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智能化礦山建設方案范文1
關鍵詞：三維物聯網；信息技術；礦山安全
中圖分類號：TP39
我國正處于經濟高速發展階段，對礦產資源的需求高。但礦山安全壓力不斷增大，而礦山安全事故預警與防治技術相對于礦山開采技術來說處于落后狀態，導致礦山環境不斷惡化和礦山安全事故越來越嚴重，且各類可導致礦山安全事故的潛在隱患也在增多。頻繁發生的礦山安全事故，給國家、企業以及職工家庭造成巨大的生命財產損失，嚴重制約了國民經濟和礦山企業的可持續發展。
面對礦山事故的預防與處理，必須結合各類高科技手段，采用現代信息技術、虛擬現實技術、空間數據庫技術、傳感器網絡技術、過程智能化控制技術及計算機人工智能技術、物聯網技術，在礦山企業生產活動的三維尺度范圍內，對礦山生產、經營與管理的各個環節與生產要素實現網絡化、數字化、模型化、可視化、集成化和科學化管理。并完成對礦山安全、地質災害、環境、資源情況進行動態全天候自動化采集、建模、儲存、定位、搜索、屬性信息存取及分析處理；實時動態礦山安全、地質災害、環境、資源狀況等可視化信息，實現礦山安全、地質災害、環境、資源狀況預警；制定并優化礦山安全、地質災害、環境保護應急預案，為事故搶險提供科學的決策依據。綜上所述，架構礦山的三維物聯網是礦山未來發展的必然趨勢。
1 三維物聯網在礦山中的應用
物聯網是指通過信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤監控和管理的一種網絡，它是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡。
根據其實質用途可以歸結為三種基本應用模式：
對象的智能標簽。通過二維碼，RFID等技術標識特定的對象，用于區分對象個體，例如在井下的各種設備，統一具備唯一標識碼；并能夠附著擴展信息，例如供電設施的使用年限、使用壽命等；此外通過智能標簽還可以用于獲得對象物品所包含的擴展信息，例如井下某條巷道當日通行人數等。
環境監控和對象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網絡，可以實現對某個對象的實時狀態的獲取和特定對象行為的監控，如分布在采掘面的地壓探頭當前檢測地壓變化量，井下電力綜合保護裝置設備運行參數等，通過微震傳感器監控井下應力變化指數，通過WIFI標簽跟蹤井下車輛、人員位置，通過井下的攝像頭捕捉實時井下動態等。
對象的智能控制。物聯網基于云計算平臺和智能網絡，可以依據傳感器網絡用獲取的數據進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。例如根據井下通風狀況進行風門、風機的自動控制，根據井下車輛的流量自動進行車輛調撥，根據井下供電狀況進行自動斷電保護和自動合閘等
2 銅坑礦礦山網絡現狀
銅坑礦是我國大型的錫礦石開采基地，礦山六大系統已建成，但是六大系統并沒有進行統一管理，不能發揮六大系統的最大功效?；谌S物聯網的礦山建設的目標和主要內容，對現代先進技術進行集成創新，根據銅坑礦的實際情況，三維物聯網礦山的基礎平臺要把銅坑礦現有的地壓系統，改造升級后的高壓電力監控系統、索道電控系統、水泵自動控制系統、風機管理系統、以及六大礦山系統無縫掛接物聯網，通過互聯網對生產礦井的地測基礎數據、電力數據、風力數據、以及各種系統圖件的生成，基于統一的數據庫，實現數據庫數據與圖件的聯動，同時對礦山的尾礦庫、赤泥堆場、采空區進行集中監測，對各種監測數據進行統一管理，提供用戶多樣化的數據查看接口，并提供變形曲線分析，變形曲線疊加，變形曲線預測等功能及時發現預警并顯示，使礦山應用變得高效化、經濟化，成為我國有色金屬開采企業中第一家實現二維、三維、音頻、視頻、虛擬聯動。
3 銅坑礦三維物聯網規劃
充分資源集約，對銅坑礦各種資源進行整合開發利用，充分挖掘潛力，提高資源的利用率，節能減排。首先應包括集約散落在各個部門和各個環節的軟硬件資源，提高其重復利用率，杜絕閑置和浪費現象。
要把信息集中，將各個部門、各個單位的相關信息動態及時地匯集到《銅坑礦三維物聯網礦山系統》統一的數據中心平臺上，進行集中管理和開發，徹底改變或避免信息孤島的頑疾，實現信息分散、動態采集，集中安全管理，共享應用，確保信息資源能夠很好的滿足各個下屬企業和部門的工作需求，也為信息資源進一步的開發和利用創造條件。
3.1 礦山井下高壓系統網規劃
井下高壓開關屏控制回路要按標準開關柜的設計，將微機保護測控裝置接入原設計的二次控制回路，繼電保護回路，測量電壓，電流回路，如變電站有報警音響裝置的也要將綜保報警接入。高壓開關屏的測量、計量、繼電保護、操作方式不變，根據微機保護測控裝置的設計功能。微機保護測控裝置電壓回路并入高壓屏計量電壓回路。要按照實際結線編寫、設計施工方案，使方案與原設計完全配套。構建工業以太網平臺，由井下局域網和地面監控中心組成一個數據高速傳輸的大型監控網絡，保證監測監控的實時性和可靠性。
3.2 監控視頻音頻網規劃
視頻系統按照民用安防規范建造，顯示系統為四個大屏，一個主要顯屏，三個多顯示屏，通過控制器控制主要大屏顯示小屏內容。視頻存儲采用網絡存儲器，通過訪問網絡器IP地址觀看視頻。視頻監控部分視頻信號丟失，不能有效的實時監控井下關鍵點，假如該檢測點發生突發事件，沒有第一手視頻資料，嚴重影響災前預警，災后救援，單一的系統構造使得各個部門不能協同工作。不能全面展示各個系統三維仿真功能。
3.3 井下風機智能化控制網規劃
電力線載波系統，簡單的講就是運用電力線（作為通訊載波的媒體，不需要額外增加光纜或電纜的投入，僅需在風機上或控制風機的配電箱上安裝通訊控制模塊，便可對其進行監測和控制。運用風機設備監控系統，需監控設備使用測控等類型模塊連接起來，運用網絡和其他傳輸技術將整個系統連接到同一監控終端，通過SCCS軟件或者觸摸屏等進行統一分析分布處理，實現設備識別/電機/風機/數據測量等的設備系統監測管理，同時有利于管理單位的物聯網和電網智能化改造，使用SCCS軟件、電力線載波控制技術、網絡技術和其它技術的結合，可以在大量節省資金的同時，又達到遠程監視和控制設備的目的，大幅提高工廠的生產效益。風機管理智能化：風機運行測量，風機故障報警，防盜報警等。
4 結束語
礦山三維物聯網是社會進步，科技發展的必然趨勢，未來礦山將會更人性化、科技化開采，使得井下開采更加安全可靠，達到全面預防預警安全隱患。三維物聯網帶的不僅僅是先進的開采技術，而且是最為科學合理的管理整個礦山企業運營發展。
參考文獻：
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[2]吳功宜.智慧的物聯網[M].北京：機械工業出版社，2010（06）.
智能化礦山建設方案范文2
根據我院煤礦開采專業技術專業的轉型需要、結合《人工干預智能化開采的研究》項目的需求，2018年7月17日至25日專家羅**、教授楊殿海、佟凱、梁士寶一行四人共同對北京天地瑪珂電液控制系統有限公司、中煤北京煤礦機械有限責任公司、中煤張家口煤礦機械有限責任公司、上海創立集團股份有限公司進行了實地調研。
一、企業實地調研的目的：
1、深刻理解，認識人工干預下的智能化開采的基本內涵，構架，以及實現智能化開采所涉及的相關專業理論知識、專業知識、為智能化開采專業規范課程設置和把握課程標準更為精準，使之做到有的放失，目標明確，更易于操作，符合生產現場需要。
2、了解煤礦機械裝備技術與智能控制技術的最新進展及前沿技術，更新知識，更新觀念，時刻關注裝備制造和智能控制發展動態。
3、通過調研，了解人工干預智能化開采工作面每個崗位（工種）的主要內容，通過分析總結提煉出每個崗位的核心能力，為課程標準編寫和修訂提供依據，從而有效進行課程設計。
4、把理論與實踐相結合，通過實地調研，增強我們的實踐能力，培養發現問題、分析問題、解決問題的能力，增強教師與企業的聯系，為校企合作的深度融合打下一定的基礎。
二、調研對象及內容：
1、北京天地瑪珂電液控制系統有限公司-----電液控制系統研發、制造、裝配等。
2、中煤北京煤礦機械有限責任公司-----液壓支架研發、設備選型、裝配、新技術應用和電液控制系統等。
3、中煤張家口煤礦機械有限責任公司----井工成套輸送設備、工業鏈條及吊索系列、破碎系統、帶式成套輸送設備和煤礦電控設備等。
4、上海創立集團股份有限公司----煤礦綜合采掘機械設備、煤礦自動化控制系統及礦用電氣設備的設計、研發、制造、設備型號等。
三、企業相關情況：
（一）北京天地瑪珂電液控制系統有限公司----煤礦智能化無人開采技術的引領者
北京天地瑪珂電液控制系統有限公司（簡稱天瑪公司）是中央企業中國煤炭科工集團控股的上市公司天地科技股份有限公司的控股子公司，于2001年7月在昌平科技園區注冊成立，注冊資本為2000 萬元 人民幣，屬國家認定企業技術中心。主要從事液壓支架電液控制系統、智能集成供液系統、煤礦綜采自動化控制系統等技術和裝備的研發、生產、銷售與技術服務的專業化高科技公司，同時也是北京市高新技術企業。
擁有一套合理的集研究開發、生產、銷售和技術服務于一體的全產業鏈結構，各環節分工協助，高效運行，以市場為導向，通過產品產業鏈、技術鏈、信息鏈、資金鏈的有機結合，促進公司核心競爭力的提升。
公司堅持“以人為本、人才強企業”理念，引進人才、培養人才，形成了一支結構合理、專業配套、素質過硬的團隊。建立了液壓支架電液控制系統創新團隊、液壓控制技術創新團隊、智能無人開采團隊、工發創新團隊和智能制造產業項目創新團隊。
公司每年以不低于銷售業績收入8%的資金投入科研開發，承擔了國家級、省部級、集團級等項目30多項。
科研成果：3個開發并應用產品系列（液壓支架電液控制系統、智能集成供液系統、綜采自動化控制系統）、100多個型號的產品、100多個礦用產品安全標志證書、500多技術配套方案、186項申請專利、201項發明專利、139項授權專利、15項軟件著作專利。液壓支架電液控制國家標準制定者。
公司探索工業4.0模式，圍繞“中國制造2025”的戰略構想，致力打造先進的智能制造企業。成為世界一流的煤礦開采自動化技術裝備及服務一體化創新型企業。
(二）中煤北京煤礦機械有限責任公司-----世界一流綠色服務的制造商
北煤機致力于多元化發展戰略，以液壓支架核心能力延伸與拓展為主業，以井工走向露天的兩翼齊動為導向，先后研制支護高度從0.55米到8.8米，工作阻力從1800千牛到26000千牛，中心距從1.25到2.40米等不同類型1000多種架型10多萬架，露天工程油缸及礦建專用設備形成系列化，產品應用于全國十四大煤炭基地100多個重點礦區，先后出口美國、俄羅斯、印度、孟加拉、越南、澳大利亞等國家，是國內最大的煤機裝備出口基地。
思考在世界之先，勇于思，更敢于行。公司以領先者的遠見，具備裝備千萬噸級工作面的研發能力，成為國內最大的擁有“核心拳頭產品、核心獨有技術、核心競爭能力”的國際化煤機制造企業。研制了工作阻力26000千牛、支撐高度8.8米的智能化支架王；創世界第一的壽命試驗19.2萬次的出口澳大利亞高端精品支架；世界首臺套超大工作阻力全壽命周期服務支架；國家科技進步一等獎5.2米大采高放頂煤支架；國家863計劃項目全自動化刨煤機成套支架和兩柱式強力放頂煤支架；國家火炬計劃項目50°以上大傾角“三軟”放頂煤支架和綠色環保充填支架；中煤集團和北京市重大科技專項“薄煤層、薄技術、薄裝備、薄文化、矮掘進、低運輸、薄回采、自動化”開采集群示范項目，薄煤層無人智能化綜采成套裝備；綠色開采110工法和N00工法切頂成巷(hang)支架；個性化服務異形巷(hang)道端頭及超前支架；干霧降塵噴霧裝置，智能濕噴機器人，智能液壓傘鉆，定位支盤機等一系列受到國內外熱烈追捧的產品，盡享BMJ品牌產品帶來的綠色、安全和高效，使BMJ成為推動礦山開采進步的重要力量。
公司致力于“產學研用”相結合優勢，與工程院院士、國內外專家、中科院等科研院所合作，研發了液壓支架智能化集控系統，3000升及以上大流量控制閥，直徑30至600毫米液壓缸激光熔敷技術，清水供液系統成套解決方案，120公斤級及以上高強鋼板混合氣體保護焊等新材料、新工藝與新技術成果；裝備了世界一流的45000千牛全自動整架試驗臺、16000千牛動態外加載立柱試驗臺和2000升液壓閥綜合試驗臺等試驗測試新手段，試驗數據與結果得到62個國家認可。
公司擁有國際先進的數字化研發平臺和ERP信息管理系統，“互聯網+”電子商務平臺和智能化焊接機器人、液壓缸在線檢測生產群、液壓閥及電控系統柔性生產流水線、數字化液壓支架加工與裝配制造生產集群等“工業4.0”智能制造平臺，為公司向“兩化融合”綠色服務智能制造轉型升級發展插上了翅膀，使公司跨入了新一輪的高速、高品質、高壽命發展期。
公司積極承擔國家、行業和北京市重大科技專項，擁有300多項國內外專利授權，獲國家發明優秀獎、國家科技進步一等獎和省部級獎80多項，自主研發的一批批創新產品與技術，填補了國內和世界空白，引領行業發展潮流。
（三）中煤張家口煤礦機械有限責任公司---全球最大的礦用鏈制造商和引領者
公司以工業園項目為依托，以產品為對象、以工藝為主線，對生產工民流程進行研究全面升級改造，先后建成了圓環鏈、傳動等12個專業化獨立生產單元，實現了單元化生產和封閉式管理。企業擁有生產和實驗設備3000多臺套，其中高精尖設備197臺套，具備年產煤礦井工輸送設備生產能力17萬噸，裝備制造能力和質量保證手段達到國內領先水平。
經過不斷的創新與求索，公司已經形成了井工成套輸送設備、工業鏈條及吊索具系列產品、露天煤礦破碎站系統及洗選環保設備、大型帶式成套輸送設備、煤礦電控設備等五大類主業產品，可為用戶提供一體化煤礦技術裝備解決方案。
公司擁有國家級煤礦采掘裝備研發實驗中心、國家級企業技術中心和國家認可測試實驗室、博士后科研工作站為核心的技術創新平臺，公司為國家火炬計劃重點高新技術企業、河北省高新技術企業、河北省創新型試點企業，是國家CAD、CIMS應用示范單位，河北省企業信息化示范單位。2004年以來，公司先后承擔國家科技支撐計劃、高技術產業發展計劃、火炬計劃、國家重點新產品計劃等項目5項，獲國家科技進步二等獎2項。公司累計獲得授權專利109件，其中發明專利9件，研發能力在國內同行居領先地位。 公司主導產品為煤礦機械化采煤工作面用刮板輸送機、轉載機、破碎機、刨煤機等采煤、運輸設備，薄煤層滾筒采煤機無人自動化工作面成套輸送設備, 薄煤層全自動化刨煤機工作面成套設備,產品共有10大類82個系列500多個規格，刮板輸送機的裝機功率從40千瓦到4800千瓦，輸送能力在150噸/小時～6000噸/小時之間，最大設計長度為400米。同時，公司還向礦山、冶金、工程機械等行業提供工業鏈條、鑄石刮板輸送機、防爆電器開關、固液分離壓濾機、液壓工程缸等產品。
（四）上海創立集團股份有限公司-----煤礦綜合采掘機械設備（高端煤機裝備）領先者
公司是國內領先的以煤礦綜合采掘機械設備為主的高端煤機裝備供應商，主營業務為煤炭綜合采掘機械設備、煤礦自動化控制系統及礦用電氣設備的設計、研發、制造、銷售以及技術服務，并為客戶提供煤礦綜采、綜掘工作面成套設備的選型和方案設計。主導產品為煤炭綜合采掘機械設備，主要包括系列滾筒式采煤機、系列懸臂式掘進機及相關零配件，其中系列滾筒式采煤機有28個系列103種機型，裝機功率覆蓋120kW～2760kW，采高范圍覆蓋0.7m～6.5m；系列懸臂式掘進機有8個系列14個機型，截割功率覆蓋55kW～315kW，掘進高度覆蓋1.9m～5.1m。公司全資子公司創力普昱是一家專業從事煤礦自動化系統工程項目和研發、制造、銷售各種礦用電氣設備的科技型企業，其核心產品是各類變頻節能礦用電氣設備以及融合了礦井信息化、自動化和網絡化于一體的礦井綜合自動化控制系統。公司采、掘、電全面發展，優勢互補；系列全、品種多，國際化高品質配置，性能可靠。
公司與高等院校、科研院所建立了長期技術合作關系，共同建立“產、學、研”基地，就進一步提高產品的先進性、可靠性及智能化等開展多項專題研究。
四、目前我們存在的問題：
1、現有專業教師隊伍建設制約專業建設發展
專業教師隊伍建設是制約煤礦開采技術專業轉型為智能化開采專業的一個突出問題?，F有的煤礦開采技術專業的專任教師無論從數量、素質、結構和管理都還難以適應專業改革發展的需要。
2、教學標準、教學內容及教材嚴重滯后，課程改革舉步維艱。現代社會進入了高度發展和知識爆炸的時期，知識更新換代速度加快，甚至原來領先的科學技術知識，三年、五年就已經過時甚至無用知識，這就為我們專業教學標準制定、教學內容更新，教材的替換提出了前所未有的挑戰。
3、現有實訓條件遠遠滿足不了專業轉型和課程改革的需要
我院現有的采礦模擬實訓室、電氣實訓室、通風安全實訓室等已經滿足不了專業轉型和課程改革的需要。
4、現代化信息教學手段開發和應用有待加強
目前，我們煤礦開采技術專業有專業教師，無論從業務素質、
實際操作能力以及信息化學手段的應用和專業課程緊密結合不夠，遠遠滿足不了專業轉型和課程改革的需求。
五、解決的措施：
1、著力提高專業教師整體素質，特別是實踐教學能力。真正下大氣力培養一批具有“雙師型”素質。定期到企業或科研單
位吸收新知識，了解新技術、新裝備，并應用到教學中，同時讓專業教師接受最新技術的培訓。
2、首先要全體教師真正在思想上高度重視知識更新的實踐能力提高重要性；其次要創造更多更好的條件，多參加展會，多與外界交流，使教師及時獲得有關最新信息和資料。三是開發基于工作任務的最新校本教材，修訂專業教學標準，增加新技術、新裝備等教學民內容中，四是教師要主動參與最前沿的課程研究、學術交流及企業鍛煉。
3、要利用教育《高校人工創新行動計劃》中建設“關于智能+專業”的契機，爭取上級主管部門資金支持。
4、學院把智能化開采專業作為戰略重點，下大力氣、下大血本，花大成本來建設。可與相關企業、行業聯合辦培訓基地。還要利用現有資源進行改造升級實訓室，建立《人工干預智能化開采實訓室》，以適應專業轉型和課程改革的需要。
5、鼓勵教師進行信息化課程建設，特別是基于工作過程的課件制作，教學中播放工作過程和生產環境，增強感性認知?；蛸徺I企業生產管理系統工程為模板開發的教學軟件。
六：建議：
1、學院總統領，舉全院之力，建立以采煤團隊為引領，以電氣化專業為主導，
機電、信息為配合的智能化開采專業研發團隊。
2、盡快制定智能化開采專業1--2年規劃，具體可分三步走：一是要才培養方案制定、課程標準的編寫與修訂，二是編寫核
心課程校本教材。三是建設智能化實訓室。
3、建立兼職人才專家學家資源庫。聘請全國知名專家學者來
院講學或作為客座教授參與智能化開采專業建設，以提高學院知名度。
4、通過院級層面溝通協調，建立學院、煤礦和廠家三方共同
參與的聯運機制，進行校企深度合作，與上述四家企業建立教師培訓基地，與雙鴨山礦業集團東榮一礦建立學生實訓基地，實現雙贏。。
5、與中煤北京煤礦機械有限責任公司合作進行VR項目開
發，企業帶項目，我院提供場地。
6、與北京天地瑪珂電液控制系統有限公司合作進行人工干預
智能化開采控制系統的培訓工作；北京天瑪電液控制系統有限公司在我院建立車間，我院提供場地，
總而言之，為期十天的現場調研，馬不停蹄地奔波了四個廠家，收獲頗多。通過企業調研，真切感受到作為專業教師，知識的匱乏和陳舊，同時，也感嘆科技有進步與發展。深入對企業實地調研，不僅使我們體驗了企業發展的難度與艱辛，更重要的是熟悉了企業的新技術、新裝備以及企業相關的工藝流程、制造與配裝過程。與之相比，我們學院還存在著很大差距和諸多實際問題。
通過企業調研，使我們對智能開采的內涵、架構及需要的相關知識，特別是煤礦機械裝備技術、智能控制技術有了更深層次的認識；通過向企業專家學習與交流，進一步理清了智能化開采專業方向，為建立智能化開采專業增強了勇氣的信心。
通過企業調研，我們體會到。在教學改革中，應針對企業各方面的實際需要，修訂人才培養方案，重新架構課程體系，完善課程標準，整合教學內容。收集了工作流程、崗位操作及技術資料，并拍攝了大量現場實物照片，為專業教學提供了豐富而寶貴資料，理會為后續實訓室建設提供了大量實際、生動的素材，豐富了教學資源庫。
智能化礦山建設方案范文3
關鍵詞：數字化；信息化；礦山
中圖分類號：TD67
1 概述
銅坑礦為華錫集團主體礦山，是華錫集團的主要供礦基地。開采對象為廣西南丹縣大廠礦區長坡錫多金屬礦床。礦山規模大型，設計年開采量245萬噸，目前實際年開采量達到230萬噸。伴隨著新技術的提出和發展，礦山行業經歷了手工開采階段、機械化開采階段、自動化開采階段及無人礦井階段。與國際先進的自動化、無人礦井的礦山比較，銅坑礦仍然處于機械化生產初級階段，仍然屬于勞動密集型礦山，管理方面比較粗放。因此，積極應用信息技術和世界先進適用技術來改造并提升銅坑礦的傳統礦業的裝備、工藝與方法、經營管理方式和手段，使企業決策、生產、經營、管理效率和水平得以較大增長，提高企業的經濟效益，實現礦山開采水平的跨越式發展，這是銅坑礦建立“數字化礦山”目的和意義。
數字化礦山是以礦山系統為原型，以地理坐標為參考系，以礦山科學技術、信息科學、人工智能和計算科學為理論基礎，以高新礦山觀測和網絡技術為支撐，建立起的一系列不同層次的原型、系統場、物質模型、力學模型、數學模型、信息模型和計算機模型并集成，可用多媒體和模擬仿真虛擬技術進行多維的表達，同時具有高分辨率、海量數據和多種數據的融合以及空間化、數字化、網絡化、智能化和可視化的技術系統。
2 數字化礦山國內發展現狀
國內數字化礦山發展現狀：礦山企業作為一傳統第一產業，一直處于勞動密集型的機械化初級水平，管理粗放，技術和裝備水平落后，決策、設計、生產等許多環節都是依賴于經驗，科學性程度不高。具體表現為：
（1）礦山地質、測量工作手段落后；
（2）設計和計劃經驗居多、科學性不夠；
（3）過程控制程度低、生產效率不高；
（4）安全保障程度低、缺乏有效的安全預警手段和機制；
（5）系統建設缺乏統一規劃、投資浪費大、共享能力不足；
（6）決策被動、上傳下達滯后。
數字礦山的建設是一個龐大的系統工程，其長期目標是：實現資源與開采環境數字化、技術裝備智能化、生產過程控制可視化、信息傳輸網絡化、生產管理與決策科學化。結合當今世界科技的發展水平及我國礦山現階段的技術裝備與管理水平，我國數字礦山的建設還要經歷一個漫長的過程。因此，總體規劃分步實施是我國數字礦山建設的必經之路，就目前而言，我國數字礦山建設的具體目標是：
（1）采用成熟的計算機軟件系統，實現從礦山資源、開采方案優化、設計、生產計劃與開采環境的數字化、模型化與可視化；
（2）建立以光纖、泄漏電纜或無線通訊為主體的多媒體通訊網絡，形成語音、視頻與數據同網傳輸的網絡體系，實現礦山數據的分布式共享；
（3）采用先進傳感器網絡技術，實現礦山生產過程、設備、安全與開采環境監控等數據的自動采集、智能分析與可視化處理；
（4）采用工業以太網、PLC智能控制及視頻監視系統，實現對礦井提升、運輸、通風、排水等系統及設備的智能化集中監控。
（5）采用先進的生產管理系統，實現礦山生產人員與移動設備的定位、跟蹤及生產過程智能化調度與控制，全面提升礦山的生產管理與決策的科學性。
礦山系統是一個復雜的、動態的、開放的巨型系統，各部分之間互相影響、互相制約。對于這樣的系統，只有快速、準確地了解各個系統的運行情況，并使各個子系統配套、一致，再在此基礎上予以優化，才能實時、科學地做出決策，發揮礦山系統的最大能力和最佳效益。
3 銅坑礦數字化建設狀況
銅坑礦信息化建設于2005年啟動，起步較晚但發展快速。目前已建成以100兆光纖主干局域網、辦公局域網、井下地壓光纖網。建成以A8辦公系統、資產管理系統、上下井考勤系統、視頻會議系統、3Dmine三維采礦軟件系統、調度監控系統、提升監控系統、賓館安保監控等應用系統等。銅坑礦1個中心機房，20多個數據交換點，擁有6臺服務器，1臺路由器，1臺中心交換機，1臺防火墻，150多臺交換機，500多臺電腦，70多個監控攝像頭，光纜總長度達30多公里。2010年銅坑礦首次提出建設銅坑礦數字化礦山的目標，銅坑礦數字礦山的建設目標將在已建成信息化的基礎，整合銅坑礦各項硬件、軟件平臺進行建設。
3.1 銅坑礦局域網建設狀況
銅坑礦局域網近年來發展速度，已建成了以100兆光纖主干網，光纜達30達公里，光纖接入點100處，共架設數據交換點20多個，交換機150多臺，路由器、中心交換機、防火墻各一臺，光收發器80多對，網絡覆蓋銅坑礦主要科室工區，如斜坡道區域、調度室區域、東副井區域、碎礦區域、辦公樓區域等。地面實現有電腦必有局域網。
銅坑礦監控網絡分地面與井下兩部分，通過24芯光纜從455水平碼頭門經東副井到地面與辦公樓與調度室相聯，形成主要數據傳輸通道。井下光纖網絡共設有15處數據交換點，光纜長度達10多公里。肩負著地壓監測數據，視頻監控數據傳輸任務
銅坑礦局域網租用10M寬帶連接互聯網，在網絡構架頂端，使用華為AR-28系列路由器和H3C的硬件防火墻，可以有效的防止外部干擾和侵略。并且配上華為3900系列三層交換機作為中心交換機，它可提供24個千兆網口滿足單位不同辦公需求。銅坑礦局域網是銅坑礦數字化礦山建設的扎實基礎，是數字礦山的雛形，是未來。
3.2 銅坑礦監控系統狀況
銅坑礦安全生產監控及調度指揮系統于2008年建成，該監控系統是以銅坑礦局域主干網為主要傳輸介媒，基于IP網絡編碼攝像頭，使用16路數字視頻錄相機做為數據存儲中心，采用數字視頻監控軟件為手段。數字化網絡視頻監控系統的原理是充分利用了當前的數字視頻壓縮技術基于TCP/IP網絡上傳輸的特殊數據視頻流，利用網絡技術實現遠程的圖像監控和攝像頭管理。
銅坑礦現已建成以調度室為監控中心，監控遍布整個銅坑礦地面，井下各重要場所，作業點。調度室監控中心安裝了四臺51寸顯示器，3臺數字錄像機，3臺16路分屏器，共有100多個攝像頭，40公里的線路。系統為我礦生產調度指揮，安全生產，安保等發揮了重要的作用。指揮我礦各個生產環節協調，有序地工作，監控生產流程，環節人員，設備安全，同時具有安保作用，為確實有效保護銅坑礦財產。
3.3 銅坑礦應用軟件平臺
銅坑礦以A8辦公軟件系統，3Dmine軟件，資產管理軟件，工程項目管理，安全標準化平臺等為首的應用軟件已全面推廣使用。A8辦公系統使我礦各項辦公流程化，管理數字化，實現無紙化、自動化，為辦公提供高效，快捷平臺。3Dmine軟件為銅坑礦采礦設計，地質測量提供建模，三維設計平臺，替代傳統的平面圖，利用軟件自動生成的三維礦體模型使采礦設計更加直觀，為選用更合理、科學的采礦方法提供依據。
4 結語
企業信息化、數字化發展要根據企業自身發展需要，結合安全、生產、經營、管理等方面，采用較為先進的成熟技術一步一步實施，既要滿足企業當前的使用需要，也要考慮企業未來發展，要與企業發展融合在一起。
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智能化礦山建設方案范文4
關鍵詞:智能礦山;煤礦機電技術;設備管理創新
煤礦機電設備的運行效率與煤礦經營效益有著直接聯系，隨著煤礦開采機械化與自動化水平提高，對煤礦井下機電設備的管理手段與管理方法也提出了更高的要求，如何有效保證井下機電設備的安全運行也成為機電設備管理的重點。傳統的設備定期點檢維護管理方式經常會導致設備的故障不能在第一時間被發現，從而造成巨大的經濟損失甚至嚴重的設備事故。因此對機電設備管理進行創新研究，實現設備運行狀態實時監測，實現設備管理維護模式向預知事故方向轉變已經成為設備管理與維護的必然趨勢。基于此，智能礦山理念應運而生，且我國很多煤礦企業已開展了有關智能礦山建設的實踐。智能礦山是將物聯網、云計算、大數據、人工智能、自動控制、移動互聯網技術，機器人、智能化裝備等與現代煤礦開發技術深度融合，形成礦井全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的完整智能系統，實現礦井開拓、采掘、運通、洗選、安全保障、生態保護、生產管理等全過程智能化運行的體系。
一、煤礦機電設備管理現狀
（一）管理體制過于陳舊
當前，我國各級煤炭主管部門和相關煤炭開采企業都制定了相對嚴格的機電設備管理制度，但不可否認的是，在具體落實的過程中，仍然暴露出來一些比較嚴重的問題。比如，有些煤炭開采企業體制互相沖突，使得員工的工作積極性不高。在機電設備方面，很多企業在采購機電設備時，注重的都是經濟性，為了節約成本，忽視了設備的質量，在使用設備進行實際作業時，設備的質量引起的事故，在煤礦這種相對復雜的環境中往往會得到擴大，造成更為嚴重的后果。
（二）技術人員素質過低
近些年，我國煤炭市場逐漸萎縮，煤礦企業的員工待遇慢慢下調，加上煤礦開采環境惡劣，工作難度大、強度高，使得行業內很多尖端技術人才流失，給我國煤炭行業整體帶來了非常消極的影響。在流失的這一部分技術人才中，煤礦機電技術操作熟練的工作人員就是非常重要的一部分。他們很多是因為工資待遇下調、工作環境差等眾多原因離開了這個行業。真正有良好技術儲備的人員不愿意進門，而現有的技術人員專業水平又不足，不愿意接受改變，不能通過學習掌握新的煤礦機電技術，這更制約了我國智能礦山的建設。
（三）煤礦機電設備智能化沒有得到良好的推廣
隨著我國科技的發展，煤礦機電設備也在不斷更新換代。在迭代的過程中，智能化是設備主要的發展方向。但是，我國很多煤炭企業現役的設備都處于壽命的中后期，不光是性能已經大不如前，還有可能因為故障而帶來其他方面的損失。然而，很多煤炭企業為了盡可能地節約成本，只有在設備必須淘汰更換才會將其替換，大大制約了智能化機電設備的應用和推廣。
二、基于智能礦山的機電設備管理系統
（一）機電設備大數據分析云平臺
煤礦機電設備大數據分析云平臺是智能礦山機電設備管理的核心，負責數據采集、數量處理轉換，形成煤礦設備數據中心，并基于煤礦機電設備的數據在設備健康評估、設備故障預測、設備能耗優化等領域進行大數據分析，為機電設備管理、故障診斷及預警、能耗監測提供基礎服務。大數據分析云平臺應包括數據集成、主數據管理、大數據數據分析三個內容。1 、數據集成數據集成主要包括數據采集、數據清洗及數據轉換。井下設備采集數據的方式，應當采用在現場部署物聯網基站設備的方式。數據清洗是篩除采集到的錯誤數據，提高采集數據質量的有效方法，數據清洗前應先定義數據的清洗規則。在原數據上對數據進行清洗前，需要對原數據進行備份，以防原數據的丟失或損壞。數據被清洗之后，干凈的數據應替換數據源中原有的數據。數據轉換是清洗后的數據形成標準化的基礎數據資源，包括數據庫到數據庫轉換流程、XML到數據庫轉換流程、數據庫到XML轉換流程、Excel到數據庫轉換流程、平面數據到數據庫轉換流程、數據庫到平面數據轉換流程和數據庫到HBase轉換流程等。2 、數據管理數據管理包括數據存儲、元數據、數據源及數據審計環節。數據存儲層將采集到的數據進行分類匯總形成不同的專題數據庫并對數據質量進行管理。元數據用于定義數據字典模型，配置期定義捕獲業務以及運行期數據格式轉換等功能。數據源主要提供數據源新建、修改、刪除的功能。數據審計機制包括操作回溯、報警響應、事件關聯、事件定位、身份認證、資源授權、訪問控制等內容，旨在安全管控上建立完善的機制和體系，從而保障數據安全。3 、大數據分析大數據分析主要包括數據導入、機器學習、模型訓練、模型導出以及部署應用五大關鍵功能。數據導入是指對所有主流數據庫、文件系統以及文本格式的數據進行接入。機器學習數據挖掘不是“一錘子”能解決問題，需要反復的迭代實驗，根據數據變化調整優化模型。大數據分析平臺能夠保證對全量數據的模型構建，避免了傳統分析工具只能利用小數據樣本進行機器學習的弊端。通過對模型的有效評估方法判斷模型是否適用于機電設備管理。通過對井下刮板運輸機、破碎機、轉載機、膠帶運輸機等重大機電設備的在線監測信號(包括振動、軸溫、油脂、電流、電壓、功率、工況等)和點檢信息的實時分析、特征對比，以及故障樹分析計算，實現設備的遠程故障診斷、缺陷識別和隱患排查，準確定位故障和缺陷類型和位置，為設備健康管理、更新決策提供信息支撐，確保設備的高可靠、無缺陷運行。
（二）機電設備故障診斷及預警
通過集成煤礦機電設備數據，結合大數據技術提供物聯網智能分析服務，針對井下主要機電設備的數據進行預測分析與優化。通過匯集海量設備故障監測傳感數據，提供設備綜合監控、OLAP分析，實現對設備的預測性維護，對設備使用行為的分析與優化，對設備所需耗材運營供需的預測分析，以及對設備運行效能的優化與改進。監測診斷系統通過實時采集設備運行時的振動信號、電參數信號、溫度信號等，對信號進行融合分析，結合故障診斷智能診斷算法和專家知識庫，實現對機電設備的實時智能診斷。通過對機電設備關鍵傳動部件振動信號在線監測，定量診斷故障損傷部位與嚴重程度，將振動監測信息智能地轉化為預測性機械狀態報警，克服傳統故障診斷對專業技術人員的過分依賴。預警預報包括早期故障預警、故障類型特征報警、故障程度定位等功能，可隨時掌握機電設備運行狀態，發生超限、設備早期故障時，能及時給出報警。方便機電設備維護人員在計劃檢修時間，提前有的放矢的對機電設備進行維護保養，將事故消滅在隱患狀態，將損失降到最小。
三、智能礦山中的機電設備管理創新策略
（一）AI智能監控平臺
AI智能監控平臺是以網絡通訊及數字化技術為基礎，為多個“信息孤島”提供協同合作的統一平臺，建立一套高集成、高智能化的管理機制?？梢詫崿F統一的配置管理、數據共享、功能聯動和業務優化等功能。通過AI智能視頻系統進行機電設備管理有以下幾個方面的實際意義：（1 ）保證設備隱患整改落到實處，避免徇私舞弊平臺可對報警進行自動記錄，迫使值班員、安全員不得不對報警記錄進行實時處理，有效促進了制度的落實與完善，堵住了約束不嚴的漏洞。（2 ）輔助安全管理，提升管理人員效率有助于安全管理人員開展工作。每個監控攝像頭，都是一個7 ×24 小時工作的“電子安全員”。改變了傳統的安全管理人海戰術，使得安全管理人員、企業管理人員可以從日常巡邏檢查等事務性工作中脫離出來，更多的從事安全相關的技術工作、制度修訂工作等理論性工作。（3 ）提升員工安全意識實時監控夠使得作業人員時刻保持警惕，破除部分人員的僥幸心理、麻痹心理，及時發現違章作業苗頭，自動抓拍攝錄違章行為，進而采取教育、處罰、激勵等措施，短期內可形成有效震懾力，使得作業人員違規行為無處可藏、不敢違規、不愿違規，長期可形成良好的作業習慣與秩序，提升本質安全。
（二）“人才興企”，人才是機電設備創新管理的根本要想讓煤炭機電設備管理得到創新，還需要提高技術人員的水平。尤其在煤炭行業“以人為本、科技興企”理念大力推廣的情況下，煤炭企業提高人員的能力已經成為亟待落實的方法。首先，企業應提高培訓強度，根據開采工作的具體需求，針對性地進行培訓，讓理論和實際生產聯系起來，讓理論成為實踐的支撐，讓實踐成為理論的印證。另外，企業還應開展學習活動，通過引進先進的技術，讓員工的業務能力得到提高。不僅如此，企業還可以挑選一些專業人員，將其送到指定院校接受教育，學習時下先進的煤炭機電技術。企業管理人員要對行業有敏銳的感知，通過聘請業內機電技術專家來企業內部進行講座，傳授先進的設備管理經驗。
四、提升智能礦山機電設備管理的建議
（一）積極使用先進的技術和設備
近些年我國煤炭行業的退步對新技術和新設備的研發都造成了消極的影響。為了確保采礦工程的有序進行，企業需要和設備生產廠家保持緊密的聯系，及時傳達自身需求，讓設備生產廠家有針對性地提高新設備的功能性，以滿足采礦的需求。另外，各煤炭企業也可以聯合起來，開展技術交流，并利用現有的技術進行設備創新競賽等，進一步提高設備管理的質量。
（二）提高技術人員的薪酬待遇
由于煤礦工作的特殊性，工作人員需要較長時間處在危險、復雜的環境中。煤礦機電設備作為長期在這種惡劣環境中運行的工具，操作起來又有一定的難度，也會給工作人員帶來一定的危險，再加上采礦工作超高的工作強度，如果不能給技術人員提供較高的薪酬，行業的人才流失狀況勢必會更加嚴重。所以，企業應在能力所及的范圍內，適當提高技術人員的薪酬待遇，這樣不僅能讓技術人員保持良好的工作積極性，還能留住人才，保證企業的競爭力。
五、結束語
煤礦機電設備管理是整個采礦工程流程中非常重要的一個環節，隨著煤礦規模的擴大，機電設備管理也遇到了各種各樣的問題。企業首先要優化管理制度，然后通過技術培訓等方法，提高人員的技術水平，并通過薪酬待遇的提高，保留住技術人員，提高企業在市場中的競爭力。本文分析了煤礦機電設備管理的現狀，并提出了幾點優化方法，希望能對我國煤礦行業的發展起到積極作用。
參考文獻
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智能化礦山建設方案范文5
安全生產信息化發展趨勢
依托國家電子政務外網，國家安監總局和各地安全監管機構建設了互聯網互通的廣域網絡，初步建成了面向安全監管檢查及行政執法、調度統計、礦山應急救援等業務系統，應用視頻監控等手段實時監控重點危險源，全國安全生產應急平臺體系框架初步形成，北京等省級安全生產應急平臺已建成并投入使用，安全生產政策法規、事故調查等面向社會公眾的公共服務通過信息技術得到提升。
安全監測監控、通信聯絡、人員定位、應急避險等作為國家煤礦安監局要求的“安全六大系統”內容，在國有重點煤礦基本全面開展建設，在非煤礦山也得到重點應用，車輛定位、危險源監控、產品流向等在危險化學品行業應用普遍，設備狀態監控、環境視頻監控在信息化建設領先企業中已經取得了良好的效果。在管理信息化方面，大多數企業將安全巡檢和事故上報作為重點，通過在辦公平臺或網站設置安全管理專欄方式通報管理信息，并向安監部門應急平臺上報信息，神華等先進企業在重大危險源定義、監管、應急方案、救援指揮方面已基本實現信息化。
目前，中國安全生產信息化建設還存在信息化與安全生產尚未完全融合，信息化推動安全生產創新力度不夠，信息技術應用不能滿足安全生產管理需求，安全生產信息交換共享不足，應用系統缺乏聯動影響實際功效發揮等問題，隨著信息技術的進步和安全生產工作要求的日益提高，安全生產信息化必須為創新監管檢查方式、深度滲透生產經營活動、提高應急聯動水平方面提供更有利的支撐。
安全生產信息化逐漸從事故報告系統向以風險管理為核心，監測、監控、預警、救援一體集成，動態、實時、全過程的安全管理系統方向演變，安全生產信息化建設 融入企業員工日常安全管理工作和企業經營管理流程中，全面、動態地獲取經營活動中需要進行安全管理的業務活動信息，包括生產過程中人的行為、物的狀態、生產環境等因素的全員、全過程、全方位受控，安全管理從安全時間的時候處理向危險源識別、風險辨識、風險評估分析、風險預警、風險控制的閉環全過程控制及動態管理。功能的延伸體現了安全管理與生產管理緊密結合，以實現安全管理持續改進，將安全生產的長效管理體系落到實處。
安全生產的智能化，知識化、跨部門應用重點體現在應急救援平臺建設中，應急救援體系的核心目標是科學預防和避免重特大事故的擴大和再發生，將事故對人、財產、環境的損失降低到最小，建立智能化的應急救援體系是提高安全管理能力的最終保障。
共享應急救援平臺的智能化有助于企業應用信息技術不斷提升掌握事故現場情況真實性的能力，實時分析事故危害后果及可能發展趨勢，從而啟動相應的應急救援方案，按照原最高效地通報政府與專業應急救援部門，及時集中搶險力量投入現場搶救與搶險。共享應急救援平臺還可實現重大危險源信息綜合展現與應急演練等，持續優化應急預案，進一步提升安全生產應急管理的能力。
安全生產管理對象點多面廣，企業、政府、專業機構的信息共享和業務協同需要應用系統的互聯互通、數據資源的規范統一。
建立以數據標準為核心，全面涵蓋技術、管理、應用規范的安全生產信息化標準體系，梳理安全生產信息資源，尤其是對物聯網等信息化數據、業務、技術和管理標準，規范信息資源的采集、處理、共享，提高信息資源的開發利用能力，從而滿足多對象、多層次、高效率的業務協同。
隨著計算機技術、網絡技術和信息化技術的發展，安全管理系統將向著數字化、集成化的方向發展，傳統單純依靠人員檢查記錄反饋的手工方式已經不能滿足企業安全管理的需求。
無線技術、精確定位技術、數字數據服務、電子數據交換、識別技術必將更多地應用到企業的安全管理中，以物聯網、云計算、移動互聯網、衛星遙感等為代表的新一代信息技術應用將極大地提升安全監察監管動態閉環控制的效率和智能化的水平。
安全生產信息化架構
基于新一代信息技術的安全生產信息化架構由下而上可分為四層，分別為：基礎設施層、數據處理層、平臺架構層、應用層。
應用層是為用戶提供具體安全生產事物處理、運行在平臺架構層上的應用系統集合。根據與用戶相應的縱向關系，應用層可分為應用表示層、應用服務層和應用管理層。
應用表示層是用戶的響應通道。安全生產的應用用戶來自社會公眾、企業安全生產管理人員、政府監管機構工作人員，社會公眾需要獲取的服務側重信息服務、應用服務、應用管理。應用表示層通過企業門戶、在線服務、應用管理實現對應用需求的協調分工。
應用服務層是應用層的核心，為用戶提供盡可能豐富的、創新的生產安全功能。不論是政府監管人員，還是企業安全生產管理人員，應用功能可以根據用戶層級不同和應用重點不同，為領導提供決策服務的決策支持類應用、為安全管理職能部門提供專業化服務的安全管理類應用，以及為生產運營、社會管理、安全與生產完全融合的監測操作類應用。
決策支持類功能通過對監測信息的深度應用，提供安全分析、評價、預警以及應急指揮功能；安全管理類功能體現了對安全生產的全過程管理，建立以預控為核心，安全計劃、檢查反饋、測試仿真、預案制定四環節的閉環管理，持續優化資源配置，切斷安全事故的因果鏈，使內部人、才、物制度達到安全和諧統一；監測監控類功能體現對細粒度物理安全生產要素的掌握，強化對人員、設備、環境三個物理安全要素從結構化的基礎信息、狀態數據到非結構化的視頻等數據的管理。
新一代信息技術通過云計算、移動互聯網等提高應用服務便捷性。應用層應用云計算以SaaS的形式提供面向特定對象的整體解決方案，通過移動互聯網和云終端更好地優化用戶的交互渠道，升級用戶體驗。
平臺架構層是一個以軟件資源管理為中心的、開放的、聚合各種能力和資源的云服務環境，能夠更好地滿足企業安全生產信息化在可伸縮性、可用性和安全性等方面的需求。平臺架構層的主要模式是通過將各種核心應用整合成一個面向服務的平臺，從而為的安全管理創新提供一個應用快速實現的基礎，使以往復雜的各級系統搭建、維護和更新可以按需即用、隨需應變的方式獲得，使系統的彈性化構建成為可能。
數據處理層通過不同的處理模塊對采集到的數據分別進行接收、存儲、分析和處理，數據處理層的基礎是物理計算資源和存儲資源。
通過虛擬化技術隊數據中心的服務器、存儲等設備進行抽象，整合成虛擬的資源池，實現資源管理優化和負載均衡，用戶能夠通過調用資源管理層虛擬化平臺提供的接口管理虛擬的硬件資源。資源服務交付層提供的服務與資源管理層提供的功能相對應，是用戶獲得處理資源層服務的接口。
基礎設施層的主要功能是提供數據采集、數據傳輸以及終端行為控制。通過一些有線和無線的監測傳感設備，通過傳感網絡或因特網進行采集數據的傳輸，并依據反饋的指令進行操作。
網絡傳輸層是連接智能設備和控制系統的橋梁，可分為有線通信和無線通信兩大類。有線通信技術可分為相對短距離的現場總線和中長距離的廣域網絡，安監部門已經建立了電子政務外網，企業安全生產應用的主要為工業環網，對于集團型企業，安全管理層級的應用基于企業廣域內網，同時對于煤礦等特殊行業的企業，還需要接收安檢總局等政府機構的監管，因此，跨網運行是對安全管理和操作的特殊要求。
數據采集層的核心作用是全面感知的執行，使物體具備能夠被識別的智能，在物聯網技術快速發展的今天，RFID等在數據層面的可靠采集已經逐步取代條碼識別等其他傳感方式，對重大危險源或環境監測通常采取視頻或者衛星監控方式進行。終端控制器是物聯網技術區別于傳統的設別識別技術的最大亮點，通過終端控制器，物體可以支持開放的通信協議，并能執行不同的任務，從而使物體具備更加精細化的多級操作智能。
安全生產中的典型應用
新一代信息技術在環境監測、設備監控、分析預警等應用領域前景廣闊。采用物聯網技術對環境信息和關鍵生產設備進行狀態監測、自動控制，同時采用云計算技術進行模型分析與故障診斷，采用衛星遙感技術提升環境監測的廣度和深度，結合移動互聯技術來提高網絡傳輸的安全、可靠性。
應用物聯網技術提升設備的狀態監測與運行控制水平。在設備關鍵部分加裝傳感器，并選取合適傳感器網絡組網技術進行組網并傳輸數據，實時監測設備的溫度、電機、振動、軸溫等重要參數，使得設備的狀態能實時傳送到調度室。
傳統的設備自動控制僅能實現單機的常規控制，依靠人員定點值守，通過調度電話等方式獲取指令進行手工操作，應用物聯網技術，改造傳統的手動操作設備為自動化、智能化、根據遠程的指令，對設備進行更加復雜、更加精細化的自動控制和維護，使設備更加智能，達到無人值守、智能控制的要求。
應用云計算技術提升設備管理水平。首先是提高設備狀態分析和運維水平，通過建立設備運行狀態模型開展以只是處理為核心的故障分析，開展專家系統、神經網絡和模糊分析等理論、方法和應用技術的研究和應用，優化設備的系統配合，實現在線的進行數據處理和分析判斷，根據預設模型發出報警和自保護操作指令，專家系統的分析結果將指導設備運維人員進行操作。
其次，分析結果可以有效地避免設備管理服務器單點故障，保證了系統的連續運行。再次是可以將數據封裝成服務，供其他應用系統可以調用，實現設備安全狀態數據與生產、運維部門的共享。
衛星遙感在地質環境監測中應用廣泛。根據地質災害預警的要求，構建監測“點”以監測點為基本單位構建“線”，基于衛星遙感靜態連續地表變形監測、區域降水監測等組建“面”，以檢測區域現場深部位移和地表變形等參數的拾取為基礎，覆蓋災害區域的地上、地下，構建設計變形參量、相關因素、誘因因素的立體監測系統。
智能化礦山建設方案范文6
培訓團先后赴德國國際礦業和礦產資源聯合會、德國聯邦環境自然保護與核安全保護部下屬聯邦環?？偸?、柏林災難技術救援機構等部門和單位，深入德國魯爾集團伊本比倫煤礦井下，考察學習工業4.0革命對采礦業的挑戰和改變、現代采礦技術和勞動安全保護、應急救援機構運作機制等內容。
德國煤礦深部開采技術及安全監管工作
德國現有8處煤礦，其中井工煤礦3處（生產硬煤）、露天煤礦5處（生產褐煤），均為民營煤礦。2014年全德共生產煤炭1.91億t（硬煤0.08億 t，褐煤1.83億 t），百萬噸死亡率為0，近30年來未發生過死亡事故?，F有3處井工煤礦均為高瓦斯礦井，采深均超過1 500 m，煤層平均厚度僅為2 m左右。
德國煤礦開采技術
深井開采支護。采用 “大斷面、強支護、高裝備”的深井支護技術，在1 500 m以深礦井普遍運用，并形成國家標準。
實現1 500 m以深礦井沿空留巷技術。在留設的巷道采空區設置2倍采高寬的充填墻，并視采空區漏風情況，向充填墻注漿，留巷得到成功應用。
使用“一七”防滅火技術。該系統于1996 年由德國施密茨公司研制成功，采取氣動噴注泡沫進行防滅火，發泡能力6 000 L/h。泡沫留存時間能長達5 h，且具有繁殖及蒸發特性，具有發泡率高、強滲透力和附著力、有效隔絕空氣、快速冷卻燃燒物、操作簡單和滅火費用低等優點。
瓦斯實現有效利用。德國現有3處井工煤礦全部為高瓦斯礦井，抽采瓦斯量每年約1億m3，全部用于瓦斯發電，總裝機能力36 MW，礦井用電自給自足。
綜合自動化采煤技術。刨煤機采煤技術在德國煤礦薄及中厚煤層開采中得到普遍應用，綜采自動化煤巖自動識別采煤技術研發取得實質性進展。
設備集中購置、選型配套系列化、統一化。德國魯爾集團對井工煤礦，主要采礦設備和耗材實行統購，各煤礦租賃使用，設備型號盡量統一或相近，便于各礦互相調撥、操作人員熟練使用。
重視粉塵防治與職業病預防。制定粉塵測量方法、評估方法和崗位部署調控辦法，按照法律規定研發井下工作崗位分類，對煤礦每個接塵人員建立接塵檔案，對患有塵肺職業病的職工由工傷保險協會支付保險金，因病提前退休的職工支付退休金。同時，注重技術防塵，強化源頭治理。比如加大煤層注水力度，配備防塵設施，采煤工作面支架（包括頂梁上部）安設自動防塵噴霧裝置，掘進工作面安裝大功率除塵風機等。
工業4.0對采礦業的影響
2010年7月，德國聯邦政府提出“工業4.0”的未來發展目標。2013年4月，正式推出“工業4.0”，指以智能制造為主導的第四次工業革命，將制造業向智能化轉型。
德國采礦業引入“工業4.0”概念，一些先進技術已經取得實質性進展或在現場進行測試。例如：采煤機可以通過雷達傳感器來辨識周邊危險區域內是否有人作業，以及通過辨別不同切割聲音來確認切割的是煤還是巖石；井下無人駕駛車輛通過雷達系統感知周邊行人情況來判定是繼續作業還是避讓行人，等等。
通過“采礦4.0”技術實施，實現自動化無人工作面采煤，最大限度地減少井下輔助運輸和崗點作業人數，降低勞動強度，減少事故發生概率，提升礦井自動化、智能化生產水平，達到煤礦生產安全高效目的。
煤礦安全生產監管和企業安全生產管理
事故報告
德國1865年出臺的《德國礦業法》、2013實施的《德國危險事故條例》等法律，對事故報告程序、內容及調查結果公布等做出了相關規定：導致工傷損失3個工作日以上事故以及雖未造成人員傷亡但具有一定影響事故發生后，企業要立即（原則上不得超過2小時）報告同業保險聯合會；導致工傷損失28個工作日以上的事故，報告當地安全監管部門，并在事故發生后1周內向有關部門提交補充性書面報告，內容包括一般描述、事故類型和涉及物質、原因描述、損害類型和范圍、應急措施、設備改進措施及執行計劃等內容。
有關部門對涉及物質超過企業總物質量5%或人員傷亡較嚴重事故，還要通過審查、調查等手段，對企業在技術、組織和管理方面存在的問題進行分析，提出事故預防措施建議，形成書面分析報告，并督促企業采取必要補救措施，且將企業的補充性書面報告復印件和分析報告上報德國聯邦環境自然保護與核安全部。德國聯邦環境自然保護與核安全部還要向歐盟委員會報告事故情況。事故發生情況和調查結果都要在公共網絡上公布。
應急救援
德國事故救援實行屬地管理，以州為主的應急管理體制。當事故救援超出州政府能力范圍，州政府請求聯邦政府提供應急協調和救助。德國依據聯邦法律形成了以消防隊為核心，由聯邦軍隊、警察、公共安全部門、聯邦技術救援中心、紅十字會等機構組成的事故救援隊伍體系。
德國共有分布在各大城市的4萬余名專業消防隊員，其運轉費用由地方政府供給，另有135萬余名考核合格，可以隨時投入事故救援工作的志愿者，按照探測、電力、爆破等30余種專業進行分類管理，以提供專業救援服務。德國煤礦不常設專職的礦山救護隊，但每個煤礦設置由兼職救護隊員組成的礦山救護隊。煤礦企業負責礦山救護隊的運轉費用。
救援期間，只允許礦長或其人、通風工程師、記錄員、政府部門派員等4種人進入事故救援專用指揮室，其他人員不得擅自進入指揮室干擾事故救援指揮工作。記錄員負責記錄指揮室內人員的全部講話、通訊內容及礦井通風等有關情況。
雙元制職業安全保護體系
德國在遵守歐盟安全生產框架性準則的同時，實行國家安全生產監管機構和同業工傷事故保險聯合會監管的雙元制。國家安全生產監管機關分為聯邦和各州政府安全生產監管部門，聯邦層面主要負責相關法律制定，具體管理工作主要各州層面負責。主要職責是發放安全生產相關許可、監督檢查企業落實法律法規及安全標準情況、進行事故調查等。
同業工傷事故保險聯合會屬非營利性機構，主要職責是為企業提供事故預防和宣傳、職工工傷事故理賠及受工傷人員的再就業培訓和救助等。法律強制企業加入行業所屬同業工傷事故保險聯合會，全額繳納意外傷亡險，采取安全防范措施。
政府對煤礦監管機制
德國聯邦政府對礦業的監督和管理設在州一級，各州的礦業主管部門設置不同，機構設置相對簡捷、高效，一個部門負責煤礦開采所有相關許可的發放，以及企業經營計劃的審批。比如，煤礦編制企業經營計劃，包括籌建、開采到洗選等各個環節的計劃書，內容涵蓋開采設計、勞動保護等各個方面。礦業局依據法律嚴格履行審批程序，并依據該計劃對煤礦經營情況進行日常監督檢查，督促其落實安全生產主體責任。
中德對比分析
煤礦開采安全技術比較
支護方式。德國煤礦巷道斷面均為半圓拱形大斷面支護。國內煤礦支護方式主要是“錨桿+錨網索（噴）”支護，有的礦井采用砌碹支護或U型鋼支護，礦井巷道斷面較小，有的礦井巷道變形嚴重維修量大，巷道擴修量多達60%。
沖擊地壓防治。德國煤層厚度在1.5～3.5 m左右，與我國部分沖擊地壓礦井厚煤層相比沖擊地壓危害性較小。但就煤層沖擊治理方案而言，與我國的“強支護、強卸壓、強檢測”理念是一致的，但是國內一些礦井對有沖擊傾向煤層危害程度認識不夠，卸壓程度不足，沒有采取積極預防措施。
瓦斯治理。德國煤礦開采煤層具有硬度大、瓦斯壓力小、含量低，透氣性高、易抽采等特點。相比較而言，我國個別省區煤層瓦斯含量高、壓力大。在瓦斯、一氧化碳傳感器方面，德國煤礦普遍使用紅外線傳感器，測程范圍大（0～100%），穩定性強，不受溫度、水等環境的影響，而我國仍然在大量使用催化原件傳感器，測程范圍?。?～4%），穩定性差，易受環境影響。
粉塵防治與職業病預防。我國《煤礦作業場所職業病危害防治規定》（總局令第73號）對煤礦防塵工作做出了明確規定，但在實際工作及防塵效果上與德國相比還有一定差距，主要表現在：一是部分煤礦對防塵認識尚有差距，技術防塵和個體防護現場執行落實不到位；二是職工待遇保障有差距，體檢發現職工患有塵肺病時，未像德國一樣執行崗位調整工資收入差額補貼；三是煤礦粉塵濃度測定不規范，不能準確反映實際數值，而德國煤礦粉塵檢測工作每月由礦井粉塵測量員現場取樣交由第三方檢測機構檢測并出具報告，數據有權威性。
機械化、自動化和智能化生產比較
德國“采礦4.0”是在基本實現采礦機械化、自動化的基礎上，向智能化邁進。我國煤礦目前還基本處于機械化和自動化發展階段，實現智能化的基礎尚未夯實。盡管國家安全監管總局、煤礦安監局相繼推廣了陜煤化集團黃陵一礦智能化無人開采技術經驗，推進煤礦“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動，但是機械化、自動化整體上還有差距，比如在煤巖自動識別技術、單軌吊輔助運輸方式和刨煤機采煤技術等方面。
事故報告和救援比較
我國制定實施了《生產安全事故報告和調查處理條例》，對生產安全事故報告程序、內容及調查處理作了詳盡規定，《安全生產法》也明確事故報告要全文公開?？傮w上講，我國比德國事故報告和調查處理要求更為具體。比如，德國事故全部情況一般要經1年以上才能完全調查清楚并公布，而我國事故調查時限要求一般不得超過75日，特殊情況不得超過135日。
我國事故救援工作明確各級政府、部門和企業的事故救援工作職責，建立了礦山救護隊、消防隊、醫療等專業事故救援隊伍體系。礦山救護隊運轉費用由政府或煤礦企業承擔，裝備投入、日常訓練相對德國礦山救護隊較多。我國事故救援志愿者數量多，但是缺少專業培訓，沒有發揮應有的作用。
另外，我國煤礦事故救援參與指揮人員多，指揮地點基本為開放式，容易受外界干擾。并且德國煤礦事故救援指揮室內設有專人對救援指揮等情況進行詳細記錄，有利于查明責任和分析事故原因。
思考和建議
學習借鑒德國煤礦“大斷面、強支護”深井開采技術。建議在深井項目安全核準時，將“大斷面、強支護”作為必備條件。
鼓勵煤礦企業引進“一七”防滅火系統。鼓勵在煤層自燃發火傾向性強的礦區推廣和應用該技術，以提高回采工作面初采、過構造、收尾時期預防煤層自燃發火能力，以及火災事故救援能力。
加強粉塵防治與職業病預防工作。根據作業場所粉塵濃度等級研發井下工作崗位分類，合理確定各類崗位合理班工作時間，對不宜接塵人員適時進行崗位調整。
學習借鑒德國“采礦4.0”先進技術。建議將煤礦機械化、自動化、信息化和智能化（以下簡稱“四化”）列為煤礦安全生產“十三五”規劃重點工作，進一步促進“四化”建設。
逐步取消小絞車運輸。德國的經驗表明，小絞車運輸完全可被取代。建議在條件適宜礦井，積極推廣單軌吊輔助運輸，以減少井下作業人員，提升安全保障程度。
健全完善生產安全事故報告。建議對情況復雜的事故，堅持時間服從質量的原則，適當延長事故調查時限，確保能夠真正將事故原因徹查分析清楚，并采取針對性措施防止同類事故發生。
