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智能矿山核心架构关键技术的研究与应用

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景 平煤八矿是我国自行设计和施工的第一座特大型矿井,近年来,随着信息技术的发展和普及,平煤股份八矿大力实施“信息化带动工业化、工业化促进信息化”的发展战略,初步实现了“数据采集自动化、业务信息集成化、信息管理网络化,管理决策科学化”。为响应国家智慧矿山建设的号召,特研究突出矿井智能矿山核心架构关键技术,以提高矿产资源开发潜力,降低矿山开采风险,提高矿山企业市场竞争力。 二、主要做法 1、整体架构 智慧矿山平台以地理信息系统平台和矿山数字化平台为基础,由数据采集和传输网络层、信息展现层、数据储存层(数据库)、系统配置层(DBA)、核心应用层、数据挖掘层、决策指挥层和WEB操作层构成,实现信息的完全共享和各种业务的无缝集成。 2、重点研究和应用的智能系统 该项目在平煤股份八矿已有自动化硬件平台的基础上研究和建设了综合自动化数据分析平台、矿井“五合一”通信系统和矿井智慧工序技术。 (1)综合自动化数据分析平台集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为一体,能在各种情况下准确、可靠、迅速地做出反应,及时处理,协调各系统工作,达到实时、合理监控的目的。 (2)矿井“五合一”通信系统以数字程控为平台实现对程控电话系统、无线通信系统、扩音广播系统的调度指挥,实现对人员定位、安全监测系统的联动。 (3)矿井智慧工序技术对各自动化系统进行深入的研究,着重对系统的工艺进行详细的摸索、对系统的运行情况进行深入科学的研究分析,找出潜在的规律;进一步优化各个系统的工序,升级系统处理流程。 三、功能效果 1、系统实施使生产相关的各环节连锁集控,提高了对设备的故障分析和判断能力,大大减少了因设备故障和人为操作失误引起的停机事故的发生,缩短设备维修和检修的时间,提高了企业的生产效率。 2、由于完全的自动化和智能化,使得机器设备的使用更加高效,从而大大增加了产量,提高了经济效益。 四、实施应用前后效果情况 (1)减少故障时间 如提升主煤流运输能力:系统投运前,全矿月故障影响时间平均在28小时左右。投运后,月故障时间平均为26小时。 (2)节能降耗 仅以二水平中央泵房为例,实现了远程控制,现场初步实现无人值守。每月仅削峰填谷一项就节约电费约10万元,每年可节约电费120万元。 (3)减少设备故障率 系统投运后,平均每月可节省设备维修及维护费用3.3万元,每年可节省开支39.6万元。 (4)减少现场岗位 投运前,井下皮带集控系统每班所需岗位20人,目前所需岗位15人;煤楼运输系统每班所需岗位22人,目前所需岗位15人。 就目前可见的经济效益计算,年节约开支和提高生产能力的经济效益合计: 526.8万元。 五、推广价值及范围 这些技术大大提高了矿井生产效率和安全系数,具有一定的创新性和先进性,有很实用的推广和借鉴价值。可为煤矿行业其他兄弟单位提供一个科学的、完备的、系统的、可操作的实施模式和技术指导参考,也提供通用化、实用化案例,可复制性强。