿山建设管理的最高决策机构,负责数字矿山建设的整体把控和决策。数字矿山建设指导委员会是数字矿山项目实施的最高管理组织,负责对数字矿山建设实施指导、监督与考核评价。项目办公室下设项目管理组、业务架构组、技术架构组和专家顾问组,负责对项目进度、风险和质量的管理,并提供必要的业务与技术支持工作。项目组则根据项目建设需要,由二级公司、信息公司、供应商共同组成,在项目管理办公室直接领导下,开展项目具体实施工作。

(二)建设管控

数字矿山建设不仅需要有足够人员和一定管理组织机构作支撑,还需要有足够的建设资金、先进技术和考核标准作支撑。在此基础上,从项目立项、计划与预算审批、项目建设、运维管理、考核评价几个方面对数字矿山建设项目实行严格管理,以促进数字矿山建设顺利进行。

1.项目立项

立项管理目标是通过对数字矿山建设项目的立项审批,严格控制项目建设,使数字矿山建设能够在规划的总体框架下进行,保证数字矿山建设在集团总体建设进度安排下进行。

(1)项目立项材料的编制,由各二级子(分)公司编制本企业数字矿山建设项目立项材料。

(2)项目立项审批,由集团数字矿山建设领导小组/CIO负责对项目立项进行统一审批。

2.预算审批

计划和预算管理目标是规范集团数字矿山建设年度计划、预算管理,有效落实神华数字矿山建设规划,严格控制数字矿山建设投资费用,更好地推进集团数字矿山建设总体进程。计划和预算管理范畴包括:

(1)计划和预算编制,二级子(分)公司在建设数字矿山规划的指引下,组织编制本公司数字矿山建设年度工作计划,信息公司配合二级子(分)公司完成数字矿山建设年度工作计划编制。

(2)计划和预算审批,由集团数字矿山建设领导小组/CIO负责对二级子(分)公司数字矿山建设年度工作计划和年度投资预算进行审批。

(3)计划和预算变更,数字矿山建设年度计划和预算一经批准,原则上不予以调整。只有当企业经营情况、外部环境发生重大改变、业务计划和预算发生变更时,才允许数字矿山建设年度计划和预算的变更。

3.项目建设

项目建设管理目标是通过组建项目管理组织,对项目建设实施全程进行管理,严格控制项目风险,保证项目实施进度,提高项目建设质量,使项目建设能够达到预期目标。项目建设管理范畴包括:

(1)项目启动与计划编制,由项目管理办公室负责数字矿山项目建设的启动工作,并发布项目章程,明确项目组织结构和项目计划。

(2)项目执行与监控,由项目管理办公室负责项目整个实施过程中的项目资源协调,制定项目管理制度和标准,管理项目总体进度、风险和质量。由集团煤炭生产管理部门、信息管理部门、科技发展部门及其他相关业务部门和信息公司共同组成数字矿山建设指导委员会,对数字矿山项目建设进行指导与监督。

(3)项目验收,由项目管理办公室负责组织对项目进行验收,数字矿山建设指导委员会从架构和标准角度对项目的执行进行审核。

4.运维管理

数字矿山建设后的运维管理目标是规范运维管理工作,提高运维服务质量,保证数字矿山建设应用系统、基础设施平台、信息网络等高效、稳定运行。运维管理范畴包括:

(1)运维计划编制,各二级子(分)公司根据本公司数字矿山建设情况,制订下一年度运维计划。

(2)运维的执行,信息公司、二级子(分)公司根据运维服务合同,由信息公司执行运维工作,包括制订详细的运维实施计划、定期向二级子(分)公司提交系统运行与分析报告。

5.考核评价

数字矿山建设项目考核评价目标是根据评估指标,科学合理评价项目建设效果,以评价促进改进,以改进推动提高。考核评价的范畴包括:

(1)进度考核,采用定量考核,以百分制形式对项目建设进度进行评分,加权汇总后形成项目月度/年度考核得分。

(2)质量考核,采用定量考核,以百分制形式对项目建设过程质量进行评分,加权汇总后形成项目月度/年度考核得分。

二、实施策略

(一)实施原则

1.服务安全,服务生产

数字矿山建设要围绕集团总体发展战略和数字矿山规划,适用集团跨越式发展对安全生产的要求,以“服务安全,服务生产”为宗旨,站在全局的高度,统筹建设。

2.整体规划,分步实施

数字矿山建设要站在全局的视角,统筹规划建设内容和步骤,并按规划的建设内容试点先行、重点突破、分步实施、稳步推进,成熟一块,推进一块,稳定一块。

对于属于煤矿井下安全避险“六大系统”建设的项目,各子分公司应按照国家相关规定,结合煤矿实际情况进行系统改造和建设。

3.业务驱动,标准先行

数字矿山建设要以业务需求为导向,结合实际,以解决安全生产管理的“瓶颈”问题为切入点,不可华而不实。

同时,数字矿山建设要在统一的建设标准指导下进行,要充分整合现有信息资源,在保护投资的前提下,规范建设,逐步提升信息化应用效益。

4.全面覆盖,高效精细

数字矿山要以建设数字煤矿为核心,并实现子分公司和集团总部的全面覆盖,最终达到集团煤炭生产的高效率、高效益和精细化管理的目标。

(二)实施要求

1.领导重视,广泛参与

建设数字矿山项目,各单位领导应当给予足够的重视,应当由各业务部门主要领导和业务骨干、技术骨干员工参加,与集团建设数字矿山项目小组密切联系,与项目实施方密切联系,保证项目资源、时间,确保项目质量。

2.明确目标,合理计划

建设数字矿山项目,各项工作都应当制定明确的、具体的、可达到的、可验证的、具有时间要求的工作目标。针对目标,应当制订切实可行、有序合理的工作计划,包括总体计划、阶段计划和周工作计划,实行三级计划,二级滚动。在计划执行环节,应注意随时跟踪计划完成情况,确保目标达成。对计划执行环节发生的新问题要及时处理,滚动调整计划,确保总体目标实现。

必须考虑企业的实际发展阶段和适应企业的生产实际,不能盲目求大、求全、求新、求快,要选取那些最能适应企业经营管理、生产运营、工艺特点的项目,适度安排工程进度,适度考虑工程实施难易程度,不求形式,只求实效。

3.抓住重点,急用先行

建设数字矿山,涉及面广,技术复杂,在面对各种问题时,要区分重点,区分主要问题和问题的主要方面,不能“眉毛胡子一把抓”,要有重点地选取“关键、重要、核心、急用”问题,予以分析,加以解决。

4.阶段评审,确保质量

建设数字矿山,要严格进行过程控制,每个主要阶段里程碑,都要进行评审,严格把关,广泛听取相关领导、业务专家和技术专家的意见,查漏补缺,及时发现和解决问题,不断改进项目实施质量。

对项目实施推进过程中遇到的新问题,要及时进行全面的考虑,找到解决问题的方法并加以运用,不断改进工作,提升项目实施水平。

5.加强沟通,消除风险

建设数字矿山,需要集团和子分公司、承建方和实施商、相关领导和基层员工、职能部门和生产单位广大干部员工密切配合,及时协调。要建立常态化与非常状态下的项目沟通机制,定期总结和汇报项目成果、交付物,定期识别项目风险,及时制定对策,消除风险。

6.强化培训,保证效果

建设数字矿山,关键还是要建好和用好各项目成果。要加强项目实施当中的业务和技术培训,要使关键使用人员能够操作,能够使项目效果充分发挥。项目实施方要做好知识转移工作,要保证不但要建设好,更要教会用户使用好。

7.确保安全,服务生产

建设数字矿山,可以大大提高煤矿管理水平和科技水平,在建设过程中,务必处理好项目建设与企业安全生产的关系,安全生产管理依然要放在所有工作的首位,要切实抓好安全生产,也要又好又快推进项目建设。搞好数字矿山项目建设,就是为了安全生产,安全生产,也需要早日建成数字矿山。

8.注重科学,勇于创新

数字矿山建设实施过程中,要以科学思想为指导,以事实为依据。以科学思想为指导,使设备选型、系统设计要具有理论基础,不能和已经经过实践检验的科学原理相违背。以事实为依据,是要求判断设备是否符合要求、设计是否达标,必须要有实践基础。

建设数字矿山是一项新任务,涉及大量新技术、新工具和新方法,各企业要在建设过程中勤于学习和总结,要创造性地进行工作方法、现场应用的创新,不断对原有方案进行补充和完善,使数字矿山建设取得方案设计与实际运用效果的双丰收。

(三)阶段划分

考虑到煤炭能源公司下属煤矿存在各种情况,包括有在建矿(技改、新建)和在生产矿井两类,应分别采取不同的实施策略。对于在建(技改、新建)矿井,应该要求按照规定的标准和规范,在满足矿建工程进度计划要求的基础上进行数字矿山的规划和建设;针对生产矿井,应采用先试点、后推广、再巩固提升的原则分阶段进行数字矿山的建设与实施;对属于煤矿井下安全避险“六大系统”建设内容的数字矿山项目,应不受总部数字矿山建设总体推进计划的影响,各子分公司应结合下属煤矿的实际情况,及早制订计划,落实和安排项目资金,进行系统的改造和建设。

1.试点实施阶段

在试点实施阶段,要做好数字矿山关键技术研究和试点单位实施两个方面的工作。

关键技术研究应在集团总部的煤炭生产部门、信息管理部门等部门的牵头下,依托内部信息技术公司进行,同时,要完成数字矿山标准体系建设和急需标准制定、生产执行系统平台和生产监控综合平台等关键技术的研发,为煤炭板块各子分公司生产监控和执行系统的实施和高效集成提供技术保障。

各试点单位以集团主持研发的生产执行系统平台和生产监控综合为支撑,在本单位数字矿山总体设计方案的指导下,按计划进行公司总部和试点煤矿的数字矿山系统建设。通过对项目实施过程的不断提炼和总结,形成一套符合本公司数字矿山建设实际的标准与模板,建立标准实施流程,培养和形成一支数字矿山建设的业务、技术人才队伍,为大规模推广实施打下良好的基础。

2.全面推广阶段

推广实施阶段是数字矿山大规模建设阶段,也是整体上取得建设成效的关键阶段,必须要做好合理的安排,依次逐批地对集团所属煤矿进行数字化矿山的改造与建设。

各子分公司首先要做好推广实施阶段项目的立项工作,集团根据各单位上报的项目情况进行统筹考虑、综合平衡,在与各单位充分沟通的基础上做出合理的项目计划安排。通过利用试点实施阶段总结的经验、方法、标准和模板,大幅度提高数字矿山实施的速度和质量,发现差异和问题,进一步完善数字矿山的建设规范,以便更好地为后续项目的建设提供指导。

3.巩固提升阶段

在完成各单位数字矿山系统的上线运行和验收后,必须要做好系统的运行维护工作。在集团的统一领导和各子分公司的密切配合下,探索具有自身特色的数字矿山系统运维模式,充分发挥系统对煤炭安全生产和企业经营管理的支撑作用,使数字矿山投资取得良好的经济和社会效益。

在维护各上线系统或设备正常运行的同时,要善于总结和发现新的问题,为数字矿山的系统改进提供需求和数据支持。通过对现场问题和需求的梳理和分析,提出改进和优化提升方案,推进系统的不断优化和升级,在确保数字矿山建设技术先进性的同时,有效支持集团煤炭板块各子分公司的管理改进和提升。

三、标准建设

数字矿山建设是一项面向全集团的系统工程,为保证工程建设规范、有序地推进,需要构建适合数字矿山建设要求的统一标准体系,真正实现业务标准化和应用系统间的数据无缝集成与共享。

数字矿山标准体系建设主要包括以下内容:

1)成立数字矿山标准化组织机构

成立由集团高层领导牵头的数字矿山标准化委员会和工作小组,制定标准管理制度,明确各方职责和分工,审议标准体系编制计划和方案,协调解决项目建设过程中出现的标准化问题,组织标准的制定、审核、发布和宣贯工作,全面指导数字矿山标准体系的总体建设。

2)数字矿山标准体系建设

借鉴行业经验和其他先进公司的经验,参照国家和行业标准,也可与外部科研单位合作,共同开展标准研究,完成数字矿山标准体系的建设。

(1)数字矿山标准体系研究。在对国内外煤矿自动化、信息化标准建设现状调研和现有标准梳理的基础上,结合数字矿山建设需求和技术发展趋势,形成数字矿山标准体系建设方案,并制定方案演进路线。

(2)数字矿山数据标准及规范研究。在现场调研的基础上,参考国内外先进实践,进行数字矿山数据标准蓝图及架构设计,形成数据标准的分类层次结构图和数据标准明细表,并以此为基础,开展数字矿山数据标准定义及业务分析,研究数字矿山建设、应用、示范等过程中的数据相关业务,编制数字矿山数据分析、数据交换、数据仓库、数据模型、主数据、元数据以及数据服务总线标准及规范。从数字矿山建设实际情况出发,研究制定严谨规范的数字矿山数据标准管理规范,保障数据标准体系的相关应用、审核、出台、修订、引用等过程的实施。

(3)接口和测点规范。数字矿山涉及多个子系统,与公司其他系统也存在对接关系,因此,还需要编制大量的系统接口规范。比如《数字矿山生产执行系统接口规范》《数字矿山生产综合监控系统接口规范》《数字矿山生产综合监控系统HMI规范》《数字矿山生产综合监控子系统测点规范》等。

四、数字矿山关键技术研究

(一)井下传感器技术

传感器是物联网技术应用的基础,将传感器技术应用于煤矿井下复杂、恶劣的环境中,以全面感知生产作业环境和设备运行状态,为煤矿安全生产提供重要保障。传感器技术在煤矿的应用主要有以下几个方面:

(1)井下工作环境监测,如瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及风速、矿尘和温度等,通过现场实时数据采集实现煤矿灾害的预警、预报与防治。

(2)井下设备状态监测,如设备的工作状态、温度、振动、位移等,及时发现设备运行过程中出现的问题。

(3)井下定位感知,实现井下人员、车辆和设备的识别与定位、轨迹记录及应急管理。

当前煤矿井下传感器技术应用面临的主要问题是:

(1)井下传感器的可靠性。煤矿井下环境恶劣,容易导致传感器可靠性降低,出现误报、漏报和数据不准确等问题,带来安全生产风险,增加生产管理工作量。

(2)传感器与矿井生产装备的集成和一体化。目前井下很多装备的自动化、智能化程度偏低,许多设备运行状态参数没有实现实时采集,难以满足智能矿山的建设需求。通过加装传感器的方式采集数据,存在改造难度大、成本高等问题。

(3)传感器的通信标准化。矿用传感器产品种类较多,在通信协议、数据格式、接口规范等方面没有形成统一的行业标准,传感器与应用系统紧耦合绑定,互换性差。

针对以上这些问题,神华集团着手开展了传感器在矿山的应用规划研究,以神东公司为依托推动矿用传感器相关标准和规范的制定,并联合厂商进行高精度、高可用、高可靠性矿用传感器的研发和井下试点应用,此项工作正在积极推进当中。

(二)井下通信技术

智能矿山建设必须要有安全、可靠、稳定的数据传输链路,目前矿井通信主要包括:

1)有线调度通信系统

在矿井独立组网,调度电话分布在井下各重要场所,通过无源方式直接连接到地面程控交换机,通话质量受限于线缆的最长传输距离。目前基于网络的IP通信技术已经比较成熟,井下应用受限于煤矿安全规程的要求,可作为现有有线调度通信系统的补充。

2)有线网络通信

是井下数据、语音和视频的骨干传输通道,目前矿井主流应用是千兆工业环网,万兆工业环网在大型矿井已有成功实施案例,能够有效解决井下大数量的视频传输问题。根据最新的煤矿安全规程,安全监控系统可以不独立组网而依托工业环网进行数据实时传输。为解决井下各系统数据传输过程中的带宽占用和可靠性等问题,可利用已有光缆资源构建多链路工业环网,根据承载业务量合理划分网络通道,实现语音、数据、视频的独立、安全传输。

3)无线网络通信

井下无线调度通信作为有线调度通信的补充,目前主要采用小灵通和3G技术,4G技术井下应用还处在探索阶段。随着智能矿山建设的深入,井下将会出现很多基于移动终端的业务应用,需要较高的无线带宽要求,采用4G乃至更高的无线通信技术可以满足这种需求,是矿井无线通信应用的发展趋势。基于WiFi的无线网络通信具有组网简单、带宽高、传输距离短和成本低等特点,可作为有线网络通信的有效补充,实现移动终端和井下不便布线场所智能终端的数据接入。

4)物联网通信

目前应用在井下人员和车辆的定位方面,主要有RFID、Zigbee等技术。通过采用Zigbee技术并合理布局分站,可以大幅提高定位精度,提升矿井的生产调度指挥和应急救援能力。随着智能矿山建设的进一步推进,物联网通信技术将会得到更为广泛的应用,井下设备通过传感器、电子标签等实现相互之间的感知与协同,可以大幅提升煤炭各生产环节装备的智能化水平和自组织能力,从而有效减少井下人员,提高生产效率。

针对井下各系统独立建设导致的接口不统一、网络接入分站多、线缆多、电源多、重复施工、管理不便、资源浪费等问题,集团应整合多方资源开展“一网一站”技术的研究与应用。

一网:通过工业环网承载多个井下业务,各业务系统通过以太网协议在“一网”上进行数据传输。

一站:将无线通信基站、人员定位基站、矿井广播分站、监控分站等整合集成为综合分站,并提供多种标准通信接口和转换协议。

“一网一站”技术可以简化井下网络布局,有效降低网络和系统的维护成本。“一网一站”依赖于矿用综合分站的集成化、小型化和标准化工作,相关子分公司应及早做好这些基础性工作。

(三)一体化综合监控平台

从我国煤炭行业总体现状来看,目前大部分矿井装备自动化、智能程度较低,各监控监测系统独立分散,建设标准不统一,系统间难以实现数据共享和联动控制。针对这一普遍性问题,应主要采用自主开发一体化综合监控平台,在配套井下生产装备的自动化改造基础上,将原来独立、分散的矿井生产监控监测各子系统整合到一个平台中,通过信息的高度集成和共享,实现矿井的智能一体化集中控制和统一调度指挥。

1.综合监控平台总体架构

一体化综合监控平台的总体架构如图2-4所示。

图2-4 一体化综合监控平台系统架构图

2.综合监控平台建设目标

生产监控综合平台的建设目标是,实现矿井主要生产环节(如原煤开采、运输、供电、通风、供排水、压风等)的远程集中监控;实现安全监测监控、人员定位、工业电视、调度通信、大屏幕显示等系统的集成监测;实现对生产现场全方位信息的实时采集反馈及联动控制;在同一软件平台上实现各监控、监测子系统的数据共享。

系统应具有以下特点:

(1)良好的开放性、拓展性和兼容性。系统提供了多种符合国际主流标准的接口方式,能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品,实现各系统间联动与控制,有效消除信息孤岛。

(2)实现了“一张图”管理。通过GIS和组态技术融合,实现采、掘、机、运、通、地质、水文等11类图纸的一张图管理,提高了数据的智能化和可视化应用价值。

(3)实现了一体化集中控制和调度指挥。平台改变了煤矿传统的“上传下达”单一调度模式,通过煤矿生产指挥中心可以对矿井生产进行远程集中监测和控制,实现主煤流生产线的一键启停和设备间连锁控制,在保证安全生产的同时,能够有效减少井下固定岗位人数,实现减人提效。

3.综合监控平台主要功能

平台主要功能包括:

·可将地测图件导入展示,并自动更新;

·实现各监测、监控子系统的集成;

·实现子系统间的信息联动与控制;

·可自动生成基于监测监控子系统数据的生产报表;

·实现面向选择区域或全矿范围的矿井广播;

·安全信息、视频图像信息、生产信息与手持设备(PDA、iPad、智能手机)进行交互;

·生产工艺画面为矢量画面,可无极缩放展示,并支持多画面切换,并可调入画面对象中的视频图像,在画面中有电话的地方可实现直接通话;

·可以用数值列表或曲线形式成组查询参数的实时和历史趋势,可以将模拟量和开关量混合显示;

·在权限允许时,可以实现对现场设备的远程遥控,并可对设备参数进行远程调整;

·对现场数据的实时采集周期和存储周期可以定义,数据可以保存至少3年;

·可实现分级、分类报警,并支持历史报警的查询,通过某条报警可直接切换到该报警对应的工艺画面,报警信息可通过短信发送到相关人员手机上;

·系统自动记录操作员、管理员等所有的系统操作,形成操作日志。

(四)矿山生产执行系统平台

煤炭企业生产管理有其独特的行业特点,通过对多家软件系统功能的对比分析,目前市场上通用的生产执行系统对煤炭企业生产管理需求的支持度不高、性价比差,实施难度和风险也比较大,为此,建议结合自身管理实际,自主开发一体化的矿山生产执行管理系统平台。

1.生产执行平台的总体架构

系统体系架构如图2-5所示。

图2-5 一体化矿山生产执行系统架构图

2.生产执行平台建设目标

一体化矿山生产执行系统在设计、研究和开发时,应达到以下几个目标:

1)优化、固化多年的安全高效生产和管理实践经验

在系统研发前,按照先优化、再固化的原则,在对煤矿业务流程梳理、优化基础上进行业务的标准化、规范化设计,涵盖煤矿资源获取、规划设计、基本建设、生产运营以及销售等全过程,包括“设计、生产、机电、一通三防、煤质、环保、调度”等八个业务领域的多个四级流程和各种量化指标,通过它们,把好的经验和做法融汇在系统当中。

2)建立统一集中的生产管理平台

将煤矿独立分散的业务系统整合到同一平台,并与集团ERP、计划与全面预算、战略资源、生产接续等经营管理层系统以及煤矿控制层系统进行应用集成,实现数据共享和业务协同运行。

3)满足煤炭板块多层次的生产管理和决策需求

系统覆盖集团、子分公司、矿厂处、区队多个应用层级,实现从产量计划、接续计划、作业计划到计划执行的全过程闭环管控,生产接续、设备配套、搬家倒面等计划自动排程,为千万吨矿井群均衡组织生产提供有效支撑。通过综合分析模块和管理驾驶舱,对关键生产运营指标和海量监测监控信息进行自动统计、图形展示、趋势分析,为管理决策提供了数据支撑。

4)提升煤矿的应急救援管理能力和水平

系统应提供应急资源储备管理、应急培训及演练信息管理等功能,在事故发生时,基于二维、三维GIS技术,通过流程引导、现场环境模拟、智能灾害分析,为应急响应和指挥提供及时、直观、全面的信息支持。

3.生产执行平台主要功能

平台主要实现的功能包括:

(1)实现单点登录;

(2)实现工作流程的定义与修改;

(3)与生产综合监控系统无缝融合,支持工艺画面、趋势、报警、视频图像等的综合显示;

(4)实现设备运行参数、人员车辆数据的显示与查询;

(5)可以将综合分析指标推送到PDA显示,也可在PDA上查询相应指标;

(6)实现矿山建模;

(7)实现企业服务总线;

(8)实现系统权限和用户管理;

(9)实现信息服务,包括数据模型、数据管理、信息转换与全文检索;

(10)实现文档管理、技术支持等伙伴服务;

(11)实现外系统的接入服务,如应用适配器、数据适配器等;在集成方式上,可以数据集成、流程集成和界面集成;

(12)实现业务流程、工作流程的设定;

(13)实现相关的管理服务,如平台管理、集成管理、服务管理等;

(14)实现开放的开发服务,如辅助开发、业务定制、流程定制、报表定制等。

生产执行系统平台在提供单点登录服务的基础上,通过数据适配器、应用适配器两种方式对外系统提供接口。

(1)数据适配器。完成数据的共享及数据接收任务,数据共享方式采用WCF通信机制,支持TCP、HTTP、MSMQ、XML、SOAP、WSDL以及UDDI的协议通信,可以根据具体的外部系统类型进行二次扩展,二次扩展要求遵循企业服务总线的标准接口完成。

(2)应用适配器。提供基础及业务逻辑为外部系统使用,包括用户信息、权限信息、排班策略等。根据标准的接口方式,其他系统在权限范围内可以通过服务来访问、修改生产执行系统的信息,并依据接口标准可实现对外系统数据进行批量导入、导出等功能。

(五)大数据应用

随着煤矿自动化、信息化建设的不断推进,井下各类传感器、控制单元和智能终端的数量会呈现大幅度增长,这些智能化部件以ms或s级生成的生产现场实时数据目前并没有得到有效利用,需要进一步利用大数据技术实现海量数据的存储、建模和分析,以充分挖掘数据的价值,为煤炭安全生产、降本增效提供决策支持。

利用煤炭大数据平台可以开展以下应用:

1)生产态势感知与安全预警

设计安全风险预测模型,根据井下生产现场的各类状态监测数据,分析预测煤矿生产的安全态势,及时发现安全风险隐患并给出预警,从而大幅提升煤矿安全生产管理的智能化水平。

2)资产状态管理与预防性维护

设计设备全生命周期绩效评估模型,实现关键设备全生命周期成本分析、设备资产投资决策辅助和优选。针对关键设备建立设备失效分析模型,实现设备效能分析、性能优化和预防性维护,以大幅减少故障停工时间,提高设备寿命,降低检维修成本。

3)计划与执行优化

设计煤质结构优化及预测分析模型,利用地质、测量等数据及时了解煤矿煤质的变化趋势,提高生产计划的准确性。设计生产高级排程模型,利用销售、运输和煤矿库存、煤质、产能、吨煤成本等信息,实现各类生产计划的优化排程和实时联动,提升计划的协同性,提高煤炭企业的精细化管理水平和盈利能力。