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智慧矿山 卢新明 山东省智慧矿山软件工程技术研究中心主任山东蓝光软件有限公司总工程师山东科技大学数字矿山实验室主任电话箱 lionkingsoft 山东蓝光软件有限公司简介 蓝光公司 提供最先进 最完整的智慧矿山解决方案和完全自主知识产权的全套软件产品 注册资金 万元国家级高新技术企业国家认定的软件企业通过ISO9001质量认证国家认定的三级信息集成资质山东省软件工程技术中心山东省优秀软件企业山东省采矿行业信息服务平台山东省智慧矿山软件工程技术研究中心山东省智慧矿山建设规范起草单位 2020 1 15 蓝光软件部分企业资质 蓝光公司获得的政府支持情况 1 863重点项目 数字化采矿关键技术与软件开发 2 863主题课题 数字矿山模拟与控制软件系统 3 国家重点创新基金项目 矿山安全生产综合决策支持系统 4 国家物联网专项 基于物联网的数字矿山软件系统 5 国家中央专项 基于物联网的数字矿山软件产业化 6 国家中小型企业创新基金项目 三维地下工程CAD平台 7 国家倍增计划 矿山三维工程CAD平台 8 山东省电子基金项目 智能化矿井通防系统 9 山东省创新基金项目 蓝光4D地理信息系统 10 山东省重大项目 煤矿安全自动检测 监控及管理系统 11 山东省自主创新项目 矿山数字化平台建设 12 山东省重大专项 数字矿山软件系统 13 山东省重大专项 蓝光地理信息系统 14 山东省自主创新专项 基于三维GIS的矿山设备远程可视化控制软件系统 蓝光系列软件产品 蓝光制定的地方标准 技术水平 国际领先 技术水平 企业荣誉 董事长简介 应用案例 一 智慧矿山的概念 智慧矿山是采矿技术 信息技术 通信技术 自动控制技术 3S GIS GPS RS 技术 物联网技术 云计算技术和软件技术的总集成 智慧矿山为打造高产高效的本质安全型矿井提供信息保障 智慧矿山能够实现矿山生产管理的精细化 自动化 智能化和无人化 智慧矿山已经成为现代采矿企业安全 高效 低耗和绿色开采的必由之路 二 智慧矿山定义 智慧矿山是建立在矿山数字化基础上的能够完成矿山企业所有信息的精准适时采集 网络化传输 规范化集成 可视化展现 自动化运行和智能化服务的数字化智慧体 通过数字化再造使整个矿山具有自我分析能力和决策能力 使矿山的人 机 环境处在高度协调的统一体中运行 通过不断地收集 学习和浓缩相关专家的最新知识 使智慧矿山的神经中枢具有众多专家集体决策的能力 二 智慧矿山定义 最终建成数字化智慧体 二 智慧矿山定义 已把矿山的所有内容处理成现代计算机可以接受 储存 拷贝 加工和网络传输的数字信息 并保证信息的完整性 二 智慧矿山定义 能准确地采集到任何地点 任何时间所需要的安全 生产和管理等信息 并保证信息的及时性 二 智慧矿山定义 所有信息包括实时数据 多媒体数据和管理数据可以通过局域网和广域网进行准时 可靠 安全的传输 必要的数据要保证时钟同步 二 智慧矿山定义 通过标准的数据格式 开放的通信协议和统一的管理规范所定义的数据仓库实现各种应用中信息的互连互通 确保数据的唯一入口和一致性 二 智慧矿山定义 对于数据仓库中的所有信息和模型均可用四维地理信息系统技术 虚拟现实技术 模拟仿真技术 多媒体技术和可视化分析技术进行表达和展现 实现透明管理 二 智慧矿山定义 对于主要生产执行环节 监听监视环节 时限性强 准确度高的环节以及环境恶劣 易疲劳环节实现操作自动化或无人化 二 智慧矿山定义 对于主要生产执行环节 监听监视环节 时限性强 准确度高的环节以及环境恶劣 易疲劳环节实现操作自动化或无人化 二 智慧矿山定义 在一些诸如危险源辨识 灾害预警 方案设计 计划编制 过程控制 经济分析 调度优化等方面提供智能化工具和综合决策支持 最大限度地降低脑力劳动强度 避免人为决策失误 智能服务器 方案设计 计划编制 灾害预警 过程控制 调度指挥 决策支持 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 基础网络平台 基础网络平台不仅要保证各种信息的互连互通 更要保证信息的可靠性 安全性和及时性 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 矿山数据仓库 矿山数据仓库是规范采矿企业管理 实现智慧矿山的基础之一 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 矿山工业自动化系统 它们相当于智慧矿山的手和脚 虽然能够完成各种动作但必须受控于大脑 矿井运输监控系统矿井提升监控系统矿山供电监控系统矿井排水监控系统瓦斯抽放监控系统矿井通风监控系统压风机房监控系统供水防尘监控系统注浆充填监控系统矿井降温监控系统生产设备监控系统产量计量监控系统地面生产监控系统 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 安全生产监测系统 安全生产监测系统就是矿山安全的眼睛 耳朵和鼻子 通过它们向数据仓库 安全管理系统 调度系统等提供实时信息 供决策支持系统使用 有线通信系统无线通信系统移动通信系统人员定位系统视频监控系统环境监测系统水文监控系统矿压监测系统火灾监控系统降雨量监测系统地表岩移监测系统尾矿坝监测系统 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 四维地理信息系统与可视化集成平台 基于统一的空间和时间四维坐标 将矿山中的所有信息可视化后 配置完整的属性信息 建立真三维矿山地理信息模型 利用数据采集手段获取动态信息对模型和属性进行实时修正 形成完整的四维时态地理信息系统 实现地上地下所有对象的透明管理 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障系统 本质安全保障系统的实质是 为采矿企业提供一套管理体系和智能系统 企业只要按照该体系和系统运行 就可以保证不会发生大型事故 本质安全的检查 监督和评价体系 灾害发生机理研究和事故仿真体系 危险源辨识和灾害预警体系 隐患排查和事故预测预报体系 灾害防治关键技术决策支持体系 矿山本质安全信息化保障系统 矿山本质安全长效管理体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 1 本质安全的检查 监督和评价体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 2 灾害发生机理研究和事故仿真体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 3 危险源辨识和灾害预警体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 3 危险源辨识和灾害预警体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 4 隐患排查和事故预测预报体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 5 灾害防治技术决策支持体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 6 煤矿本质安全信息化保障系统 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 本质安全保障体系与软件系统 7 矿山本质安全长效管理体系 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 此生产技术管理是智慧矿山的核心内容 不是简单地把手工方法搬到计算机上 而是要实现科学的规范管理和高智能的技术支持 主要内容 1 2 3 4 5 地测地理信息系统 采矿协同设计系统 智能化矿井通防系统 工业管网地理信息系统 输配电地理信息系统 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 1 地测地理信息系统 通过精细化的矿山测量和地质勘探 达到矿床 地质体 危险源和井巷工程的精确圈定和可视化计算 可以自动完成各种测量改正 误差预计 测量平差 地表沉陷预计等计算 并实现所有计算的所见即所得 而且可以自动生成任意比例尺的各种矿图 为矿山的生产 安全和管理提供地质保障 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 1 地测地理信息系统 通过精细化的矿山测量和地质勘探 达到矿床 地质体 危险源和井巷工程的精确圈定和可视化计算 可以自动完成各种测量改正 误差预计 测量平差 地表沉陷预计等计算 并实现所有计算的所见即所得 而且可以自动生成任意比例尺的各种矿图 为矿山的生产 安全和管理提供地质保障 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 2 采矿协同设计系统 基于三维地理信息系统的采矿协同设计系统可以完成包括巷道布置 岩移预计 保护矿柱 煤柱 计算 支护选型以及采 掘 机 运 通 安等各类设计 并生成相关文件等 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 2 采矿协同设计系统 基于三维地理信息系统的采矿协同设计系统可以完成包括巷道布置 岩移预计 保护矿柱 煤柱 计算 支护选型以及采 掘 机 运 通 安等各类设计 并生成相关文件等 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 3 智能化矿井通风系统 主要目的就是保证正常生产时期和灾变时期的实时按需供风 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 3 智能化矿井通风系统 与监测监控集成之后可以实现自动调风控风 满足正常和灾变时期的供风需要 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 生产技术管理系统 4 输配电地理信息系统 主要功能是任意复杂电网实现设备的最优选型 故障电流计算 电压和能量损失计算 电容电流计算 动稳定热稳定计算和保护装置整定计算 配合供电SCADA系统实现遥信 遥测 遥调和遥控 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 矿山ERP系统 必须和其他系统实现无缝集成 实现人 财 物 矿产储量和技术成果的最佳利用 设备管理系统 矿山ERP 人力资源管理系统 物资管理系统 运销管理系统 生产计划管理系统 预算与成本管理系统 物业管理系统 财务管理系统 办公自动化系统 定额管理系统 根据项目的性质 地点 环境 工艺水平和实际发生情况及日常经验 不断地修正定额库 使之更加符合现场实际情况 主要包括工种 材料 设备 人员 工时 材料消耗库 机械台班等定额库 以及市场价格和招投标估算结果有关的材料价格 设备价格 工资 福利等预测库 工种定额 材料定额 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 计划管理系统 根据上级下达的任务以及企业的中长期战略发展目标 资源储备 技术水平和市场预测结果 相关规划 设计方案和投入产出要求 编制中长期 年度计划 月度计划 这些计划包括人力资源计划 生产计划 销售计划 资金计划 设备计划 成本计划 储量动用计划 煤质 品位 指标计划 产成品计划 环保计划 科技创新计划等 系统充分利用网络环境达到多部门 多角色 多人协同操作 易于计划的编制 修改 审批 汇总和查询 计划编制和审批结果必须进入数据仓库的计划管理数据库 供查询和调阅 为项目执行提供依据 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 计划创建 计划审批 计划查询 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 全面预算系统 根据计划和定额 提供预算指标设置 预算规则定义 版本管理 预算编制 预算预测 预算调整 预算分析等功能 涵盖销售 计划 采购 库存 成本 费用 资金等业务环节 将企业经营过程涉及的所有环节均纳入预算管理范围 并根据预算结果对业务处理过程进行实时监控和指导 从而在价值链各环节对企业资源进行最优化配置与控制 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 项目管理系统 建立在计划编制和全面预算的基础上 从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划 组织 指挥 协调 控制和评价 在各种资源约束条件下 对工序和资源进行优化 排序 获得工期短 资源少 质量高 技术经济均可行的施工顺序 并能自动生成计划甘特图 PERT网络图和资源消耗表 在实际执行过程中对质量 工期 资源和成本进行监控 并和计划对比 对于偏离计划的工序给出后继调整和优化方案 达到有效控制 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 工序计划管理 项目进度控制管理 项目评价 项目成本分析 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 人力资源管理系统 通过人事管理 劳动合同 劳保管理 员工异动 教育培训 考勤管理 绩效考核 薪资福利等功能模块 实现人力资源的全程 透明管理 为企业的人员招聘录用 培训 考核 调动 晋升 调整 薪资等提供可靠的信息和依据 真正实现了人力资源管理的信息化 规范化管理 员工信息查询 员工信息编辑 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 设备管理系统 基于四维地理信息系统 直观地实现对设备的采购 使用 维护 报废等全过程进行统一的标准化跟踪控制 通过集成配置接口 将设备管理中涉及到的人 物 供货商 场所 应用等因素联系在一起 实现协同工作 形成一个涵盖矿级 设备管理部门 区队现场的矿山机电设备闭环管理平台 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 物资管理系统 以降低库存成本 有效控制物资流转 真实记录现场物资使用情况 无纸化办公为目的 实现企业从需求 采购 仓储 供货商 到发放 回收 报废的全面控制管理 为现代企业建立了一个高效的物资管理平台 实现物资信息规范统一管理 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 企业成本控制系统 建立在项目管理的基础上 通过与设备 物资 人力 环境保护 技术开发等其它业务系统的紧密集成 实现了会计数据直接来源于业务本身 且能自动获取业务发生的详细信息 彻底解决了传统成本系统的成本信息流向不明问题 实现了动态成本管理 系统能根据需求提出优化的项目资源方案 并通过挣值分析原理来分析和监控项目进展 对偏离目标的项目予以警告或调整 最后按照业务流程和成本构成进行经营评价 为管理决策提供依据 成本概预算 成本核算管理 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 党政工团管理系统 主要完成党务 政务 工会 团委 纪委 宣传部 女工部和办公室日程事务的无纸化协同办公 一切计划的制定 落实 实施和相关资源的安排利用 以及各种日志均纳入智慧矿山信息管理范畴 实时提交到矿山数据仓库 进行费用管理 绩效考核 奖罚控制和成本分析 并可通过WEB网站实现通明管理 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 矿山综合调度系统 是采矿企业正常生产指挥中心 也是数字矿山系统建设效果的最重要的体现窗口之一 其功能是实时展示矿山企业的各种静态和动态信息 数据的钻取 显示 统计 汇总和比对 各种指令的发布 跟踪和检查 各种决策方案的辅助生成和分析等 调度信息综合显示 重点工程调度指挥 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 预警信息显示和发布 日常调度管理 数据钻取展示 调度指令发布和反馈显示 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 9 26矿山应急指挥系统 包括救援基本信息管理 应急救援资源管理 重大灾害事故仿真 数字应急预案编制 应急救援演练 应急预案自动启动 应急资源调度 数字应急指挥智能执行 应急救援辅助决策 事故救援事后处置等功能 是一个多地点 多部门 多专业 多资源 多系统 多技术 多角色的远程协同管理系统 利用地理信息技术 导航定位技术 物联网技术和通讯技术 典型的云计算模式 遵循SOA构架 以及IaaS PaaS SaaS等服务模式 最终实现快速反应和有效实施救援的应急指挥系统 系统架构 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 系统流程 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 日常应急资源管理 三 智慧矿山主要内容和技术内涵 数字化应急预案流程 三 智