今年以來，山東能源淄礦集團(tuán)唐口煤業(yè)公司積極創(chuàng)建“智慧礦山建設(shè)年”活動(dòng)，從信息系統(tǒng)平臺(tái)、采掘轉(zhuǎn)運(yùn)、自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)、自動(dòng)化災(zāi)害防治系統(tǒng)、智慧經(jīng)營(yíng)管理等方面多管齊下，構(gòu)筑智慧礦山堅(jiān)固防線，確保礦井智能化發(fā)展。

該公司按照集團(tuán)公司“智慧化礦山建設(shè)整體規(guī)劃”要求，公司于2018年9月至11月邀請(qǐng)專家就“智慧礦山”建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容對(duì)主要管理人員進(jìn)行了培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并堅(jiān)持需求導(dǎo)向，按照“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)”的建設(shè)思路，制定了具體的“智慧礦山”實(shí)施方案。該方案共包含5個(gè)系統(tǒng)、12個(gè)專業(yè)、21個(gè)項(xiàng)目，總投資約2.53億元，2018年已投入費(fèi)用150萬(wàn)元，2019年預(yù)計(jì)投入費(fèi)用1.68億元，2020年預(yù)計(jì)投入費(fèi)用4798.6萬(wàn)元，2021年預(yù)計(jì)投入費(fèi)用3542萬(wàn)元。

信息系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)

為滿足智慧礦山建設(shè)需求，需要建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)。該公司將礦生產(chǎn)、輔助等各個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)字典、字段后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)，利用Hadoop架構(gòu)中的Mahout等數(shù)據(jù)分析工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘、整合、分析、評(píng)估后建立合適的數(shù)據(jù)模型，從而得到科學(xué)的可供領(lǐng)導(dǎo)決策的各類統(tǒng)計(jì)、評(píng)估數(shù)據(jù)，并通過展示平臺(tái)進(jìn)行展示?？梢詾闆Q策層提供生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)量、銷售、市場(chǎng)化、能耗、安全雙控等方面可行性建議。同時(shí)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的集中監(jiān)測(cè)和控制，具備遠(yuǎn)程集控功能。目前初步方案已基本形成，力爭(zhēng)2019年底完成平臺(tái)建設(shè)，初步建成唐口數(shù)據(jù)中心，基本完成生產(chǎn)、輔助、安全等系統(tǒng)的融合與展示。

隨著生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷延伸，工業(yè)環(huán)網(wǎng)所接入的設(shè)備不斷增多，現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)已經(jīng)不能滿足智慧礦山建設(shè)需求。該公司將現(xiàn)有的千兆環(huán)網(wǎng)升級(jí)為萬(wàn)兆環(huán)網(wǎng)。井下無線通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋不完全，考慮后期繼續(xù)增加智能化采掘工作面網(wǎng)絡(luò)傳輸需求，需對(duì)3G通訊系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

該公司將把基于地測(cè)多元信息的GIS平臺(tái)進(jìn)行深度拓展，采用多用戶在線編輯、異構(gòu)數(shù)據(jù)獲取和并發(fā)數(shù)據(jù)保存技術(shù)，呈現(xiàn)采礦信息三維可視化表達(dá)與地質(zhì)系統(tǒng)四維動(dòng)力模擬，實(shí)現(xiàn)基于“一張圖”的多部門、多圖層、多維度的協(xié)同管理運(yùn)作。

采掘轉(zhuǎn)運(yùn)建設(shè)

該公司將裝備一套智能化采煤工作面，引入智能控制系統(tǒng)、智能型集成供液系統(tǒng)及順槽監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，將工人從工作面解放到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)以及刮板運(yùn)輸機(jī)等主要設(shè)備的智能控制、可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控、工況檢測(cè)、故障診斷等功能，將工作面打造成“有人安全巡視、無人跟機(jī)作業(yè)”的常態(tài)智能化無人開采模式。

對(duì)礦井在用綜掘機(jī)全面改造，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控作業(yè)，并增加綜掘機(jī)機(jī)載支護(hù)平臺(tái)，逐步淘汰前探梁臨時(shí)支護(hù)，融合工作面機(jī)械設(shè)備綜合控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜掘工作面截割破巖、皮帶運(yùn)輸?shù)穆?lián)合控制，打造安全、少人、綠色、高效的綜掘生產(chǎn)作業(yè)線。

自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)

該公司將對(duì)現(xiàn)有電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)井下供電系統(tǒng)參數(shù)在線檢測(cè)，自動(dòng)進(jìn)行故障檢測(cè)、定位、切除。通過對(duì)數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備選型、繼電保護(hù)和調(diào)節(jié)方案的自動(dòng)計(jì)算。

該公司將對(duì)井下各采區(qū)泵房實(shí)現(xiàn)集中控制，根據(jù)水倉(cāng)水位及階梯電價(jià)等因素，自動(dòng)控制各泵房排水機(jī)組的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化礦井分布式排水系統(tǒng)，每年至少減少崗位司機(jī)24人。

該公司將對(duì)主副井3部提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)振動(dòng)、溫度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)及分析，隨時(shí)掌握提升機(jī)運(yùn)行工況。對(duì)煤流系統(tǒng)主要設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析，掌握其變化趨勢(shì)，查詢?cè)O(shè)備存在隱患，達(dá)到設(shè)備超前維護(hù)及預(yù)防性檢修的目的。

該公司將采用多功能礦用基站組建輔助運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“輔助運(yùn)輸調(diào)度監(jiān)控”和“車皮物料自動(dòng)跟蹤”功能，根據(jù)車場(chǎng)車輛情況，自動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)車輛的高效調(diào)度；建立井上下全覆蓋的軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸作業(yè)的智能調(diào)度，不斷提高礦井輔助運(yùn)輸效率和安全管理水平。

自動(dòng)化災(zāi)害防治系統(tǒng)建設(shè)

該公司將通過調(diào)研定位識(shí)別設(shè)備，在采掘地點(diǎn)安裝智能顯示屏，實(shí)時(shí)顯示限員區(qū)域人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)超員自動(dòng)報(bào)警和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳的功能。通過引進(jìn)智能遠(yuǎn)程操控鉆車，改進(jìn)裝卸鉆桿方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝填鉆桿，同時(shí)在鉆車上安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)鉆車遠(yuǎn)距離智能操作。通過安裝鉆場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行全程退桿錄像，利用工業(yè)環(huán)網(wǎng)將現(xiàn)場(chǎng)情況上傳至防沖監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線驗(yàn)收，同時(shí)配合智能鉆車升級(jí)改造，自動(dòng)記錄鉆車鉆進(jìn)工作狀態(tài)，同其它監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)一并上傳至地面，實(shí)時(shí)掌握工程進(jìn)度。通過沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)智能辨識(shí)技術(shù)、震動(dòng)波CT技術(shù)、地音監(jiān)測(cè)技術(shù)、沖擊變形能時(shí)空預(yù)警指標(biāo)和多參量綜合預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)沖擊載體區(qū)域識(shí)別和沖擊危險(xiǎn)性時(shí)序化跟蹤監(jiān)測(cè)。通過建立唐口防沖“數(shù)據(jù)庫(kù)”和防沖效果“數(shù)據(jù)庫(kù)”，對(duì)礦井沖擊地壓治理效果進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤、評(píng)價(jià)。防沖專家通過遠(yuǎn)程在線分析和定期現(xiàn)場(chǎng)診斷等方式，確定礦井沖擊危險(xiǎn)情況，并制定合理的解危方案。

該公司將利用風(fēng)量、溫度、風(fēng)壓等傳感器對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和分析，遠(yuǎn)程對(duì)自動(dòng)風(fēng)門和風(fēng)窗進(jìn)行控制，靈活分配風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)智能化、信息化控制，解決530采區(qū)雙系統(tǒng)供風(fēng)與回風(fēng)中存在的供風(fēng)不穩(wěn)定、通風(fēng)管理困難等問題。建立整合安全監(jiān)控系統(tǒng)、微色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大面積采空區(qū)煤火災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)及南北部主通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)于一體的大數(shù)據(jù)智能預(yù)警分析系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作面、采空區(qū)氣體參數(shù)變化情況，實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的共享，同時(shí)形成通風(fēng)、瓦斯、防滅火監(jiān)測(cè)分析報(bào)告，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)預(yù)判。儀器智能無人管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)儀器儀表智能管理，使用儀器人員按照單位統(tǒng)計(jì)人數(shù)，實(shí)行刷卡自行領(lǐng)取和歸還儀器、故障預(yù)警、減少在用量1/3左右，節(jié)約了成本又節(jié)約了強(qiáng)檢費(fèi)用，發(fā)放人員可以變?yōu)榫S修人員，減少1人。

該公司將基于低空無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)的礦山地質(zhì)環(huán)境一體化監(jiān)測(cè)，獲取礦區(qū)高分辨率無人機(jī)遙感影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)高精度地理信息的快速獲取、礦區(qū)影像的可量測(cè)化及礦區(qū)實(shí)景三維建模，真實(shí)模擬礦區(qū)三維信息。井壁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)意在掌握井壁的變形規(guī)律下，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)、多部門聯(lián)合管控下的井筒變形自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警，保障井筒的安全運(yùn)營(yíng)。采用多種方法綜合分析，總結(jié)礦井整體富水性分布規(guī)律，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，形成水害評(píng)價(jià)體系，預(yù)測(cè)未開拓區(qū)域富水情況，提高安全管控能力，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

智慧經(jīng)營(yíng)管理建設(shè)

該公司研發(fā)的智慧發(fā)運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)客戶自助發(fā)卡、司機(jī)自助刷卡、系統(tǒng)自動(dòng)驗(yàn)證車輛信息，處理速度遠(yuǎn)高于人工核驗(yàn)，減少人工成本，提高發(fā)運(yùn)效率。系統(tǒng)對(duì)車輛采用RFID+IC卡雙卡驗(yàn)證模式，實(shí)現(xiàn)煤炭發(fā)運(yùn)的全流程防作弊管理。礦井智慧運(yùn)銷系統(tǒng)建成后，將實(shí)現(xiàn)車輛廠區(qū)一卡通派車稱重管理、煤種自動(dòng)識(shí)別、遠(yuǎn)程自動(dòng)放煤等功能。

該公司及時(shí)建立財(cái)務(wù)共享服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一會(huì)計(jì)科目，統(tǒng)一信息系統(tǒng)，統(tǒng)一共享財(cái)務(wù)審批流程，統(tǒng)一財(cái)務(wù)核算標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)核算的標(biāo)準(zhǔn)化，流程化操作；并在成本管控、稅務(wù)管理、資金管理、預(yù)算管理等方面實(shí)現(xiàn)資源的共享，極大提高財(cái)務(wù)管理的工作效率和工作質(zhì)量，節(jié)約人力資源，從而真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)的財(cái)務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

該公司按照實(shí)施方案規(guī)劃，計(jì)劃應(yīng)用自動(dòng)化控制、數(shù)字化建模、信息化管理等手段，三年內(nèi)分步實(shí)現(xiàn)礦井自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化，最終實(shí)現(xiàn)礦井資源空間可視化、采礦裝備無人化、工藝控制自動(dòng)化等“智慧礦山”建設(shè)總目標(biāo)。2019年計(jì)劃對(duì)礦井采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、輔助運(yùn)輸及災(zāi)害防治等系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械化、自動(dòng)化改造升級(jí)，力爭(zhēng)2020年上半年主要生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)，2019年年底完成礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)由千兆升級(jí)為萬(wàn)兆，為下一步各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成創(chuàng)造條件。

(張繼濤 金鑫)