智慧矿山整体规划建设方案.pptx

智慧矿山整体规划建设方案0 汇报内容l1.智慧矿山概述l2.智慧矿山建设内容l2.1 标准体系与业务流程建设l2.2 智能终端、感知层及其子系统建设l2.3 网络传输层及基础设施建设l2.4 平台层智慧矿山操作系统平台（RED-MOS）l2.5 智能应用层智慧矿山业务应用系统l2.5.1 智慧生产系统l2.5.2 智慧安全系统l2.5.3 智慧生产执行系统l2.5.4 智慧经营管理系统l2.5.5 智能管控平台1.1 建设背景在“两化”深度融合的大形势下，工业领域正迎来产业发展的巨大变革。目前，煤矿安全高效矿井系统的机械化程度达到 90%以上，单机自动化也日趋完善，建成了一批千万吨级矿井群，并开发了生产综合自动化系统等。国家能源局规划：2020年将建成100个智能工作面，2025年将建成1000个智能工作面。1.1 建设背景多为子系统独立建设，系统缺乏统一集成实施，被动的、事后响应式的灾害监测智慧矿山数据和信息缺乏关联和融合被动灾害监测信息和数据孤立安全绿色高效智能缺乏智能分析系统缺乏协同各控制系统都处于局部和有限控制，缺乏“智慧大脑”实现协同与联动多数靠经验判断、单点判断式的，缺乏对数据信息的可靠共享和智能分析1.2 智慧矿山概念智慧矿山是智能工业物联网及软件定义技术在矿山领域的全面应用。是典型的信息物理系统(Cyber Physical Systems，简称：CPS)。通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建矿山物理世界与信息世界中人、机、环、管等安全、生产要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统。智慧矿山1.3 智慧矿山核心业务框架通过“云（云计算+大数据+AI）、管（万兆环网+5G下井）、端（智能终端）”打通“人（目标定位）、机（生产装备）、环（环境监测）”AI+IIOTCPS智慧矿山操作系统平台是在不同层面上通过对人、机、环的智慧矿山操作系统平台（RED-MOS）(GISGIM组态)各子系统的综合集成、纵向贯通、横向关联、融合创新，形成企业的安全、生产、经营、管理的综合性管控平台，平台可整体运行，子系统也可独立运行，平台与子系统在运行上互不影响，但在数据上是集中管理。精准定位智能生产监测监控KJ323D精准定位系统煤机智能装备控制系统KJ66X安全监控系统1.4 智慧矿山建设目标万物互联时空服务平台融合、控制联动智慧决策利用GIS和BIM技术，为智慧矿山应用提供二三维一体化的位置服务、矿山工程及设备的全生命周期管理等服务和工具，实现矿山数字孪生。利用大数据与人工智能AI等技术，迭代升级煤矿安全、生产、经营的智能分析、自我学习与辅助决策全面感知井下人、机、环等的位置、状态，并可以对设备进行控制通过软件定义，实现井上下人、机、环、管信息的强实时关联、融合与智能联动1.5 智慧矿山工业物联网四层架构RED-APPStore智慧安全类APP智慧生产类APP综合决策类APP生产执行APP经营管理类管理统一的信息资统一BI及报表工具GIS服务平台GIM时空平台大数据分析平台消息队列管理设计协同平台工作流引擎组态化平台的PaaS层后端即服务平台实时数据服务平台智能平台资源部署与管理|资源管理运维管理故障恢复源 RED-MOS管支撑控网络传输数据中心/云方案存储/网络/计算虚拟化边缘数据处理体IaaS层体系系数据集成及边缘处理/设备统一接入|视频环网设备接入 协议解析安全监控网（流标程传输层井下控制网4G/5G/WIFI准梳规理）范）智能设备及泛在感知层上位机/分站PLC/RTU智能设备传感器/仪表视频监控人|健康指数 位置信息设备|工况状态 参数指数环境|实时数据 报警信息灾害|实时监控 预警信息 汇报内容l1.智慧矿山概述l2.智慧矿山建设内容l2.1 标准体系与业务流程建设l2.2 智能终端、感知层及其子系统建设l2.3 网络传输层及基础设施建设l2.4 平台层智慧矿山操作系统平台（RED-MOS）l2.5 智能应用层智慧矿山业务应用系统l2.5.1 智慧生产系统l2.5.2 智慧安全系统l2.5.3 智慧生产执行系统l2.5.4 智慧经营管理系统l2.5.5 智能管控平台2 围绕工业物联网四层架构的智慧矿山建设内容RED-APPStore智慧安全类APP智慧生产类APP综合决策类APP生产执行APP经营管理类管理统一的信息资统一BI及报表工具GIS服务平台GIM时空平台大数据分析平台消息队列管理设计协同平台工作流引擎组态化平台的PaaS层后端即服务平台实时数据服务平台智能平台资源部署与管理|资源管理运维管理故障恢复源 RED-MOS管支撑控网络传输数据中心/云方案存储/网络/计算虚拟化边缘数据处理体IaaS层体系系数据集成及边缘处理/设备统一接入|视频环网设备接入 协议解析安全监控网（流标程传输层井下控制网4G/5G/WIFI准梳规理）范）智能设备及泛在感知层上位机/分站PLC/RTU智能设备传感器/仪表视频监控人|健康指数 位置信息设备|工况状态 参数指数环境|实时数据 报警信息灾害|实时监控 预警信息2.1.1 智慧矿山标准体系建设数据体系及其标准规范是矿井智能化建设的基础，是实现矿山安全监测、生产控制、人员管理等子系统的软件定义的基础，将直接关系到整个智慧矿山数据共享、系统集成、信息融合与联动应用的成功与否，关系到矿井智能化建设的持续接入与应用扩展。2.1.2 智慧矿山智能管控体系建设业务流程梳理业务流程梳理（BPR）结合智慧矿山建设：1、岗位需求编制业务流程管理（BPM）2、部门职能划分业务流程优化（BPI）3、业务部门的输入与输出4、日常业务流程梳理业务流程自动化（BPA）5、生产流程梳理6、异常处理流程梳理岗位：按需求定岗部门：按职能重组流程：管理扁平化、流程自动化智能管控体系：融合、协同、联动目标：改变传统管理模式、实现减员提效2.1.2 智慧矿山智能管控体系建设业务流程梳理用例分析物流管理子系统基于位置服务机电设备管理子系统安全监控子系统物料派送物料追踪下发订单库存管理物料准备安全诊断采掘管理子系统地测管理子系统进尺管理物料申请.测量巷道地质素描1105工作面进尺推进GIS服务即时通讯进尺推进产生订单物料出货诊断消息管控平台业务流程消息队列智能协同管控平台数据综合服务0 汇报内容l1.智慧矿山概述l2.智慧矿山建设内容l2.1 标准体系与业务流程建设l2.2 智能终端、感知层及其子系统建设l2.3 网络传输层及基础设施建设l2.4 平台层智慧矿山操作系统平台（RED-MOS）l2.5 智能应用层智慧矿山业务应用系统l2.5.1 智慧生产系统l2.5.2 智慧安全系统l2.5.3 智慧生产执行系统l2.5.4 智慧经营管理系统l2.5.5 智能管控平台2 围绕工业物联网四层架构的智慧矿山建设内容RED-APPStore智慧安全类APP智慧生产类APP综合决策类APP生产执行APP经营管理类管理统一的信息资统一BI及报表工具GIS服务平台GIM时空平台大数据分析平台消息队列管理设计协同平台工作流引擎组态化平台的PaaS层后端即服务平台实时数据服务平台智能平台资源部署与管理|资源管理运维管理故障恢复源 RED-MOS管支撑控网络传输数据中心/云方案存储/网络/计算虚拟化边缘数据处理体IaaS层体系系数据集成及边缘处理/设备统一接入|视频环网设备接入 协议解析安全监控网（流标程传输层井下控制网4G/5G/WIFI准梳规理）范）智能设备及泛在感知层上位机/分站PLC/RTU智能设备传感器/仪表视频监控人|健康指数 位置信息设备|工况状态 参数指数环境|实时数据 报警信息灾害|实时监控 预警信息2.2.1 智能终端、感知层及其子系统之一 KJ66X安全监控系统KJ66X煤矿安全生产监控系统完全符合甚至优于国家煤矿安监局关于印发煤矿安全监控系统升级改造技术方案的通知煤安监函20165 号文件，符合煤矿安全规程、煤矿监控系统总体设计规KJ66X-F矿用本安型分站范、MT/T899-2000煤矿用信息传输装置和煤矿监控系统中心站软件开发规范的要求。KDW1140/21矿用隔爆兼本安型稳压电源各类传感器2.2.2 智能终端、感知层及其子系统之二 KJ323D井下作业人员精确定位系统KJ323D人员精确定位管理系统需采用无线多跳自由组网技术，采用基于UWB/TDOA双边测距算法的精确定位技术，实现井下人员设备的跟踪定位，精度达1米以内，同时具备人员管理系统、考勤管理系统等常用KJ323-F3矿用本安型数据传输分站管理功能，并具有井下精确电子地图作为监测定位的基准坐标，在三维GIS动态视图显示。矿用本安型无线分站KJ323-F1矿用本安型定位基站KJ323-DJ矿用本安型位置监测仪KJ323-W2.2.3 智能终端、感知层及其子系统之三 煤机装备智能控制系统煤机装备智能控制系统采煤机电控系统连采机电控系统智能控制终端通过模块化设计的嵌入式软件，支持多种远程通讯模式及主流工业总线，采用多项技术提高系统远程通讯的可靠性，自诊断能力强，能监视主要硬件和软件的工作状态，并通过有线或无线方式传送数据，实现设备的远程监控和故障诊断、故障保护、故障记录等功能。适用于采煤机、掘进机、连采机、乳化液泵站、铲车、掘锚机、梭车、架线车等电控系统，具有接口多、体积小、安装方便、通用性强等特点掘锚机电控系统智能乳化液泵站系统2.2.3 智能终端、感知层及其子系统之三 煤机装备智能控制系统2.2.3 智能终端、感知层及其子系统之三 煤机装备智能控制系统乳化液泵站智能供液系统2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品XX对标国际领先工业物联网企业包括：GE（通用电气）、ABB、Siemens（西门子）、Schneider（施耐德）等。2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品JMP：以用户为中心2019年1月，国家煤矿安监局研究制定公布了煤矿机器人重点研发目录，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应用掘进、采煤、运输、安控和救援5类、38种煤矿机器人，对每种机器人的功能提出了具体要求。2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品 RED-ROBOT 系列机器人 1.轨道机器人 2.轮式/履带机器人 3.蛇形机器人2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轨道机器人应用场景：（皮带/配电室/水泵房）机器人本体 轨道施工 软件操作系统2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轨道机器人 工作温度：-4085 爬坡：20度（090度）速度：060m/min 单次巡检续航：3km IP65防护（充电单元IP67）结构化扩展 模块化避障方式 可接入RED-MOS平台产品样机I 型2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轨道机器人6 智能终端机器人产品：轨道式巡检机器人2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轨道机器人1、可靠性本系统能在恶劣的环境中稳定可靠运行，尤其是低温、高粉尘下、室外等环境的可靠性设计。2、安全性本系统考虑的煤尘的易燃环境，有相应的阻燃设计和防火、散热等设计。3、先进性可保证在白天和晚上24小时的监控性。采用红外热成像技术、图像识别技术，可以检测托辊过热及违规人员操作，可以检测是否有外人入侵可自动报警。4、实用性实用的轨道机器人技术，可靠巡检、实时采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾、气体等数据，可以检测到皮带各种状态。5、扩展性本机器人系统，搭载传感器可以扩展，巡检距离可扩展，只需要进行相应轨道的增加，即可完成更远距离的监控。6、经济性每一套机器人可以替代23名左右的的巡检人员，把工人从苦、脏、累、险的环境解放出来。2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轨道机器人皮带巡检机器人系统拥有3项发明专利，3项软著国内首次提出皮带机巡检的全检方案2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轮式/履带机器人2.2.4 智能终端、感知层及其子系统之四机器人产品：轮式/履带机器人2.2.4 智能终端、感知层及其