智慧矿山建设规划方案

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“ ” 智慧矿山 建设项目方案 目 录 一 、项目背景及现状分析 .........................................................................1 (一) 项目背景 ............................................................................................1 (二) 现状分析 .............................................................................................2 二、 建设目标及建设内容 ..........................................................................5 (一) 建设目标 ............................................................................................5 (二) 建设内容 ............................................................................................6 三 、总 体架 构.............................................................................................. 8 四、 建设方案 ............................................................................................10 (一) 基础设施建设 .................................................................................. 10 1 、 云数据中心....................................................................................10 2 、 统一通讯系统.................................................................................19 3 、 大屏幕显示系统升级建设 .............................................................. 21 4 、 视频会议系统 ................................................................................26 5 、 机房建设 .......................................................................................27 (二) 应用系统建设 ................................................................................... 32 1 、 安全环境综合监控系统 .................................................................32 2 、 生产过程动态监测系统 ...................................................................40 3 、 三维地测及生产辅助设计系统 ......................................................46 4 、 生产计划管理系统 ..........................................................................60 5 、 调度管理系统 ................................................................................61 6 、 应急救援管理系统 .........................................................................64 7 、 设备管理系统 ............................................................................. 68 8 、 二通三防管理系统 ...................................................................... 73 9 、 隐患管理系统 ............................................................................. 75 10 、 安全质量标准化管理系统 .................................................................. 77 11 、 物资管理系统 .......................................................................................77 12 、 成本管理系统 ..................................................................................... 81 13 、 人力资源管理系统 ..............................................................................83 14 、 办公自动化系统 ...................................................................................85 15 、 矿用钢丝绳芯输送带无损监测系统 .................................................. 89 16 、 井下电力监测子系统 ...........................................................................91 17 、 综合 分 析 ............................................................................................94 18 、 安全生产综合调度信息平台门户.........................................................94 五 、技 术 路 线................................................................................................... 96 六、 项目总 体 估 算 .......................................................................................... 99 七、 项 目实 施 路线..........................................................................................102 一 ) 项目定义 ................................................................................................. 102 (二) 项目划分及建设周期.............................................................................103 八 、 项 目 实 现 保 障 .......................................................................................107 (一) 组织保障 ...................................................................................................107 (二) 基础保障 ................................................................................................107 (三) 技术保障 .................................................................................................. 108 (四) 人才保障 ................................................................................................108 (五) 考核办法及标准 .................................................................................. 109 一 、 项目背景及现状分析 ( 一 ) 项 目 背 景 本项目建设背景主要包括以下三个方面： 1、 国家及山西省煤炭行业相关政策法规要求 1)响应国务院办公厅 99 号文件《关于进一步加强煤矿安全生 产 “ 工作的意见》的要求， 建设完善安全生产综合调度信息平台，做 到 ” 视频监视、实时监测、远程控制。 2)发改委《国家发展改革委办公厅关于组织开展 2014 年煤矿安 全 改 造 和 示 范 工 程 建 设 项 目 前 期 工 作 的 通 知 》 ( 发 改 办 能 源 [2013]2520 号)要求，需要建设煤矿安全信息化平台。 3)2014 年 2 月 21 日，省煤炭工作会议在太原召开。会议要 求 “要建立煤矿网络信息管理系统，煤矿企业建立安全生产综合调度 信 息平台，管理部门建立监督管理综合信息平台，全省统一联网， 实现 ” 煤矿安全生产自动化、信息化、智能化、现代化监督管理 。 4) “ ” 山西省煤炭工业厅《山西省煤炭工业信息化发展 十二五 规 划》的要求：构建全省煤炭行业电子政务信息网络，完善煤炭基础 网 络建设，建立企业安全调度指挥平台和生产技术管理平台，加强信 息资源开发利用，推进全行业信息化进程。 2、 信息技术及煤炭行业发展趋势要求 云计算、物联网、移动互联网等新兴技术的迅猛发展，以及煤炭 行业机械化的全面实现，要求煤炭企业的信息化建设提升新的高度， “ ” 利用成熟可靠的先进技术实现企业 采、掘、机、运、通 全方位、 多角度的综合统计及决策分析。 3、新柳煤矿自身发展需求 目前新柳煤业已经完成了基本的硬件系统及常规监测监控系统， 但这些系统各自为政，彼此独立，信息不能共享，使得新柳煤矿监测 监控系统未能满足自动化、信息化系统的管理与要求，整体矿山的数 字化建设已经迫在眉睫。 (二)现状分析 山西汾西新柳煤业有限责任公司(简称新柳煤业)是山西焦煤汾 西矿业集团公司的主力生产矿井之一，位于山西省吕梁市孝义市西南 约 25km, 地处吕梁山腹地的孝义市阳泉曲镇境内。该矿始建于 1958 年，井田地处霍西煤田的北端，南北长约 14.5km, 东西宽约 14km, 井 田面积 75.3km₂。新柳煤矿属于低瓦斯矿井，通风方式为 混合式，通 风方法采用抽出式。近年来该矿先后荣获：全国煤炭工 业省级高产高 效矿井，国家行业一级高效矿井，安全质量标准化国 标一级矿井，全 国煤炭系统文明煤矿，全国企业文化优秀单位等荣誉称号。 到目前为止，该矿完成的基本业务系统建设及应用情况如下： 1、煤矿安全监测监控系统。 2003 年 3 月份安装了常州三恒的 KJ70 型煤矿综合监测监控系 统。 2008 年 3 月对监测系统进行全面升级，现已完成 KJ70N 系统 的软、 硬件升级。目前，由信息中心负责监测系统的安装、维护及调试工作； 传感器标校工作由矿通风区完成。 2、井下人员定位管理系统。 2008 年 4 月份安装了重庆梅安森 KJ237 型矿井人员管理系 统。 2009 年 10 月对人员定位系统进行全面拓展，现已完成 KJ237 系统的 软、硬件升级。目前，由信息中心负责人员定位系统的安 装、维护及 调试工作；识别卡更换、检测工作由矿上机电完成。 3、产量监控系统。 煤矿安装了斯凯尔 ICS-17J 系列电子皮带秤，实现了对全矿产量 的监测和计量，该系统功能完善、数据准确、运行稳定。 4、 干部考勤系统。 煤矿采用 “HST ” 安全考勤管理 系统。该系统采用灵活的数据访 问模式，能够根据局域网络用户按组设定权限法则，同时在在保证数 据安全的基础上，最大限度地考虑系统的通用性、简捷性及快速性。 5、 束管监测系统。 煤矿采用南煤科技 JSG-7 型煤矿自然发火束管监测系统。该系统 结合了色谱监测的高灵敏度和红外线监测的快速连续两种监测手段 的优点，运行稳定，可靠性强，操作简便，自动化程度高。 6、 煤矿巷道顶板离层在线监测系统。 煤矿采用 KJ216 “ 煤矿顶板压力监测系统，建立了 基于以太网 ” 技术矿山顶板安全监测系统 ,将各生产矿井顶板动态监测系统组成 矿务局级监测网络，实现了矿压监测的自动化和信息共享。 7、 主排水系统。 煤矿中央水仓排水泵房采用山东高科的 ZPS660 型矿用自动排水 装置，实现了在线检测及自动排水等功能。 8、 设备点检管理系统。 设备点检管理系统使用工作开始不久，尚处于探索阶段。 9、 煤矿安全隐患闭合系统。 煤矿采用山东精诚科技的煤矿安全隐患闭合管理系统，对各种煤 矿灾害事故的发生进行有效预警，使管理人员及时做出反应，采取有 效措施，避免煤矿灾害事故的发生，防患于未然。 10、 安全监管执法与决策支持系统。 煤矿已建设安全监管执法与决策支持系统，构建了一个集综合监 控、报警处理、可视化交互和行政办公于一体，行业内唯一大规模应 用实施的多级联网综合监管平台，同时提供其它管理系统的接入功 能。 11、 工业以太环网系统。 煤矿建设了包括井下网络和井上网络的千兆工业以太环网系统。 其中，井上网络机房配置 2 台千兆环网交换机及 2 台核心交换机， 进 行冗余连接及数据传输处理。井下网络在环网节点配置 7 台套矿 用千 兆环网交换机，备用 1 台套矿用千兆环网交换机，方便地面与 井下各 个子系统的接入，同时方便矿井上下的工业网络的扩展与升级。 12、 调度通信系统。 煤矿采用 DH-2000 数字程控调度机、JSYZ-2000D 数字程控调 度 平台、耦合器 DH-VRS16 录音系统、KTH13 型本质安全型电话机 组成 的调度通信系统，实现了调度指挥和行政交换二合一功能，实 现了地 面调度室及各部门与井下中央变电所、中央水泵房等重要场所的直接 通信。 13、 应急广播系统。 煤矿采用了三恒 KTT103 型矿用抗噪声扩音通讯装置型应急广播 “ ” 系统，利用井下光纤环网来构成 广播通讯系统 。 14、 无线通讯系统。 煤矿于 2013 年 5 月份安装了南京北路的 KJ162 型矿用无线 通讯 系统。该系统能够与有线调度系统无缝衔接，实现了调度通 信和行 政通信一体化、井下通信和井上通信一体化、有线无线一体化。 15、 工业视频监控系统。 煤矿建设了工业视频监控系统，井下采用了 KBA121A 矿用隔爆 兼 本安型网络摄像仪，井上采用了大华 720 线 50 米红外双灯枪式 摄像 摄像机 DH-FW18J-IR5, 通过光纤将视频信息传输到地面机 房，最终 在大屏幕上显示出来。同时，将视频信号转换后，能够满 足矿领导及 相关领导通过访问 WEB 地址调取服务器内的视频图像的需求。 16、 大屏幕拼接系统。 煤矿生产调度现部署了一套 DLP 拼接显示系统， 由 2 行*8 列排 列组成的 16 块屏幕拼接而成，显示矿井上下重要场所的视频监控 和 安全监测监控系统。 二、 建设目标及建设内容 ( 一 ) 建 设 目 标 “ ” 根据煤炭行业信息化建设及 两化融合 、“ ” 数字化矿山 建设要 “ ” 求，新柳煤业 智慧矿山 建设项目的总体目标是：依靠成熟的信息 技术手段，利用先进的云计算、物联网、数据库等技术，建立集全矿 井综合监测、管控一体化的、基于网络的大型开放式安全生产综合调 度信息平台，充分发挥矿井机械化装备的功效，达到用人少、低成本、 高安全、高效率、高效益的目标，最终将新柳煤业建设成国内一流的 自动化、现代化、数字化生产矿井。 ( 二 ) 建 设内 容 新柳煤业安全生产综合调度信息平台建设主要包括以下两方面 内容： 1、应用系统建设 建设全矿井安全生产综合调度信息平台，实现全矿井生产各环节 的过程控制自动化、生产综合调度指挥网络化，实现对新柳煤矿生产 环境中的重大危险源(瓦斯、风速、温度、 一氧化碳、烟雾)、运行 设备等环境数据、工作状态进行实时的监测及报警，实现新柳煤业生 产各重要环节的综合实时监控和监测。该平台主要包括以下几部分内 容： 1)安全环境综合监控系统，本项目设计在已有煤矿安全监管执 法与决策支持系统基础上，扩展煤矿矿压监测、火灾束管监测、水文 监测、压风自救监测、供水施救监测以及紧急避险监测等子系统，形 成对煤矿安全生产环境的综合监测监控和报警，保证生产的正常进 行，降低事故发生率，减少损失。 2)生产过程动态监测系统，整合煤矿生产、运输、通风、供电、 选煤厂等各类自动化子系统的实时数据，动态的展示煤矿各生产子系 统的工艺流程，实现在一个界面上较全面的了解矿井综合安全生产状 态，做到井下环境、工程及采掘进度的直观、集中显示。同时能够通 过系统预测模型以及设备运行参数，对安全隐患进行预警，利用高效 的人机交互手段及时采取措