（工商管理专业论文）gis在神东煤炭信息化建设中的应用研究.pdf

摘要 随着信息技术的不断发展，国内许多大型的矿业企业己经不再是传统落后 的生产模式，现代信息化技术已经被广泛应用到煤炭企业的日常生产和管理工 作中，尤其是以神华集团为代表的国内大型矿业巨头已经充分认识到信息化对 于企业的日常生产、安全和管理的重要作用。本文通过对以神华集团下属的最 大的煤炭企业神东煤炭集团为代表的大型煤炭企业的信息化建设模式的研 究和探讨，提出了在大型矿业集团中信息化总体框架、建设模式和实施策略。 我们以建设大型数字化的煤炭企业为总体战略目标。针对企业决策管理、 生产经营各个不同层次的功能，以及各应用分系统的组成，其他支撑环境等综 合的构成状况将战略目标按层次分解，分别从企业信息化的三个层面即生产安 全现场监测监控、企业经营管理层、决策支持层等方面进行了阐述。 本文对g 工s 系统相关内容进行了介绍，并着重对建立基于g 工s 的地质水文 基础数据管理系统，基于g i s 的矿井安全监测监控系统和以此为基础的决策支 持系统进行了详细的分析和研究，得出了现代大型矿业集团信息化的基本建设 模式。最后，论文指出了本文的一些不足和探讨了国内煤炭企业信息化建设发 展方向。 关键词：地理信息系统( g i s ) ，矿业集团，信息化模式，决策支持 a b s t r a c t w i t l l 也ec o 商n u o u sd e v e l o p m e n to fi n | b 黝a t i o nt e d m 0 1 0 9 y ，m a n y1 a 唱e d o m e s t i cm i n i i l ge r l t e 印r i s e sa r en 01 0 n g e ru s i n g l e 仃a d i t i o n a la 1 1 db a c k 、a r dm o d eo f p r o d l l c t i o n m o d e mi i l f o n n a t i o nt e c l l i l o l o g yh a sb e e nw i d e l ya p p l i e dt 0t h ec o a l e n t e 巾r i s e s p r o “c t i o na n dd a i l ym a l l a g e m e n t s h e n h u ag r o u p ，w m c h i sr 印r e s e n t e d b yl a 玛ed o m e s t i cm i n i n gg i 锄临，h a v eb e e nf u l l ya w a r eo ft 1 1 em f o n n a t i o no nm e i m p o r t a n c eo fd a i l yp r o d u c t i o n ，s 疵够a n dm a n a g e m e n t ht h j sp a p e r ，w e 撕1 1 r e s e a r c ha 工1 ds n l d y 也ei n f b m a ：t i o nt e c l l i l o l o g ym o d e l so fs h e n d o n gc o a jg r o u p ， w i l i c hi s 也e1 a 唱e s tc o a lc o m p a i l yo fs h e i l ：h u ag r 0 1 印，r e p r e s e n t e db y1 a r g e s c a l ec o a l e n t e 印r i s e ，a i l dm e n t i o nm eg e n e r a l 舭旺n e w o r ko fi 碰b 肋a t i o nt e c l l l l 0 1 0 9 y ，b u i l d i n g m o d e l sa n di m p l e m e n t a t i o ns m 疵酉e so fal a 唱em i m n gg r o u p n l eo v e m l ls 仃a t e g y9 0 2 l li sb u i i 洫gal a r g ed i 西t a lc o a le n t e r p r i s e i nv i e wo fm e e n t e 印r i s ed e c i s i o n - m a ：蛐唱m a i l a g e m e n t ，a 1 1 d0 p e r a t i o no f v a r i o u sd i 鼠r e n t 矗m c t i o n s ， a 1 1 de a c ho f 也ec o m p o n e n t so f 也es y s t e m ，a sw e l la so t h e rs u p p o r t i l l ge n v i r o m e n t c o 如【p o n e n t s ，t h es t r a t e g yg o a l 嘶1 lb ed e c o m p o s e db yl e v e l w e 埘1 1d e s c 曲e 舶m s a f e t ys i t ei n s p e c t i o na i l dm o 血。血g ，b u s i n e s sm a l l a g e m e n tl a y e ra i l dd e c i s i o nl a y e r e t c t h i s 删c l ed e s c r i b e st h eg i ss y s t e m ，a 1 1 dp 硪i c u l a d ya n 2 l 1 y s i s 拿sa 1 1 dr e s e a r c h e s t h eg e o l o g i c a la 1 1 dh y d r o l o 西c 甜d a t ab a s em a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ng i sa n d m i n es a f i e 够m o n j t o r i n gs y s t e mb 2 l s e do ng i sa sw e l l2 u sd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，a n d a tl a s tc o m et o 也em o d e ml 鹕e s c a l em i n i l l g 擎o u pp a t t e m so fi n f o m l a t i o n t e c l l l l 0 1 0 9 ) ，i 血郴t m c t u r e f i n a l l y t h ep 印e rp o i n t so u tt 1 1 es h o r t c o m i l l g so ft b j sp a p e r a i l dd i s c u s s e dm en a t i o n a lc o a l e n t e 叩r i s e i 0 姗a t i o i l i z a t i o nc o n s t m c t i o n d e v e l o p m e n td i r e c t i o n k e yw o r d s ：g i s ，m i n eg r o l l p ，i n f o m a t i o nm o d e l ，d s s i i 第一章绪论 1 ：1 论文选题的意义 1 1 1 研究背景 第一章绪论 我国是世界上少数几个以煤为主要一次能源的国家，我国煤炭资源在全球 煤炭资源中占据举足轻重的地位。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直 占7 0 以上。中国工程院预测，在今后半个世纪内，煤炭仍将是中国的主要一次 能源。多年来，我国煤炭行业安全生产保持总体稳定、持续好转的态势，但是 与国际采煤发达国家相比，煤炭行业集中度较低，自动化程度不高，安全水平 较差，环境破坏和资源浪费严重。2 0 1 0 年全国煤炭产量达到3 2 4 亿吨，采掘机 械化程度仅为3 4 。2 0 0 9 年我国煤炭百万吨死亡率首次降到了1 以下( 2 0 0 6 年 至2 0 1 0 年期间，分别为2 2 l 、1 5 、1 1 8 2 、o 8 9 2 、o 7 4 9 ) ，但仍然超过美国 的4 0 倍。用信息化、自动化手段建立并推广煤矿安全高效模式迫在眉睫。 神东煤炭集团公司是神华煤炭板块的骨干企业，自1 9 8 5 年开发建设，经历 了由传统小型矿井群到大型现代化矿井群模式的转变。经过2 5 年的创业、创新， 成为我国唯一的年产2 亿吨的煤炭生产基地。建设起点高，发展速度快，生产 规模大，经济效益好，企业主要安全、生产、经济、技术指标达到国内第一、 世界领先水平，被誉为中国煤炭工业先进生产力的代表。 以神东煤炭集团公司为骨干核心企业的神华集团，如今已发展成为国内最 大的煤炭生产企业和世界最大的煤炭供应商。神东自开发建设以来，坚持走新 型工业化道路，始终致力于高起点、高标准建设本质安全型企业，依靠科技， 创新发展，不断推进企业信息化、自动化建设，不断提高安全管理水平。自规 模化生产以来，累计生产煤炭1 2 亿吨，杜绝了3 人以下重大死亡事赦。2 0 0 0 年 至今，百万吨死亡率一直控制在o 0 2 以下，曾三度实现了连续产量过亿吨无死 亡。 公司在安全生产管理的各个领域进行软件系统建设，先后开发了综合自动 化系统、设备点检系统、安全监测监控系统、生产管理系统以及井下人员定位 第一章绪论 系统、煤矿本质安全管理信息系统等，并正在建设e r p 系统、业务流程管理系 统、区域自动化系统、人力资源管理系统等，具备良好的信息化、自动化应用 基础。在此基础上研究基于g i s 的数字矿山理论和技术，并将g i s 技术应用于 煤矿安全管理中，将对于转变我国煤炭行业整体形象、提升煤矿安全生产管理 水平、提高产业集中度产生深远的影响。 1 1 2 存在问题 神东目前虽然在煤矿安全管理信息化方面走到了行业的前列，取得了一定 的成果，但是与神东煤炭集团飞速发展及i t 战略规划仍有一定的距离，需要不 断优化，持续提升。其主要表现在如下几个方面： 在安全管理方面，安全管理信息化建设没有实现系统化、一体化，系统之 间相对独立，没有形成一个统一的管理平台，未能实现煤矿井上、下生产过程 实时安全信息及历史信息的集中监控和统一管理，现有系统数据不能充分“活 化”，为管理层提供全面的安全数据信息及决策支持。在用的监测监控系统没有 基于完善的地理信息系统，各类监控设备的相关信息不便查阅。井下人员定位 系统中的信息未能实现方便查询：井下和地面工作现场也没有完善的地测空间 数据，现场设备布置、设备状态和设备属性不能直观、准确地掌握，不利于进 行有效的安全管理。煤矿本质安全管理系统是采用c s 数据结构开发，上级安 全管理部门对危险源及安全检查等信息查阅不便，各二级单位也无法做到危险 源信息共享。 “一通三防”信息传递是通过纸质图纸的方式，各类图纸查阅不便；各种 系统图的绘制和修改方法单一，只能通过a u t o c a d 软件完成，没有通过专业的 应用系统来实现，绘图效率低下；有关通风报表只能手工传递；各类通风数据 不能实现智能化计算与生成。消防救护与应急救援工作仍采用传统的工作方式， 未能借助现代的信息化与通讯技术实现辅助决策和救护。己开发的系统较多， 但数据分散，不能将有用的安全数据信息集中调用、统一管理。危险源和灾害 预警功能不是很完善，不能有效实现安全管理的超前预控。 随着神东煤炭集团企业规模的逐步扩大及各个矿井开采的不断延伸，矿井 地理分布越来越广，安全风险越来越大，安全管理的难度随之加大，如何及时 掌握各矿井及地面辅助单位存在的危险源及安全隐患，从而进行控制，确保生 命财产安全，为此面向神华集团、神东与生产矿井三级管理的神东煤炭安全管 2 第一章绪论 理信息系统必须从数字化煤矿整体思路出发，在统一规范的数据组织管理体系 与元数据数据组织管理体系下着手抓好安全管理信息系统的建设，基于生产矿 井一神东一神华集团三级管理实现逐级审批的动态实时监督管理与数据信息共享 应用。 1 1 3 研究目的 煤矿事故影响最为严重的是来自煤炭开采过程中自然灾害的发生，矿井自 然灾害是多源的，主要有水、煤尘、瓦斯、煤自燃、开采沉陷和矿压等方面， 它们是直接导致煤矿自然灾害产生的原因。要确保煤矿安全生产必须建立矿井 自然灾害隐患的预警预报，为此，矿井自然灾害隐患识别模型的构建十分重要。 近年来，我国煤矿瓦斯爆炸、井下透水等事故频频发生，给人民生命和国家财 产造成了巨大的损失，严重影响了煤炭企业生产能力的发挥和煤炭企业的形象， 加强事故灾害隐患的识别与防治势在必行。 防治矿井自然灾害隐患是减少矿井自然灾害事故发生的根本途径，而新兴 的空间数据库、g i s 技术等为解决矿井瓦斯、水害防治问题提供了有效的技术 手段与相应的理论支持。针对煤矿自然灾害出现的规律特点以及煤矿安全管理 工作流模式，基于地理信息系统( 含w e b g i s ) ，集成地质、测量、“一通三防 等数据和相关信息，研究矿井自然灾害隐患识别决策支持系统模型，符合矿井 安全管理实际工作，能够解决安全信息的实时共享，将为煤矿安全事务的应急 协作处理提供重要途径。如将神东的应用实践经验和模式推广到整个煤炭行业， 将有效提高行业整体的安全生产水平，促进煤炭行业的快速发展。 随着信息科学技术的快速发展和经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛 应用于社会的不同领域，信息化与网络化成为各行业数字化的重要基础手段， 在企业管理与决策应用中起到十分重要的作用。特别是以信息化带动工业化的 过程中，如何充分有效地利用各类信息资源进行科学决策、指导生产，日益受 到现代企业管理层和决策层的重大关注。当前在煤炭企业应用中，不同的专业 部门已经具有或正在开发相应的专业管理信息系统，并在逐步形成一定的信息 化规模。 信息化在煤矿安全技术管理中的应用，主要集中在地质、测量、通风、安 全、防治水以及监测监控等专业应用。随着计算机技术、空间数据库技术以及 地理信息系统技术的发展与深入研究，煤矿安全信息化管理工作逐步广泛引入 3 第一章绪论 g i s 技术，并且逐步形成了不同于常规地理信息系统的理论。近年来，在全国许 多大型矿业集团基于多专业管理应用已经逐步开发一体化的安全管理信息系 统，但是业务流程还基本采用传统思路，信息不能真正共享应用。因此，无法 真正实现数字化煤矿安全信息化管理应用，更无法满足多部门多专业的动态实 时监督管理及相关应用。 目前，虽然有一些企业已经逐步采用了地理信息系统、管理信息系统或数 据库系统实现煤矿安全专业技术的管理，但这些管理只是对传统管理形式的简 单改变由手工处理变为计算机处理，手工统计变为计算机自动统计等，缺 乏基于流程分析与管理思路实现煤矿安全管理与监督，缺乏基于多部门、多专 业的应用共享管理。目前，计算机技术、空间数据库技术与g i s 技术已成熟并 广泛应用于不同的行业领域，而在煤炭企业安全信息化管理的应用还不多见。 因此继续引入成熟的空间数据库技术与g i s 技术等来改变传统煤矿安全管理手 段，改变传统主管部门监督管理手段，实现流程化动态实时管理。 我国多年矿井水灾害救援的理论和实践表明，目前我国对于各种矿井自然 灾害缺乏系统性的预警，包括灾害发生后应急救援的计划性和系统性。对于矿 井各种自然灾害救援的设备以及需要的各种物资缺乏合理科学的管理和调度， 特别是在矿井水灾害救援过程中，由于缺乏系统性，对于各种设备以及需要的 各种物资的调度和运输采取杂乱无序的调度，造成大量的人力、物力浪费，救 灾效率低下，进一步扩大矿井水灾害带来的人员伤亡以及其它的损失。对各个 矿井、专业矿井水灾害救援单位、各种社会资源、救灾专家、应急救援指挥机 构等没有建立信息库，使得矿井水灾害发生时，不能及时做出反应，同时不能 及时得到需要的救援抢险物资和各个方面专家的指导，使得水灾害救援的工作 效率低下。对各个专业矿井水灾害救援单位现有救援设备，缺乏合理的管理和 维护，使得在需要使用救援设备时，往往不能准确快速地找到需要的设备，不 能及时把设备运往救援现场。 根据矿井灾害救援过程中存在的种种问题和救援工作的现实情况，本文拟 从g i s 管理的角度出发，对矿井灾害应急救援管理系统进行研究。充分收集矿 井基本信息和各种灾害救援信息，运用g i s 的原理与方法，以信息化作为基础 平台，实现矿井灾害救援信息可视化管理，为制定矿井灾害救援方案提供辅助 决策支持，对矿井灾害快速及时地进行抢险救援，最大限度地降低矿井灾害造 成的损失。 4 第一章绪论 1 2 论文研究的内容 本章说明了选题的目的和意义，阐述了企业信息化模式研究现状，挑选国 内典型企业进行重点研究。通过对目前国内典型煤炭企业信息化现状进行分析， 与国外煤炭信息化现状的对比，指出了目前国内煤炭企业信息化的成绩和不足， 提出了目前国内信息化建设的总体框架、信息化建设的目标、信息化建设战略、 和信息化实施策略。 本论文研究是从理论和技术的角度，实现以地理信息系统在煤矿信息化方 面的应用，以神东煤炭集团为例，将地理信息系统引入煤炭企业的安全、生产 以及决策支持，分析了决策模型建立的理论与安全监测监控信息系统的实现。 论文第一章讲述了本文选题的背景目的和意义。 论文第二章介绍了神东目前信息化建设的现状，分析了目前神东信息化对 神东发展所起的巨大作用，同时提出了存在的问题和今后建设的方向。 论文第三章概述了目前国内外煤炭企业信息化的发展现状，分析了煤矿安 全信息系统引入g i s 技术的必要性，提出本文所讨论的基于地理信息系统的煤 炭企业信息化建设的基本模式，总体信息化建设的框架和实施策略。 论文第四章介绍了w e b g i s 系统的概念模型与主要实现技术，并以此为基础 建立矿井水文地质数据管理系统的主要内容。 论文第五章提出了矿井安全监测监控系统设计方案。 论文第六章介绍了辅助决策的相关理论，实现了以各业务系统和数据管理 系统为基础的决策支持系统的构建，给出区域智能指挥系统设计方案。 论文第七章介绍了研究的不足之处以及煤炭企业未来信息化的发展和应 用。 5 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 2 1 神东煤炭集团概述 神东煤炭集团公司是神华集团的骨干煤炭生产企业。神华集团于1 9 9 5 年1 0 月成立，是国资委直管的特大型国有重点骨干企业集团之一，是国内最大煤炭 企业、全球最大煤炭供应商，是我国唯一集煤矿、电力、铁路、港口、煤制油 煤化工、航运一体化开发，跨地区、跨行业、多元化经营的特大型能源企业。 2 0 1 0 年煤炭产销量4 4 亿吨，占全国总产量的1 3 8 。共有全资及控股子公司 2 7 家，员工1 6 万人，总资产5 5 4 4 亿元，营业收入2 1 7 0 亿元，利润5 7 5 亿元， 经济增加值2 7 2 亿元，贡献率位居央企第四名，全国煤炭工业百强企业第1 名。 2 0 1 1 年列财富世界5 0 0 强2 9 2 位。 神东地跨蒙陕晋三省区，拥有1 6 个矿井( 内蒙有1 0 个矿井，陕西有5 个， 山西有1 个) ，产能2 亿吨，其中年产达2 0 0 0 万吨的3 个，1 5 0 0 万吨的3 个， 1 0 0 0 万吨的4 个。神东矿区自1 9 8 5 年开发建设，经历了由小型矿井群到大型现 代化矿井群模式的转变。建设初期，按照“国家修路，群众办矿，国家、集体、 个人一起上的方针，设计了一批年产3 0 6 0 万吨的小型矿井。9 0 年代，探索 确立了高起点、高质量、高技术、高效率、高效益的“五高”建设方针，矿井 大型化、规模化生产的格局初步形成。 1 9 9 8 年，神府、东胜两公司合并，成立了神东煤炭公司，大型现代化矿井 建设驶入了快车道。在此期间，创建了以生产规模化、技术现代化、队伍专业 化、管理信息化“四化”为特征的新型集约化安全高效千万吨矿井群生产模式。 2 0 0 0 年以后，分别创建了全世界第一个8 0 0 万吨、1 0 0 0 万吨、1 2 0 0 万吨综采队、 第一个1 0 0 0 万吨、1 5 0 0 万吨、2 0 0 0 万吨矿井。2 0 0 9 年5 月，按照神华集团决 策部署，神东矿区原神东煤炭分公司、金烽煤炭分公司、万利煤炭分公司、神 东煤炭公司四公司整合，成立神东煤炭集团公司。实现了人员、技术、装备、 管理等资源的充分共享，带来了显著的聚合效应，为大神东建设奠定了基础。 公司2 0 0 5 年建成全国首个亿吨级煤炭生产基地，2 0 1 0 年建成全国首个2 亿 吨级煤炭生产基地，企业主要安全、生产、经济、技术指标达到国内第一、世 6 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 界领先水平。 最低百万吨死亡率为零。曾经三度实现亿吨零死亡( 2 0 0 4 年到2 0 0 5 年 连续安全生产5 3 7 天、生产原煤1 1 亿吨实现零死亡。2 0 0 6 年到2 0 0 7 年实现连 续安全生产4 6 5 天、生产原煤1 5 亿吨零死亡。2 0 0 8 年首次实现生产原煤1 2 7 亿吨全年零死亡) 。2 0 1 0 年，在神东的作用下，全国煤矿平均百万吨死亡率降低 了6 3 ，相当于少死亡1 6 6 人。 最大规模。1 6 个矿井产能2 亿吨，一井两面矿井最大产能2 5 0 0 万吨 年，一井一面矿井最大产能1 3 0 0 万吨年。 最高全员工效1 2 4 吨工。是国有重点煤矿的2 5 3 0 倍，是美国、澳大 利亚等先进采矿国家的2 3 倍。 最高单产单进水平。综采单产最高1 3 3 6 万吨年，是国有重点煤矿的4 倍，是美国等先进采矿国家的2 倍；连采单进最高3 5 5 3 米月，平均达到2 2 0 0 米，是国有重点煤矿2 3 倍，是先进采矿国家的1 5 倍。 最快建井速度。榆家梁矿9 个月1 8 天建成。 工作面回撤安装最快5 天，平均7 天。国内一般3 0 天，国外1 5 天。 2 2 神东信息化现状概述 神东从企业发展战略出发，针对传统国有企业，特别是煤炭企业技术水平 低、管理落后的问题，不断进行技术创新和管理创新，提升企业的核心竞争力， 推进企业现代化进程。神东生产技术和管理手段的变革需要信息技术提供强有 力的支撑，只有在信息化建设的基础和平台上应用这些创新成果，才能最大限 度发挥创新作用，实现科技成果向生产力的转化。 神东在煤矿生产建设中瞄准国际前沿水平，应用网络控制与信息技术，通 过技术创新，实现矿井生产、管理的全过程自动化控制及“采煤、掘进、运输、 通风、供排水、供电、洗选及外运装车”八个生产系统的综合自动化。矿区所 有生产系统能够实现群体监测，网络控制。该技术将工业化和信息化有机结合， 发挥信息技术的渗透和关联带动作用，赋予煤炭工业崭新的内容，提高了煤矿 竞争力，为神东矿区煤炭生产的高产高效奠定了坚实的基础。神东矿井信息化 建设的经验证明，通过信息技术改造传统产业，对于提高煤矿生产现代化水平， 。解放煤炭工业生产力有着重大意义。信息化也是提升煤炭产业技术等级、推进 7 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 技术创新、促进安全生产的重要途径。 神东信息化建设从1 9 9 8 年开始，本着“科学规划、理性投资 的原则，经 过基础网络建设、m i s 系统建设、成熟软件应用三个阶段，目前已建成覆盖全矿 区的综合信息网络、矿井综合自动化系统、工业电视系统、安全监测监控系统、 井下小灵通通讯系统、井下人员定位系统以及生产、资产、安全、财务、基建、 办公等各类管理信息系统。信息技术的应用使神东的生产组织和管理突破了传 统模式，极大的提高了工作效率和工作质量，为神东的快速发展起到了助推器 的作用。 2 2 1 系统架构 神东信息化是按四层架构来规划和建设的：第一层是电气设备( 变送器和 执行装置) ，在神东应用的变送器主要有流量计、液位计、皮带秤等；执行装置 主要有m c c ( 电机控制中心) 、变频器等；以及智能电机保护器等。第二层是控 制层，实现煤炭生产全过程的自动化控制。第三层是制造执行层( m e s ) ，实现 对来自控制系统的数据进行综合利用，分析设备运行效率、能耗等k p i 指标， 优化生产作业计划。第四层是管理层：主要包括人力资源、财务、资产、生产 等管理系统，满足企业经营管理的需要。 图2 1神东信息化整体应用架构 8 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 2 2 2 核心业务系统及成效 控制层：主要包括七个信息系统，即矿井综合自动化系统、洗煤厂自动化 系统、装车站自动化系统、工业电视系统、安全监测监控系统、井下人员车辆 定位系统和矿井无线通讯系统，其中前三个属于是自动化范畴。 制造执行层( m e s ) ：制造执行层的应用主要包括8 个部分，即原煤生产管 理、设备运行管理、作业绩效管理、生产成本管理、多维数据分析、来压显现 预测、设备状态监测、区域生产调度指挥平台。目前，前5 项是在设备运行及 效能管理系统中实现的，来压显现预测在矿压分析系统中完成，设备状态监测 在点检系统、在线监测系统和精密诊断系统中实现。区域生产调度指挥平台正 在建设之中，未来将逐步集成前7 个应用。 管理层：管理层的应用系统覆盖生产、人力资源、财务、资产、综合办公 等各个业务领域，包括生产管理系统、资产管理系统( e a m ) 、本质安全管理系 统、人力资源管理系统、全面预算管理系统、地质测量管理系统、煤质管理系 统、办公自动化系统、财务管理系统( n c ) 、数字档案管理系统等信息管理系统。 2 2 2 1 矿井综合自动化系统 1 9 9 9 年到2 0 0 0 年间，神东在大柳塔煤矿实施煤矿综合自动化改造工程，是 我国煤炭生产信息化技术改造的标志项目，该系统实现了生产各环节的集中远 程自动化控制和固定岗位无人值守，使矿井人员减少了3 6 ，全员工效提高了 2 2 ，达到国际领先水平，得到了国家经贸委、国家计委等部委的肯定和认可， 并在全公司和全国进行推广。 2 0 0 4 年“神东现代化矿区建设和生产技术”获国家科技进步一等奖，“矿 区生产管理综合自动化网络控制与信息技术”是四项技术创新中的一项。 2 2 2 2 洗煤厂自动化系统 早在1 9 9 6 年，大柳塔洗煤厂就进行了自动化系统建设，完成对筛分、破碎、 浓缩、压滤等洗选过程的集中控制，取消了固定岗位工，实现了减人增效。总 设计规模为1 7 0 0 万吨，定员仅1 0 0 人，全员工效位于世界前列。此后神东其他 洗煤厂的建设均参照此模式。 9 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 2 1 2 2 3 装车站自动化系统 装车站自动化系统包括液控、电控和称重三个部分。早期采用进口设备， 9 9 年开始在上湾矿进行国产化改造，成功后在全公司推广。目前全公司1 0 个装 车站、1 6 套快速装车系统已全部实现国产化，每套节约投资5 0 ，装车效率从 每节5 4 秒提高到4 5 秒。 2 2 2 - 4 工业电视系统 在井下重要生产环节和区域安装防爆摄像头等设各，生产指挥人员可以在 地面实时准确地掌握各生产环节的实际情况，实现井下煤炭生产可视化，从而 更有效地指挥生产。 2 2 2 5 安全监测监控系统 神东所有矿井均装备了安全监测监控系统并实现联网，实时采集井下瓦斯、 c 0 、风速、温度等数据，发现异常情况及时报警，并进行相应处理，提高了井 上下事故应急处理能力，确保安全高效生产。 2 2 2 6 井下人员车辆定位系统 建设了井下人员车辆定位系统，能够及时、准确的将井下各个区域人员及 设备的动态情况反映到地面，使煤矿管理人员能够随时掌握井下人员、设备的 分布状况和每个员工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发 生时，救援人员也可根据人员定位及安全监测综合系统所提供的数据、图形， 迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作 的效率。 2 2 2 7 矿井无线通讯系统 建设了矿井小灵通通讯系统，实现地面、井下整体覆盖、统一组网，实现 井下人员快速调度，提高井上下事故应急处理能力。 2 - 2 2 8 设备运行及效能管理系统 该系统通过设备故障率、吨煤电耗、平均采高、生产计划完成率等主要k p i 指标来反映生产和机电的运行状况；通过对综采工作面的采掘进程、采高、产 量等生产数据的实时采集和计算，实现对原煤生产的精细化管理；通过记录设 备运行状态，提供优化生产组织和提升机电管理水平的依据；通过对这些指标， 1 0 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 分析生产过程中的停机损失、性能损失、产量损失，提高作业绩效；按照设备、 设备部位、设备部件、故障分类对设备故障进行多维度分析，找出故障影响因 素，采取措施，降低设备故障率；通过从综采工作面监测系统中获得的支架工 作阻力和推移行程，进行曲线拟合，分析预测下次来压的基本情况，为把握周 期来压、超前支护以及安全生产提供了一定的指导作用。 2 2 2 9 设备点检系统 系统实行以离线点检为主，在线点检为辅，精密点检配合普通点检的方式 运行。主要采集旋转设备各关键位置的温度、振动以及一些重要的仪表数据进 行抄表点检等，如电机、减速器、滚筒类轴承温度；电机、减速器轴端水平、 垂直、轴向等关键位置的振动等。该系统与管理层的e a m 系统紧密集成数据共 享，与e a m 系统的流程相衔接。 2 2 2 1 0 区域调度指挥平台 区域生产调度指挥平台正在实施中。该系统融合布尔台区域4 个煤矿、1 个 洗煤厂、3 套装车站现有各自动化系统，融合后将所有生产调度业务合并到区域 调度指挥中心，通过统一的平台集中展示表征煤炭生产过程的信息，加强调度 的计划性、专业性和权威性，用信息化带动自动化升级，构建“数字矿山的 初步框架，提升协同生产的管理水平，在保证科学、均衡生产的前提下，实现 产能最大化。 2 2 2 1 1 生产管理系统 神东对多年安全高效生产经验进行科学总结、提炼，开发了基于生产、接 续、设备配置、人力资源等计划，高效运行的生产指挥信息系统。该系统是管 理智慧的结晶，完全具有自主知识产权，为安全高效生产和精细化管理提供了 可靠的决策指挥平台，是神东软实力、核心竞争力的重要组成部分。 2 2 2 1 2 资产管理系统 实现安全高效生产最重要的一个环节是提供安全可靠的机电保障。因此， 结合多年的机电管理实践，神东建设应用了资产管理信息系统，实现了对3 8 万台套设各资产全寿命管理和8 万多种库存配件物资全过程管理。通过资产管 理信息系统的应用，构建了科学高效的机电设备管理体系，伎资产在生命周期 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 内效率和效益最大，为安全高效提供了可靠保障。 e a m 系统和前面提到的综采工作面监测、信息化点检、设备运行及效能管理 等信息系统有机结合，搭建出一条从现场操作层到管理层的信息通道，构建了 完整机电管理平台。 2 2 2 13 本质安全管理系统 神东结合自身特点，对i s 0 9 0 0 1 、i s 0 1 4 0 0 1 、i s 0 1 8 0 0 1 和南非n o s a 五星管 理系统及安全质量标准进行科学整合后形成了神东综合管理体系。2 0 0 7 年，国 家安全监察局和神华集团共同立项，在综合管理体系基础上，完成了煤矿本质 安全管理体系项目的实施，现已成为行业标准并得到了推广应用。 为进一步深化本质安全管理体系的应用，神东建立本质安全管理信息系统， 实现了安全信息资源共享、井上下生产过程实时集中监控、安全管理超前预控、 隐患排查整改有效闭合，全面提升了企业安全管理水平，实现了煤矿长治久安。 2 _ 2 2 。1 4 人力资源管理系统 目前正在建设的人力资源管理系统，固化人力资源管理的咨询成果，建立 科学合理的职位管理体系、绩效管理体系、能力管理体系、薪酬激励体系，推 动传统人事管理向以战略为导向的人力资源管理转变，最大限度开发与管理人 力资源。将人力作为资产进行统一管理，实现人岗匹配、各尽所能，最大限度 发挥人力资源的价值，为战略目标提供了坚实的人才保障。 2 2 - 2 15 全面预算管理系统 在财务管理系统的基础上，建设了全面预算管理系统，创建了财务资源集 中管理的模式，固化了财务管理创新成果。建立了生产经营活动事前目标制定、 事中过程监控、事后绩效评价的新机制，实现了业务、资本、财务等的全员、 全过程、全方位精细化管理，为低成本战略实施奠定了基础。 2 2 2 16 企业主数据管理系统 通过企业主数据管理系统，全面提升神东数据的准确性、一致性、完整性 和标准化程度，实现数据在各单位和部门间的有序共享，充分利用企业的数据 资产价值，并为应用集成平台的建设奠定基础。 1 2 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 2 2 3 信息化的综合效益 2 2 - 3 1 经济效益 近年来神东持续、深化地推进信息化的建设和应用，整合了资源、加强了 控制、改善了服务、降低了成本、提高了效率，大幅提高了企业生产能力、安 全管理水平和运营管理效率，推动企业的主要安全、生产、经济、技术指标达 到了国内第一、世界领先水平。通过信息化技术的应用实现了地面调度一人对 井上下各个生产环节1 4 0 0 0 多个点实时监测和控制，固定岗位无人值守，使矿 井全员工效提高了2 2 ，矿井定员减少了3 6 ；1 6 个矿井产能2 亿吨，一井两面 矿井最大产能2 5 0 0 万吨年，一井一面矿井最大产能1 3 0 0 万吨年；曾经三度 实现亿吨零死亡( 2 0 0 4 年到2 0 0 5 年连续安全生产5 3 7 天、生产原煤1 1 亿吨实 现零死亡，2 0 0 6 年到2 0 0 7 年实现连续安全生产4 6 5 天、生产原煤1 5 亿吨零死 亡，2 0 0 8 年首次实现生产原煤1 2 7 亿吨全年零死亡) ；全员工效最高保持在1 2 0 吨工左右，是发达采矿国家的2 3 倍，是国有重点煤矿的3 0 倍：设备利用率 始终保持在9 2 左右，设备故障停机时间由2 0 0 7 年的0 1 l 小时万吨减少到2 0 0 9 年的0 0 9 小时万吨。 2 2 3 2 安全效益 通过建设和应用本质安全管理信息系统等安全信息系统，构建了危险源管 控和人员不安全行为管理的闭环管理体系，实现安全信息的上下互动、资源共 享、统一管理、集中控制，实现安全风险的及时管控，为全面提升企业安全管 理水平，推动本质安全管理体系建设提供了平台。员工不安全行为大幅度减少， 与实施本安体系前相比，下降了3 2 7 。2 0 0 3 年至2 0 0 6 年，本安管理体系实施 前，百万吨死亡率平均为0 0 3 5 7 ；2 0 0 7 年至2 0 1 0 年，本安管理体系实施后， 百万吨死亡率平均为0 0 1 0 4 ，百万吨死亡率在体系实施前后相比，降低了7 1 。 本安体系应用以来，职业病发病率比体系实施前下降了17 。通过信息系统对安 全隐患的处理情况能及时掌控，使作业人员的行为更加标准、规范，使管理者 的决策更具系统性和针对性，实现了危险源辨识成果的充分共享，提高了检查 人员现场检查的工作质量。 2 2 3 3 节能效益 自动化工作面和大采高工作面实施后，公司资源回采率逐年提升，截止2 0 1 0 1 气 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 年，全公司资源回采率已经达到了7 9 6 。工作面实现自动化后，日产量比非自 动化工作面提高2 6 7 0 吨，年产量增加8 8 1 1 万吨，年增加产值约2 1 亿元，增 加经济效益约1 2 4 5 亿元，全队操作人员比传统工艺少1 5 名正式员工，每年降 低人工成本1 8 0 万元，工人工作量降低3 0 左右。 2 0 0 8 年，神东煤炭集团在上湾矿实施了煤矿生产设备提效节能系统，设备 开机率提高了2 ，能耗减少1 。2 0 1 0 年上湾矿年产量1 4 3 5 万吨，耗电量9 4 2 2 万度。设备开机率提高2 ，相当于增加产量2 8 7 1 万吨。能耗减少1 ，相当于 节约9 4 万度电。 2 2 3 4 环保效益 神东矿区环境保护信息化建设主要应用于污染防治、生态建设、环境监测、 总量控制等方面，通过应用环境信息化技术手段，实现矿区环境信息采集、传 输和管理的数字化、智能化、网络化，为环境管理提供及时、准确的科学依据。 通过建成的神东生活污水处理信息集中控制系统，相比较未上信息系统的污水 处理，c o d 排放量减少了8 7 6 吨年，环保效益显著。神东矿区己安装了1 6 套 水质在线监测系统，2 套烟气自动监测系统，在线监测系统安装代替了大量的手 工监测，有效降低了一些剧毒、强酸、 营成本。通过应用了3 s ( 遥感技术r s 、 强碱废液的产生，降低了污染物处理运 地理信息系统g i s 、全球定位系统g p s ) 技术) 能够准确的掌握采煤沉陷区及水土流失变化情况，为沉陷区治理和水土 流失的预防、规划、监督监测、治理提供了科学的依据，保障了矿区生态建设 成果。 2 2 。4 神东信息化建设的启示 2 2 4 1 持续创新是企业发展的动力和源泉 神东矿区的开发建设历程，是一条以解放思想引领技术和管理创新、以技 术和管理进步推动创新思维的道路，也是一条以信息化带动工业化、以工业化 促进信息化的道路。神东所有业绩的取得无一不是理念创新、技术创新、管理 创新的结果，而且创新的力度越大前进的步伐就越快，所取得的成果也越显著。 首先，神东在现代化矿区建设中，广泛汲取国内外先进技术，理性突破传 统思想束缚，大胆进行应用技术集成创新，做到博览众长集大成，形成了新型 集约化安全高效千万吨矿井技术体系，在矿井设计、开拓布置、开采工艺、信 1 4 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 息化自动化应用、引进设备国产化制造、生态修复清洁生产等方面取得了一系 列重大技术突破。 其次，按照“三分技术，七分管理 的理念，抓住技术创新给管理创新提 出的要求，针对传统煤炭企业的管理“短板”，持续加强以战略为导向的管理创 新，形成了面向集中决策的组合管理、面向服务的专业化管理、面向标准的作 业管理的“三层”管理架构，以及以本质安全型、质量效益型、科技创新型、 资源节约型、和谐发展型“五型企业”建设为内涵的管理体系。持续创新已成 为神东可持续发展的核心动力和源泉，推动了传统煤炭企业实现由劳动密集向 技术密集型、由高危行业向本质安全型、由粗放管理向精细管理型、由资源浪 费向资源节约型、由环境污染向清洁环保型“五个转变”，促进了企业经济发展 方式的转变。 2 1 2 t 4 2 信息化是企业持续创新发展的有力武器 信息化是指企业利用现代信息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用， 不断提高生产、经营、管理、决策、服务效率和水平，增强企业技术创新和管 理创新能力，提升企业竞争力的过程。从全球的视角来看，随着信息技术的快 速发展，信息化已经渗透到企业发展的各个环节，为企业的高效运作和科学管 理提供了前所未有的手段，己成为新时期企业持续创新的助推器，成为提升企 业核心竞争力、促进企业快速发展的有效手段。 在现代企业管理中，提升企业竞争力重点依赖技术创新和管理创新，在这 两方面的创新中，信息化扮演着引擎和助推器的角色。在技术创新方面，信息 化极大的提高了企业获取新技术、新工艺、新产品和新思想的效率，提升了企 业内部各类业务数据的传递速度和质量，为企业技术创新提供了更大的空间。 同时信息化有利于企业固化技术创新成果，形成相对于竞争对手更为独特的技 术优势，成为其他企业不可模仿和替代的核心竞争力。 在管理创新方面，信息化注重企业管理信息和数据的分析和研究，将科学 管理的思想和方法与企业实际结合应用，发挥计算机的信息采集、处理和网络 的传递与共享功能，帮助企业建立更为科学规范的管理运作体系，提供准确及 时的管理决策信息，使管理更科学、更有效，极大地降低企业运营成本和提高 经济效益，实现企业以管理创新提升核心竞争力的目标。因此，在战略意义上 企业的竞争力在很大程度上取决于企业的信息化竞争力，即企业获取信息资源 1 5 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 和利用信息资源的能力，企业信息化就成为企业促进创新能力，提升其核心竞 争力的必由之路。 在神东的技术创新和管理创新过程中，信息化发挥了重要的助推作用，主 要体现在“服务”和“引领”两个方面，二者是相互递进、互为提升的关系。 所有的信息技术都是以服务业务、提高效率为根本，在做好服务的基础上促进 技术和管理的提升，反过来技术和管理的提升又提出新的服务需求，进而促进 信息技术提供更好的服务。在“服务”方面，神东将信息技术广泛应用于煤矿 安全、生产、管理各个领域，服务于各类业务的开展，降低员工劳动强度，提 高工作效率和质量，实现了减人提效、精简效能的作用。在“引领”方面，神 东的信息化并不是只将实际工作电子化，而是通过信息化手段将先进的管理思 想、管理理念、管理模式固化到信息系统中，通过信息系统发挥创新对于企业 发展的推动效应；信息系统的应用将要求现有的生产工艺、技术装备、生产布 局、生产方式不断加以改进，不断提出新的技术和管理课题，从而激发创新潜 能，促进神东持续的技术和管理创新。 神东煤矿信息化建设的经验证明，通过信息技术改造传统产业，对于提高 煤矿生产现代化水平，解放煤炭工业生产力有着重大意义。信息化也是提升煤 炭产业技术等级、推进技术创新、促进安全生产的重要途径。神东从企业发展 战略出发，深化应用信息化技术和手段，针对传统国有企业，特别是煤炭企业 的管理短板问题，不断进行管理创新，实施精细化管理，初步形成并持续深化， 面向集中决策的组合管理、面向服务的专业化管理、面向操作层的标准化管理 “三层”管理架构。信息技术应用贯穿整个管理架构，有力的支撑和促进了管 理创新，充分发挥了“服务”和“引领 作用。 2 3 煤炭企业信息化建设的总体原则和结构 煤炭企业信息化应具有广义的内涵，要根据煤炭企业的实际情况，制定相 应的信息化发展规划，有选择、有步骤的实施信息化。煤炭企业是信息化的主 体，煤炭企业要至始至终把握实施信息化的主动权。它是在引进先进的采煤技 术、工艺和方法的基础上，利用现代化的自动控制技术、信息采集处理技术、 信息设备与网络技术、网络设备以及已建成的现代化通讯系统等手段对企业进 行全方位、多角度、高效和安全的改造，加强煤炭企业生产过程中生产、掘进、 1 6 第二章神东煤炭集团信息化建设现状 运输、通风、供排水、