智慧化矿山 智慧化矿山 矿山物联网整体解决方案应用及案例.ppt

3 感知矿山物联网 其他辅助系统 通风 排水 供电 供压 安监 压力 防火 降尘 煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等； 煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等；排水、通风、供电、供压 1 井下主干网 2 调度室设备与大屏 3 主井提升系统 4 副井提升系统 5 井下主煤流运输系统 6 井下辅助运输系统 7 采煤工作面系统 8 矿井选煤厂集控系统 9 地面矸石皮带运输系统 10 井下各斜井提升系统 11 掘进工作面系统 12 地面变电所系统 13 井下中央变电所系统 14 其他峒室变电所 15 采区变电所 16 通风机房控制 17 压风系统 18 井下水泵房自动控制 19 井下供水系统 20 安全监测系统 21 束管系统 22 瓦斯抽放站自动控制 23 矿压监测系统 24 调度电话 25 矿井无线通信系统 26 井下人员定位系统 27 考勤系统与劳资系统 28 工业电视系统 29 制冷站自动控制系统 30 锅炉房系统 31 日用消防水泵房系统 32 矿井雨水泵房系统 33 污水处理监控系统 34 防灭火系统 35 能源计量与管理系统 36 IP电话 37 营销系统 38 地理信息系统 39 地质参数资料系统 40 设备动态管理系统 41 库存管理系统 42 环境保护系统 43 充填控制及管理系统 44 人事管理 45 办公自动化 46 灾害风险决策支持系统 47 接续管理系统 48 广播电话系统 49 救生系统 50 生产接续管理系统 电力监测系统 1 号变电站 井下系统 地面系统 2 号变电站 洗煤厂集控系统 井上运输集控系统 井下环境安全监测系统 排水监测系统 多套系统共存 系统总体复杂 没有冗余 信息孤岛 子系统孤岛 备品备件多 维护人员多 维护工作量大 胶带机集控系统 煤矿综合自动化系统，改变了各个系统独立的格局，实现了子系统集成，为感知矿山物联网打下了良好的基础。 但综合自动化系统基本是各种子系统的简单集成，实现的1+1=2。 离实时控制、精确管理、科学决策还有较大的距离 感知手段传统单一：如瓦斯传感器还是以传统笨重的催化元件为主，基本没有MEMS微机电化集成传感器。 缺乏泛在感知网络：基本没有统一的地下无线覆盖感知层网络，现有传感器和监测手段不能适用于煤矿流动作业，危险源位置、分布、及其流动规律均不确定的场合。存在很大的感知盲区。 缺乏应用层面的信息融合：煤矿综合自动化实现了先用应用系统的网络化集成，但是个应用系统之间的联动与信息融合、决策融合还没有开展。 多学科交叉研究不够：重大灾害产生的机理，煤矿设备故障诊断，地质、测量、水文、监测监控、智能信息处理技术等多学科研究融合不够。 缺少共用的开放平台：不能为第三方或服务提供商提供标准的接入平台。 矿山综合自动化主要存在问题 感知矿山物联网架构 无线覆盖与灾后重构 矿山分布式传感与测量 感知矿山应用平台 各种矿山应用软件 井下精确定位技术 煤矿重大灾害防治 物联网标准化技术 感知矿山物联网建设关键技术路线图 实施案例 感知矿山M2M平台 感知矿山物联网主要建设内容 感知矿山物联网示范工程建设几大模块 骨干网建设：包括井上、井下1000M高速工业以太网和调度指挥控制中心工业以太网建设。 感知网建设：利用无线传感器网络建立覆盖煤矿井下，并与1000M工业以太网相结合的无线自组网系统。 生产调度指挥中心软硬件建设：增加相应的集群服务器、1000M工业太网设备；矿山3D监控软件建设。数据平台及数据仓库建设。 人员安全信息感知：集成现有安全监测、人员定位系统，研发新型基于无线覆盖的移动双向数据信息终端。 感知矿山物联网主要建设内容 设备健康状态感知与控制：对井上、井下各生产及辅助系统的远程监控，减少井下操作人员；感知矿山设备工作健康状况，实现预知维修。设备导航与控制，最终实现无人或少人工作面。 矿山安全环境感知与治理：包括煤矿灾害机理研究，煤矿灾害监测、预警与防治，煤矿安全隐患排查，煤矿安全应急预案管理等。 生产管理决策系统：煤矿生产过程监测与控制，煤矿供应链管理，生产经营决策管理，办公自动化，矿山环保与生态恢复等。 基于云平台的全国矿山动力灾害监测服务中心，将全国矿山的灾害监测信息集中到服务中心平台，结合专家云对各矿山动力灾害的活动规律及监测数据进行分析，提供分析报告及预警。 感知矿山灾害风险，实现各种灾害事故的预警预报 感知矿工周围安全环境，实现主动式安全保障 感知矿山设备工作健康状况，实现预知维修、自动控制 核心是“三个感知” 4 感知矿山物联网应用示范 系统集成平台建设：建设全矿井安全、人员、设备的感知集成平台，实现全矿井地面远程监控，包括集群服务器、数据库平台、集成软件建设