榆林神华数字矿山方案简述.doc

榆林神华数字矿山方案简述发布日期：09-12-29 11:17来源：机电动力部作者：刘建勋 白宇伟 点击次数：1040 一、 数字矿山的定义：数字矿山的核心是在统一时间坐标与空间框架下，科学、合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合，是煤炭企业业务流程、信息、技术以及管理思想的总称。它有以下几方面的含义：l通过将煤矿中与地理位置相关的信息数字化，按三维坐标组织，形成对真实矿山整体及其相关现象的数字化再现，形成三维矿山的数字框架；l应用信息技术实现煤矿生产、运营、管理的数据层面的集成，保证数据的一致性，实现信息共享；l给用户提供多种定制的、个性化的展现形式（3DGIS、浏览器等）和多种访问方式（局域网、远程VPN、无线等）和多种工具（计算机、手机、手持设备等）；l通过对海量数据的提取、分析、处理，形成有效的信息来量化管理对象与管理行为，促进企业从原来粗放型管理方式转向精益化管理； 二、数字矿山的意义：在信息集成、应用集成的基础上，通过思维方式和管理模式上的革新，建立一种全新的、精益化的煤炭生产、管理体系，促使企业从劳动密集型企业转向技术密集型企业。其最终目的是：l实现优化资源配置l实现安全生产l提高生产效率l降低投资及运营成本l增强企业竞争力 三、数字矿山涵盖的范围：根据在煤炭企业多年的实践经验，将数字矿山按业务特点分为四层结构，从上到下为：ERP或者叫计划层、MES制造执行层、控制层和执行装置。1）矿井安全管理系统：l矿井安全监测系统l井下无线通讯及人员车辆管理系统l井下束管监测系统l顶板压力监测系统l矿井工业电视系统2）矿井生产过程自动化系统：l自动化调度系统l变电所监控系统l通风机监控系统l排水监控系统l皮带运输监控系统l综采工作面监测系统l掘进工作面监控系统l洗煤厂监控系统l快速装车站监控系统l地面锅炉房监测系统l地面水处理监控系统l地面消防泵房监控系统l压风机监控系统 4.执行装置：执行装置是按控制系统的指令，直接控制某台设备运行的装置。它既能正确接受控制系统的指令，又要将被控制设备的运行参数（含故障信息）上传给监控系统。如智能化高、低压变配电设备，启动器、变频器、电动阀门、各种传感器如压力、流量、液位、温度、比重、浓度、位置、振动等。执行装置的好坏，直接影响自动化系统的安全运行及综合自动化的效果，因此，正确选用执行装置是一项非常重要的工作。 四、实施步骤 1.创建生产全过程自动化系统，夯实基础阶段瞄准国际先进水平，以高产高效大型现代化矿井为建设目标，借鉴其它矿井的成熟经验，建立煤炭生产的核心业务系统，实现：l除采煤环节外，运输、供电、供排水、通风、洗选等生产环节无人值守，无固定岗位工，大量减少生产及辅助人员l通过对矿井环境参数的全面实时监测，及时对瓦斯、水等潜在危险进行预防处理，有效地杜绝恶性事故的发生，保障生产安全l通过及时、准确的获取井下各个区域人员及设备的动态情况，增强安全生产工作的主动性和预见性，提高应急救援工作的效率l降低生产过程中设备的故障率，并有效提高故障处理能力，增加正常生产时间，充分发挥设备的能力l通过生产全过程闭锁控制，以及无线通信系统的使用，保证各生产环节的协调运行，提高生产效率，减少设备的无效运行时间，减少电、水、气等能耗。 第一阶段的建设以生产过程为核心，确保矿井达到设计生产能力，在全员工效、单产、单进、生产成本等方面达到国内同类型矿井先进水平，建设本质安全型煤矿，保障安全生产，其范围包括：1）IT基础平台：l综合自动化网络l网络管理l网络安全l存储备份2）生产过程自动化系统l自动化调度系统l综采工作面监测系统l连采掘进面监测系统l皮带运输监控系统l井下排水监控系统l矿井扇风机监控系统l矿井电力监测、监控系统l洗煤厂集中控制系统l快速装车站监控系统l地面锅炉房监测系统l地面污水处理监控系统l压风机监控系统3）矿井安全管理系统l矿井安全监测系统l井下无线通讯及人员车辆管理系统l顶板压力监测系统l束管监测系统l工业电视系统l生产实时数据集成 1.计划层：计划层是面向企业的运营管理，通过对企业资源的有效计划和管理，提高企业经营效率和经济效益。企业业务模式和流程是由企业的发展战略决定的，IT系统起到对企业业务的支撑作用。计划层的系统关注的是企业经营管理问题。它包括以下系统：1）数字矿山模型平台及应用l基于GIS的矿山三维地理地质模型l地质测量管理系统l矿井生产辅助设计系统l矿井供电设计与计算系统2）安全生产与机电设备管理l企业资产管理系统（EAM）l信息化点检系统l煤炭生产综合管理系统l采购供应链管理系统l本质安全管理系统l煤质管理系统3）企业资源计划系统（ERP）l财务管理系统l人力资源管理系统l项目管理系统4）其它l办公自动化系统l数字资源管理系统 2.制造执行层：制造执行层定位于计划层和控制层之间，将生产现场有价值的数据与企业的IT以及其它生产应用集成在一起，同时对来自生产现场的实时数据进行统计分析，更好的管理生产过程。主要包括以下系统：l基于角色的生产动态监测系统lMES系统（设备运行、作业效率、生产成本、煤质管理）l设备状态监测系统：点检、精密诊断 3.控制层：控制层主要解决企业生产过程的自动化控制范围与控制方法，由于企业的生产过程往往由多个生产环节（或设备）组成，根据各生产环节（或设备）的特点及工艺要求，每个生产环节（或设备）要设计一套针对某个生产环节的监控系统，若干个监控系统组生产运行管理系统l基于角色的生产动态监测系统4）数据中心：数据中心平台建设5）企业资源计划（ERP）：财务管理系统6）机电设备管理系统：企业资产管理系统（EAM）7）数字矿山模型平台及应用：l基于GIS的矿山三维地理地质模型l矿山设计辅助CADl供电设计辅助CADl地质测量管理系统 2.创建数字化架构，精益生产阶段本阶段建设目标是以生产管理为核心，在第一阶段建设的基础上，充分利用信息化手段，构建生产管理数字化系统，帮助煤炭生产指挥从粗放型管理向精益化管理转变，在煤炭生产过程中充分挖掘设备潜力、提升产能利用，降低运行成本，提高生产指挥效率，形成有榆林神华独特的矿井生产组织模式建设，范围包括：1）生产运行管理系统l设备状态监测系统：点检、精密诊断lMES系统（设备运行、作业效率、生产成本、煤质管理）2）数据中心l主题数据库建设l数据质量管理3）企业资源计划（ERP）：项目管理系统4）安全生产及机电设备管理系统l信息化点检l生产计划与调度l本质安全管理5）办公自动化 3.创建成熟企业管理数字化整体，成就卓越阶段本阶段建设目标是以企业管理为核心，通过信息化全面提升企业的核心竞争力，支撑企业的总体发展战略，加快技术创新、管理创新和体制创