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“智慧矿山”建设项目方案二〇二〇年三月目录一、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、一通三防管理系统 (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。
智慧矿山安全管理大数据平台建设摘要：结合煤矿信息化建设的现状，针对现有数据岛的智慧和矿山建设过程中难以实现有效的信息融合问题，本文对智能矿山建设中涉及的数据采集、存储与管理技术、风险指标体系建设技术、可视化分析与显示技术、综合预测与预警关键技术、视频智能分析技术等进行了探讨，为智能矿山建设提供了新的参考。
关键词：智慧矿山；安全管理；大数据平台；建设1、煤矿安全控制平台建设的瓶颈1.1 满足数据采集的多样性基于海量数据挖掘的煤矿安全评价是实施准确的煤矿安全控制措施的基础。
煤矿生产数据类型主要包括基础数据、安全管理与运营投资数据、物联网感知数据、外部数据等。
煤矿静态数据主要包括煤矿基本信息、安全管理数据和经营投资数据。
煤矿动态物联网感知数据主要是指感知设备在生产过程中采集到的设备运行状况、环境参数等数据。
这类数据属于行业大数据，具有时间跨度大、位置相关性强、增长速度快的特点。
外部数据是指与企业生产活动和产品发布有关的外部信息，主要来源于互联网数据，如企业舆情、天气、市场预测、行业评价等。
1.2 适应煤矿生产大数据的特点煤矿大数据具有量大、值密度低、增长速度快、可靠性低等特点。
巨大的数据量：煤矿企业在生产过程中产生连续的动态数据，如气体监测数据、机电设备运行数据，根据运动轨迹跟踪号码我人员和视频监视控制图等各种类型的数据，同时，煤矿安全监察部门多年来积累了大量的数据和执法监督；数据类型多种多样：结构化数据，如瓦斯监测数据、井数、煤产量等。
有半结构化和非结构化数据，如照片、监控视频流、音频文件、规范性文件、应急预案等，且比例不断增加；数据值密度低：各类井下监测设备和传感器实时运行，连续监测井下生产环境和设备运行状态，数据量大，无中断，真实值数据所占比例较小。
数据快速增长：物联网和工业自动化系统在煤矿安全生产管理中得到广泛应用，覆盖的子系统越来越多。
每个系统24小时连续运行产生大量数据，使得数据量持续快速增长。
有色金属矿山智慧矿山平台建设思路浅析在数字化浪潮的推动下，有色金属矿山正经历着一场前所未有的变革。
智慧矿山平台的构建，就如同为古老的矿山装上了一双“千里眼”和“顺风耳”，使其能够洞察地下的秘密，预见未来的挑战。
本文将探讨有色金属矿山智慧矿山平台的建设思路，以期为行业的数字化转型提供一些启示。
首先，我们要明确智慧矿山平台的核心目标。
这个平台不仅仅是一个技术堆砌的产物，而是一个能够实现资源优化配置、提高生产效率、降低安全风险的综合系统。
它就像是一座桥梁，连接着矿山的各个生产环节，确保信息的畅通无阻和决策的科学性。
在构建这座“桥梁”时，我们需要关注以下几个关键要素：一是数据的采集与整合。
智慧矿山平台的基础是海量的数据。
这些数据来自于矿山的各个角落，包括地质勘探、采矿作业、选矿流程等。
我们需要通过先进的传感器和物联网技术，将这些数据实时地采集起来，并通过云计算等技术进行整合和分析。
二是智能化的决策支持。
有了数据作为支撑，我们还需要借助人工智能等技术，对数据进行深入挖掘和分析。
通过建立模型和算法，我们可以预测矿山的生产趋势、识别潜在的安全隐患，并为决策者提供科学的依据。
三是人机协同的作业模式。
智慧矿山平台并不是要取代人的作用，而是要实现人机协同的高效作业模式。
通过引入机器人、无人驾驶车辆等智能化设备，我们可以将人员从危险和繁重的工作中解放出来，让他们更多地专注于决策和创新。
四是可持续发展的理念。
智慧矿山平台的建设不仅要追求经济效益，还要兼顾环境保护和社会责任。
我们需要通过绿色开采、节能减排等措施，实现矿山的可持续发展。
在实施智慧矿山平台建设的过程中，我们还需要注意以下几点：一是加强顶层设计和规划。
智慧矿山平台的建设是一个复杂的系统工程，需要我们从全局出发，制定科学合理的规划方案。
这就像绘制一幅精美的地图，既要考虑到各个区域的特色和需求，又要确保整体的协调性和一致性。
二是注重技术创新和人才培养。
智慧矿山平台的建设离不开先进技术的支持和人才队伍的培养。
龙固煤矿数字化矿山建设初步方案南京欣网视讯通信科技有限公司（行业信息产品事业部）二零零九年九月目录第一章总论 (3)1.龙固矿井数字矿山项目建设背景 (3)2.龙固矿井数字矿山建设的必要性 (3)3.龙固矿井数字化矿山建设目标和任务 (5)4.龙固矿井数字化矿山设计范围 (5)5.项目承担单位介绍 (6)第二章详细设计 (11)1.龙固矿井数字矿山目标框架 (11)2.地面及井下硬件系统设计（统一的传输网络平台） (12)3.平台及系统软件系统设计（统一的软件和数据库平台） (16)第三章三维可视化平台功能 (19)1、数字化矿山演示 (19)2、综合信息管理系统 (25)3、软件需要的硬件支持............................................... 错误！未定义书签。
第四章项目时间预算. (28)第一章总论1.龙固矿井数字矿山项目建设背景随着我国信息技术的发展，各行业运用虚拟现实技术完成实际的操作和生产已经成为了一种发展的趋势，高危的煤炭企业更是如此，如何减少生产安全隐患、如何提高生产效率等问题已经成为企业发展的瓶颈，煤炭部等相关部门也已经出台了一些相关的政策，来鼓励数字化矿山和智能化矿山的建设。
用以来提高煤炭企业的整体科技实力和技术水平。
龙固矿山认真贯彻了我国社会主义现代化建设的各项方针政策，以市场为导向，经济效益为中心，与时俱进，开拓创新，力争将矿井建设成为高科技、高效率、高质量、高效益的具有中国特色和世界先进水平的现代化的煤、电、建材等综合开发的新型矿井。
其中矿井的现代化通讯、现代化监控和矿山数字化建设是必不可少的工作。
2.龙固矿井数字矿山建设的必要性龙固矿井位于鲁西南巨野煤田的中南部，东距巨野县城约20km，西距菏泽市约40km。
行政区划属菏泽市巨野县管辖。
建设地点在巨野县龙固镇。
东起田桥断层，西至煤系地层底界露头；南起邢庄及刘庄断层，北至陈庙断层及第一勘探线。
煤矿智慧矿山建设规划方案目录一、总体目标与要求 (2)1.1 智慧矿山建设目标 (3)1.2 智慧矿山建设要求 (4)二、现状分析 (6)2.1 煤矿概况分析 (8)2.2 现有智慧化水平分析 (9)2.3 建设难点与挑战 (11)三、建设方案 (12)3.1 智慧化发展平台建设 (14)3.1.1 大数据平台建设 (15)3.1.2 云计算平台建设 (16)3.1.3 物联网平台建设 (18)3.1.4 人工智能平台建设 (19)3.2 关键领域智慧化应用 (20)3.2.1 生产经营智慧化 (21)3.2.2 安全管理智慧化 (22)3.2.3 人员管理智慧化 (23)3.3 实施路径与措施 (25)3.3.1 建设实施阶段划定 (26)3.3.2 资金保障方案 (28)3.3.3 人才培养方案 (29)四、风险控制与应对措施 (30)4.1 建设风险 (31)4.2 运营风险 (33)4.3 安全风险 (34)4.4 应对方案 (35)五、评价标准与指标体系 (36)5.1 评价指标体系 (37)5.2 评价方法 (39)一、总体目标与要求技术先进性：方案应采用最先进的信息技术、通信技术和自动化技术来提升矿山安全生产水平和管理效率。
安全高效：智慧矿山建设的目标之一就是要实现安全生产，减少事故的发生率，提升矿山的劳动生产率。
绿色环保：方案应符合国家对矿业发展的环保要求，减少矿山的污染排放，实现绿色可持续发展。
经济效益：智慧矿山建设应提高资源利用率，优化生产流程，增强矿山的经济效益。
人员管理：通过智能化系统提高人员管理效率，提升员工的综合素质，包括安全技能、操作技术等。
信息共享：建设统一的信息管理平台，实现数据共享，提高决策的科学性和准确性。
应急预案：建立完善的突发事件应急处理机制，确保在突发事件时能够迅速有效响应。
本规划方案旨在根据国家对煤炭行业的最新发展政策，结合煤矿自身的实际情况，构建一个集信息技术、自动化技术和通信技术为一体的智慧矿山。
数字化矿山安全信息管理系统范本一、背景介绍随着我国矿山行业的不断发展与进步，矿山安全问题也成为了一个亟待解决的重要议题。
传统的矿山安全信息管理方式存在着很多弊端，如信息不准确、反应缓慢、管理困难等。
为了提高矿山安全管理水平，数字化矿山安全信息管理系统逐渐得到了广泛的应用和推广。
二、系统设计1. 系统概述数字化矿山安全信息管理系统是一种综合应用了大数据、物联网、人工智能等技术的信息化管理平台。
通过对各种安全信息进行采集、存储、处理和分析，为矿山安全管理提供科学、准确、及时的依据。
2. 功能模块(1) 安全信息采集模块：通过安装传感器、监控摄像头等设备，实时采集矿山内部的各种安全信息，如瓦斯浓度、温度、湿度等。
(2) 安全信息存储模块：将采集到的信息进行统一存储，并分类整理，以便后续的分析和查询。
(3) 安全信息处理模块：对存储的安全信息进行加工处理，如数据清洗、筛选、计算等，以获取更加准确的结果数据。
(4) 安全信息分析模块：将处理后的信息进行分析和挖掘，提取其中的关联规律和趋势，为矿山安全管理人员提供决策依据。
(5) 安全信息报警模块：当系统检测到矿山内部发生异常情况时，及时向管理人员发出报警，并提供相关信息，以便快速采取应对措施。
(6) 安全信息查询模块：提供一个方便快捷的查询接口，使矿山安全管理人员能够随时查看矿山内部的安全信息。
三、系统优势1. 实时监测：通过数字化矿山安全信息管理系统，可以实时监测矿山内部的各种安全指标，及时发现问题，减少事故发生的概率。
2. 数据分析：系统能够对采集到的安全信息进行深度分析，提供科学、准确的数据支持，为管理人员提供决策参考。
3. 报警机制：系统能够通过设定阈值，当矿山内部出现异常情况时，能够及时向管理人员发出报警，以便快速采取应对措施。
4. 数据存储：系统将采集到的安全信息进行分类整理并存储，便于长期跟踪分析，形成较为完备的安全信息数据库。
5. 可视化界面：系统基于图形化界面设计，使得矿山安全管理人员能够直观地了解矿山内部的安全情况，方便进行管理和决策。
煤矿数字化矿山系统平台建设设计
【摘要】文章介绍了煤矿基于3D GIS数字化矿山系统平台的建设设计，煤矿矿井数字化矿山基础信息平台，矿井生产综合自动化安全生产监控系统技术，数字化矿山系统平台建设内容、系统功能、技术要求，数字化矿山系统建设实施基础以及数字化矿山的信息网络系统结构设计。
【关键词】煤矿；数字化矿山；3D GIS；自动化；信息网络
1.引言
数字矿山是以矿井综合自动化安全生产监控系统为原型，以矿井新型的高科技技术和网络技术为支撑，在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线，将矿山信息构建成一个矿山信息模型和计算机数字模型，描述矿山中每一点的全部信息。
按三维坐标组织，存储起来，形成海量数据和多种数据相融合的数字化、网络化、智能化和可视化的三维空间技术系统。
它采用现代信息技术、数据库挖掘技术、网络技术、智能化控制技术实现信息化、数字化的虚拟矿山并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段。
使有关人员都可以快速准确、充分和完整地了解及利用矿山各方面的信息。
数字矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架，并在该框架内嵌入我们所获得的信息的总称，通过数字化矿山系统可以直观了解整个矿山的安全生产信息监控系统，矿山信息系统之间的联系。
通过利用数据挖掘技术的专业应用信息系统有利于企业管理层做出专业的、合理的管理决策。
可以从两个层次上来理解煤矿数字矿山。
一个层次是将数字矿山中的固有信息（即与空间位置直接有关的相对固定的信息，如地面地形、井下地质、开采方案、已完成井下工程等）数字化，按三维坐标组织起来一个数字矿山，全面详尽地刻画矿山及矿体；另一个层次是在此基础上再嵌入所有相关信息（即空间位置间接有关的相对变动的信息，如储量管理、机电管理、人事管理、生产管理、技术管理等等）组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。
2.数字化矿山系统平台实施流程
数字化矿山系统平台建设的主要目的是建设成为具备专业决策分析功能管理分析系统，专业决策分析离不开数据，没有足够的数据支持，就无法发挥数字化矿山系统平台的最大功能。
因此在数字化矿山系统平台建设之前，需要完成现场子系统的建设。
如：安全监控系统、人员监测系统、皮带监控系统，井下水泵监控系统，主扇风机监控系统、地测信息管理系统、设备管理信息系统等。
为数字化矿山系统平台实施打下坚实的基础，为数字化矿山系统平台做好充分的准备。
然后通过矿井自动化系统平台方式将各个现场子系统的数据集成存储，形成一个庞大的数据存储中心。
最后完成基于3D GIS数字化矿山平台的建设。
数字化矿山系统平台建设流程如图1所示。
3.数字化矿山系统平台系统网络架构建设
为了实现煤矿子系统数据高速性、可靠性、安全性传输，结合煤矿机电设备、控制系统分散的特点，数字化矿山网络拓扑结构采用基于TCP/IP技术的工业以太环网+现场工业总线来实现。
实现将井下的各个设备信息，如：瓦斯传感器信息、一氧化碳传感器信息、皮带的开停、井下变电所电流电压等信息传输到地面，并整合集成地面各个监控系统采集的信息实现所有机电设备信息与系统数据信息共享。
根据整个矿山的层次结构分析，可将矿山的工业网络系统分为三层的系统体系架构：
（1）管理层（以太网）；
（2）控制层（冗余工业以太网）；
（3）设备层（现场总线）。
设备层作用是通过现场总线的方式将井下与井上的各种机电设备，如监控分站、人员监测分站、井下网络信号、井下水泵PLC控制器，井下皮带控制器等进行整合连接，将采集到的信息经过网络传输到地面。
控制层由工业冗余交换机组成的千兆光纤冗余工业以太网。
煤矿矿山地面和井下2个环网采用单环单节点冗余方式组环，并采用主备链路连接方式与核心工业交换机进行连接。
工业冗余交换机配备有网络冗余协议，可以使整个网络很简单的就建立起冗余的以太网络。
当冗余工业以太网的任意网络光纤断开连接的时候，则自动启用备用连接链路，整个的工业网络系统将在最短时间自动恢复正常。
管理层主要进行集中控制管理，矿山安全生产监控系统信号与井下设备信号经过工业以太网传输至矿山中心机房服务器中，通过矿井自动化系统软件标准接口将数据集中采集到数据库中，可以对各个子系统的数据集中分析管理，也为数字化矿山系统平台提供数据基础。
数字化矿山系统平台网络拓扑结构如图2所示：
图2 数字化矿山系统平台网络拓扑结构图
4.基于3DGIS数字化矿山系统平台建设
“数字化矿山系统平台建设”系统的研发成功打破了数字矿山建设理论体系仅停留在理论层面的现状，真正实现了三维GIS（地理信息系统）与煤矿生产系统的结合，并且具有数据更新灵活方便、自动化三维建模等特点，为煤矿提供再现井下生产状态的高科技辅助工具。
本系统主要开发流程、内容及实现的功能如
下：
（1）根据煤矿系统结构组成，煤矿数据多源异构的特点，研究了矿井基础数据采集更新的手段，结合矿井自动化OPC、FTP等多种接口技术研发了数据集成的软件包，实现了多源异构数据实时获取。
主要实现了如下功能：
1）实现了从测量数据库导入数据，自动进行巷道相交生成巷道数据；
2）实现了以采掘工程平面图为底图，手动采集录入巷道数据；
3）实现了供电系统采集布置数据入库功能；
4）实现了给排水系统采集布置数据入库功能；
5）实现了运输系统采集布置数据入库功能；
6）实现了工作面采集布置数据入库功能等；
7）实现了安全监测监控系统实时数据接入；
8）实现了人员定位系统实时数据接入；
…………
针对“数字化矿山系统平台”的基础数据来源包含多个矿井生产子系统，各子系统可能分布于不同的部门、以及“智能化数字矿山”的维护及使用也涉及到不同的部门的特点。
研究了系统数据安全、高效传输的方式，实现了依靠井下工业（下转第63页）（上接第60页）环网、地面环网、防火墙及交换机的合理配置保证数据正常传输；（2）为了更高效率的管理及使用矿山基础数据，研究了对矿山数据进行存储、管理及应用的机制。
系统对矿用数据进行归纳、分类及处理后，搭建了矿用空间数据中心和矿用监控数据中心，对井上下所有矿用对象相关的空间数据和属性数据采用关系型网络数据库实现一体化存储、管理。
主要实现了如下功能：
1）实现了按照矿用对象和生产系统组织数据功能；
2）实现了对象属性结构自定义功能；
3）实现了数据字典管理功能；
4）实现了矿用对象库管理功能；
5）实现了测点配置管理功能。
（3）为了消除信息孤岛，研究了基于矿用空间数据中心和矿用监控数据中心的煤矿数据共享机制。
系统从两方面较好的实现了煤矿基础数据的共享，其一是系统内部各模块之间可以轻松共享基础数据；其二是针对以后可能会出现的增值业务需求，系统能够对外提供接口，实现数据共享；
（4）基于3DGIS技术，结合煤矿各生产系统特点，研究了矿用模型及系统的自动化建模算法。
成功开发出丰富的三维矿用建模算法及组件，实现了自动化三维建模流程。
主要完成功能如下：
实现了巷道及交岔点自动化三维建模；
1）实现了地质体自动化三维建模；
2）实现了供电系统自动化三维建模；
3）实现了给排水系统自动化三维建模；
4）实现了运输系统自动化三维建模；
5）实现了工作面布置自动化三维建模等。
（5）为了更加生动形象的将数据处理结果展示给用户，研究了数据可视化表现手段。
实现了丰富的数据展示效果，支持二维矢量可视化、三维矢量可视化以及组态界面等。
主要完成了如下功能：
1）实现了二维、三维及组态显示数据功能；
2）实现了图属互查功能；
3）实现了二维图形与三维图形联动定位功能；
4）实现了三维模型交互编辑功能；
5）实现了三维查询、漫游功能。
“数字化矿山平台”系统的成功开发和应用，为煤矿安全生产提供了辅助的决策工具，提高了煤矿的生产效率。
5.数字化矿山系统平台WEB发布与安全管理
为了保证数字化矿山系统平台的稳定运行，防止遭受病毒的攻击，可利用防火墙对煤矿企业或则集团公司局域网与因特网想隔离，防毒墙对核心交换机数据端口进行监测的方式。
与软件防火墙、杀毒软件形成双重网络保护机制，确保数字化矿山系统平台的数据稳定采集于系统的安全、可靠、稳定。
为了让集团公司
管理人员实现对数字化矿山平台的网络数据共享，煤矿矿山可增加路由器，与集团公司信息总部的核心路由相连，与集团公司信息总部形成一个大型体系结构的局域网。
方便集团公司管理人员可以第一时间掌握煤矿矿山的生产信息、安全信息、井下综合环境信息，确保矿山企业的安全、高效生产。
信息化网络系统拓扑图如图3所示。
6.结语
随着对地观测和计算机技术快速发展，空间信息及其处理能力已得到极大的丰富和加强，人们渴望利用这些空间信息来认识和把握地球和社会的空间运动规律，进行虚拟、科学预测和调控。
3D GIS在提供三维视觉认知的同时，还提供更深刻的解析的空间分析功能，通过GIS等技术建立三维矿山空间地学模型，进行地学模拟，并利用可视化技术以图形图像方式逼真再现三维地质实体和矿山井工程，进行科学分析、决策规划、指导生产，有利于改善勘探地质信息质量，深入研究和分析地学问题的内在规律，提高矿山安全生产能力和科学管理水平。
参考文献
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