基于煤矿业务的数据管理、存储、分析和共享平台
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完成单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
登记编号:ZSXC-2023-MT-2-041
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
雷亚军、韩存地、王 龙、韩春福、肖 祺、薛 晋、祝 菁、张碧川
成果简介:
基于煤矿业务的数据管理、存储、分析和共享平台项目试运行至今,共接入146个系统。输出曹家滩矿业公司《曹家滩煤矿数据标准规范》1套、《曹家滩煤矿数据质量报告》1套、《曹家滩煤矿数据资产管理办法》1套、《曹家滩煤矿数据管理规范》1套。通过共享平台对外提供了涵盖生产类、安全类、设备类、人力资源类、物资类等标准接口1000多个,供其余系统调用。输出一套《曹家滩煤矿数据模型设计方案》,根据方案构建了涵盖生产成本类、安全类、灾害类、设备类等50多个数据模型。通过可视化平台、数据指标、数据模型、业务需求构建了100多个可视化决策分析场景。项目成果的应用显著简化了子系统之间的数据交换,大幅提升了数据标准化应用,降低系统重复建设,降低硬件资源采购成本,通过模型分析合理规划生产及设备运行时间大幅提升人员工作效率及减低生成成本,对我国煤炭行业数字化转型发展具有重要意义。
1.经济效益
(1)直接经济效益
曹家滩目前一共146子系统,按照每个系统数据接入费用节约20万计算,共计节约2920万。通过数据管理、存储、分析和共享平台将数据提取进行融合分析避免系统重复建设,随采掘巷道不断增加,按照每年新增5个系统,每个系统200万计算,每年可节约1000万。两项加起来共计节约3920万。
(2)间接经济效益
本项目建设完成之后,通过大数据模型分析植入自动化水平大大提高自动化系统运行水平,智能综采工作面、智能掘进工作面、智能主煤流运输系统、智能供电、供排水、智能铁销等各智能化系统均实现减人少人,系统建设之前需要86人,目前仅需40人即可完成,系统试运行至今14个月,按照2万元/月的薪资水平计算,带来间接经济效益1288万元。
2.社会效益
(1)构建了低节能成本的节能解决方案
在增加硬件投资的情况下,对矿井已有的数据进行深度分析,从降低设备的维护成本、管理成本、降低大型机电设备空载、轻载率的角度实现节能降耗。实现了矿井原有投资(硬件、软件)的增值。
(2)提高了矿井的安全与效率
数据融合分析以解决问题为目的,注重结果,保留原因。通过对整个矿井全样本数据的分析,找到数据之间的关联,利用开放式特征规则库,基于地理信息的分级报警联动可解决突发事件应急处置的快速联动,对矿井的安全、效率问题进行深入处理。
(3)解决了从现场操作到四大中心的知识断层问题
随着矿井综合自动化水平的提高,井上下多个子系统已经能够实现了远程控制(无人值守),矿井的效率、安全得到了很大的提高。但出现了新的问题:各子系统原有经验丰富的一线操作、技术人员的现场经验知识与远程控制系统之间出现了断层,他们的现场经验知识没有得到很好的传承。模块提供了现场经验知识与控制系统之间的连接,解决了断层问题。
(4)为矿井搭建了不断积累的知识库
模块内用到的特征规则库等核心库对矿井开放,是可以不断积累的知识库,随着时间推移,知识的不断积累,预测、预警会更加趋于准确、合理。
(5)融合了子系统与现场知识数据,真正做到了全信息融合
把整个矿井数据作为一个整体进行互联,现场经验与矿井数据在模块中实现了融合,实现了互联特征分析,并对分析结果进行关联显示,大大提高了信息获取效率,做到了信息易通。
(6)开放、安全的框架
模块架构提供开放的接口,可以接入其他系统的数据,也可以把模块内的功能无缝提供给其他系统使用。密码数据采用不可逆加密,即使是程序开发者也不能够破译。