（正式版）DB1506∕T 33-2023 《露天煤矿智能化建设与管理规范》

1506I 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 35基本架构 36信息基础设施 46.1通信网络 46.2数据中心 56.3综合管控平台 56.4硬件系统 66.5软件系统 66.6网络安全 77地质保障与开采设计 77.1地理信息系统 77.2测量管理系统 77.3开采设计系统 78智能生产 88.1智能穿爆系统 88.2无人驾驶运输系统 88.3单斗-卡车间断工艺系统 88.4破碎站-带式输送机半连续工艺系统 98.5轮斗全连续工艺系统 98.6拉斗铲倒堆工艺系统 99智能辅助 9.1总体要求 9.2数字孪生 9.3供配电 9.4防排水与水处理 9.5供热供暖 9.6防灭火 9.7粉尘治理 9.8设备运维和管理 9.9道路及交通运输 9.10边坡管理 9.11环境管理 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。筑路机械有限公司、中国产业促进会-智慧矿山产业创新联盟、内蒙古神东天隆集团股份有限公司武家路凯智行科技有限公司、孚山驭势科技（北京）有限责任公司露天煤矿智能化建设与管理规范与开采设计、智能生产、智能辅助、管理与保障、智慧矿GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技GB/T20272信息安全技术操作系统安全技术GB/T22080信息技术安全技术信GB/T30976.1工业控制系统信息安全第1部分：评估规范GB/T33356新型智慧城市评价GB/T34679智慧矿山信息系统通用技术GB/T37697露天煤矿边坡变形监测技术GB50197煤炭工业露天矿设计GB50431带式输送机工程技术GB51024煤矿安全生产智能监控系统设计GB51173煤炭工业露天矿疏干排水设计GB51214煤炭工业露天矿边坡工程监测GB51282煤炭工业露天矿矿山运输工程设计12协同管控系统，赋能露天煤矿生产、安全、经营、综合管理的全要素、全过程、全生命周期，以智慧为手段，以无人化为目标，实现露天煤矿本质安全。包含地图的静态要素和动态要素，达到100mm~200mm精度，具备工程位置、运输道路的三维表征和数据实时性的电子地图。一个包含现实目标物或系统全生命周期的虚拟数字映射体，可将实时更新的动态数据接入三维实景仿真场景中，利用大数据、人工智能算法、数据可视化、机器学习、数字化模拟能力，将数据分析、演算、模拟的过程和结果在三维场景中进行映射，实现全场景全系统静态要素与动态行为的虚实协同。由钻机和车载控制终端模块组成，以无人驾驶的方式完成行走、定位、钻孔和随钻参数提取、远程遥控功能的钻机。智能装药车driverlessmixedexplosi能以无人驾驶的方式完成行走、寻孔、收放装药管、装药和装药参数提取、远程遥控功能的混装炸药车。能以无人驾驶的方式完成行走、寻孔、搅拌、收放堵塞管、堵塞和随堵塞参数提取、远程遥控功能的堵塞车。能以无线的方式完成电子雷管的通讯、检测、延期时间设置、检查和起爆功能的起爆系统。AI视频监控系统Alvideosurve集防盗报警系统功能和视频监控系统功能于一身的安防监控系统，它既可以实现普通视频监控系统远程监控、录像回放，同时还具备防盗报警系统的预警功能，检测到非法入侵，系统会主动推送报警信息到移动端与电脑端。电子围栏electronicfence属于智能风险管控系统中的重要组成部分，是将AI技术与煤矿生产场景深度融合，通过实时视频24小时不间断对重点区域、关键工序、重要岗位不安全行为、不按标准作业的行为风险进行智能识别、对比分析、实时判断、声光报警，制止其不安全行为，同时安全监管人员根据预警信息及时处理作业风险的行为。项目模块化集成系统multi-platformpak一种保障数字资产在任何平台和不同阶段通用性的技术，该技术可使项目模块化，易于开发和维护，通过一键打包和挂载方式，使得项目具备实时线上热更新能力。4缩略语AI：人工智能（ArtificialIntelligence）BDS：北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem）BIM：建筑信息化模型（BuildingInformationModeliB/S：浏览器/服务器架构(Browser/Server）C/S：客户端/服务器架构(Client/SeDEM：数字高程模型（DigitalElevationModERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlEthernet/IP：以太网工业协议（EthernetIndustrialProGE：千兆以太网（GigabitEtheGIS：地理信息系统(GeographicInformationSGNSS：全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSysteHTTP：超文本传输协议（HyperTextTransferProtocHTTPS：安全超文本传输协议（HyperTextTransferProtocoloverSecIPv6：互联网协议第6版（InternetLoRa：远距离无线电（LongRangeRMbps：兆比特每秒（Millionbitspersecond）Modbus-RTPS：实时以太网标准mPak：项目模块化集成系统（Multi-platformPak）NB-IoT：窄带物联网（NarrowBandInternetofThings）Profinet：新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准RAID：分布式奇偶校验的独立磁盘结构（RedundantArraysofIndependentDiSM：国家密码局认定的国产商用密码算法（SM2、SM3TCP/IP：传输控制协议/网际协议（TransmissionControlProtocol/TPCM：可信平台控制模块（TrustedPlatformControlModulUWB：发射信号带宽超过500MHz的天线传输（UltraWideBanVLAN：虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetworWeb：网络ZigBee：短距离和低速率下无线通信技术（ZigBeeTechnol5G：第五代移动通信技术（5thGenerationWireless34管理与保障管理与保障生产信息管理经营信息管理灾害风险管理人才与组织保障智能辅助数字孪生供配电防排水与水处理供热供暖防灭火粉尘治理设备运维和管理道路及交通运输边坡管理环境管理人员管理智能生产智能穿爆无人驾驶运输破碎站-带式输送机半连续工艺轮斗全连续工艺地质保障与开采设计地理信息系统通信网络数据中心测量管理系统信息基础设施综合管控平台硬件系统拉斗铲倒堆工艺规划与建设智慧矿区综合管理露天煤矿智能化建设与管理软件系统网络安全开采设计系统传输速率应不低于10000Mbps,出口带宽应不低于100Mbps。应具备向50G/100G平滑升级能力，网络故障重构时间应不大于50ms。应采用多链路结构。应支持Ethernet/IP(IEEE802.3)协议。窄带无线网络应采用包括但不限于NB-IoT、Lo无线主干网络融合组网时，发射功率应符合国家相关无线频率功率要求。5G专网单用户下行峰值速率应≥700Mb露天煤矿行政通讯、调度通讯、无线通讯系统之间应互联互6.2.2应配置专业数据库软件、虚拟化软件、网络管理软件、防病毒软件、数据治理软件。6.2.3宜采用超融合架构和虚拟化、集群、负载均衡技术，具备虚拟化、容器一体化运维管理功能。6.2.5宜按云计算架构设置，所有设备应满足在云环境下运行的6.2.6应具备元数据管理功能，具有统一数据接口、统一编码体系、统一数据库的技术架6.2.7应采用统一的数据传输协议，具备各系统设备互联互通、数据融合、分类、分析功6.2.8宜实现一张网联通、一张图运行6.3.1应搭建统一技术平台，统一安全管理机制，通过组织结构管理、工作流机制、权限管理提供相6.3.5平台应支持C/S、B/S、大屏显示、个人电脑端、移动端多形式展现。5矿山监控及自动化系统工作站宜采用自主可矿端数据处理设备上位机应采用工控机。数据获取服务器、应用服务器宜采用自主可控服务器。云端数据处理应采用成熟私有云，存储容量可弹性扩展。应采用分布式或集中式存储架构，通过多副本或RAID1/5/6提供数据保护。备份设备应实现数据保护，具备本地存储、无代理备份、压缩、重删、快速恢非视频类数据存储时间应不低于1年；工业类视频数据存储时间应不低于3个月；安防类视频数据存储时间应不低于1年。视频采集设备应具备实时监控、人工智能识别分析、视频切片、断网续传功视频监控存储系统容量应不少于1年的累计信息量，其他信息存储系统容量应不少于2年的应提供人工智能智能识别和物联网标准协议接口，实现人工智能感知与集控联动。应支持后备供电。6.5.1操作系统、数据库、大数据平台、通讯、数据备份基础软件应可靠、安全、兼容、抗干扰，且6.5.2运行数据库应采用双机热备方式，6.5.3应保证同一个对象编码的唯一性及管理规则的一致性，应具备统一的数据输入、输出规范，具持自主可信计算规范TPCM。6.5.6应构建自主安全、先进规范、稳定可靠的平台底座。6.5.7宜实现物理服务器集群运行状态监控及预警、虚拟化集群管控、高可用集群的策略制定和76.6网络安全6.6.1应符合GB/T22080、GB/T20271、GB/T22239、GB/T30976.1的要求。6.6.2网络安全应满足等保二级要求。6.6.3应实现Web服务器HTTP/HTTPS流量分析、防护以各类Web应用漏洞为目标的网络攻击行为，实现针对Web应用访问行为的合规管控及优化。6.6.4应采用网络安全技术，实现VLAN划分、控制网络与其它网络工业隔离，实现控制网络与企业网移动互联和远程访问外部网络的边界防护。6.6.5通信传输应具备通信异常、网络异常监控与报警功能。6.6.6应具备网络安全检测、入侵防范、入侵检测和恶意代码检测功能。6.6.7子系统通信应采用冗余渠道通信方式。6.6.8应具备IT内控与审计、运维管控、监控、记录和审计用户访问操作、动作和命令功能。6.6.9应符合准入控制和安全防护技术要求，实现非法接入终端、攻击行为和攻击流量的有效识别和管控。6.6.10应具备融合资产感知、状态监测、准入控制、信令解析、弱口令检测、异常行为监测、攻击检测与防护核心功能。7地质保障与开采设计7.1地理信息系统7.1.1应配置地质、测量、水文地质各类图纸数字化管理系统。7.1.2应建设矿区三维地形测量及数字孪生建模系统，实现底层地图定期更新。7.1.3宜具备实时资源储量估算、勘探成果、水文地质、工程地质、煤层、构造、采空区、煤质、开采条件应用数字化、可视化功能。7.1.4宜创建高精度动态三维地质可视化模型，实现透明地质和地表模型统一坐标融合，构建地上和地下三维统一平台，具备超前识别地质构造和开采条件功能。7.1.5宜实现智能分析采剥过程中工程地质与标志地质差异，自动优化高精度三维地质模型，实现数据驱动下的模型自动更新、双向联动。7.1.6应兼容常用的三维建模和辅助设计软件输出的模型数据和图元数据，实现无损数据传递和协同7.2测量管理系统7.2.1应采用无人机倾斜摄影或激光雷达测量技术，结合车载或手持端测量技术，建立智能测量管理系统。7.2.2应建立平面精度优于0.2m,重点区域优于0.1m,高程精度优于0.1m的矿区高精度三维模7.2.3应实现测绘成果在线生成、动态管理、实时更新、三维可视化展示。7.2.4应具备开采现状三维模型定期更新、动态管理、采运排参数、工程量自动快速计算功能，精度误差小于3%。7.2.5应利用露天矿山三维模型、测量管理系统实现超层越界、采剥失调、不按设计施工、违法用地行为的监测、监控、预警，并联网监管部门。7.3开采设计系统87.3.1应符合GB50197的要求。7.3.2应实现开采境界、开采工艺、开采程序、开拓运输系统综合优化及智能决策、中长期开采计划7.3.3应实现数字孪生虚拟开采、采矿三维模型模拟剥采排工程的短期和中长期时空动态演化、工程分台阶采剥计划矿岩量的智能圈定和计算、短期及7.3.5应实现模型自动生成、采排规划、专项方案设计、采排路径优化设计、排弃位置优化设计。7.3.6应实现日计划的多业务部门一体化协同设计、数据联动、施工仿真、一键下发至设备端、自动8.1.1应符合GB6722的要求。8.1.2应具备穿爆参数智能设计、爆破效果智能模拟预测功能。8.1.3宜实现与地质测量与开采设计保障系统的融合及短期、中8.1.5应采用具备自动行走、一键调平、定位布孔、钻孔、实时监测、随钻参数提取、远程遥控功能8.1.6宜采用具备实时监测、自动行走、寻孔、装药、随装参数8.1.7宜采用具备实时监测、自动行走、寻孔、随堵参数提8.1.8宜采用具备实时监测、爆破作业区域无网络、延期时间智能设置、无人机起爆的智能无线起爆8.1.9应实现系统三维建模、远程监控、危险预8.1.10应实现自动生成爆破警戒范围图并标圈电子围栏。8.2.1应建设露天煤矿无人驾驶运输系统，具有无线网络通信、云平台控制、智能调度与管理、矿车8.2.2应建设无人驾驶数字孪生系统，具有车辆动力学、无人驾驶场景、复杂路况与环境、智能调度8.2.3宜实现采运排环节在单独作业区的无人化、常态化运输编组作8.3.1应符合GB51282的要求。8.3.2采装、排土设备宜具备远程遥控、一人操控多机功能。8.3.3采运排环节应符合本文件8.2的要求。8.3.4应采用云平台智能调度与管理系统，具备高精定位显示、高精地图管理、卡调兼容、车辆设备98.3.5车辆设备应具备环境参数在线监测、驾驶员健康状态监测、驾驶员行为识别、高精定位、防碰8.3.6应实现基于采运排环节的三维地质模型的数字化生产。8.3.7应实现无人机、AI视频对作业区域的远程、实时、动态智能监控与巡检。8.4.1系统应符合GB51282的要求，带式输送机应符合GB14784及GB50431的要求。8.4.2采运排环节应符合本文件8.2的要求。8.4.5破碎站、带式输送机和排土机8.4.6采运设备、破碎站、带式输送机、排土设备应具备运行工况在线监测、环境参数在线监测、运8.4.7破碎站、带式输送机、转载点应实现AI视频实时监控、故障8.4.8带式输送机驱动应采用软启动装置，多点驱动应实现功率平衡，具备运输物流量控8.4.9带式输送机应配置远程AI视频监控、运行状态在线监测及预警系统，具备堵料、打滑、拉绳、8.4.10破碎站、带式输送机构成的半连续工艺系统应实现远程集控、机器人实时巡检、无人值守。8.4.12应具备作业区域工作人员精准定位、智能识别、非工作人员闯入及时报警功能。8.5.1应符合GB51282中的要求，带式输送机应符合本文件8.4及GB14784及GB50431的要求。8.5.3应采用云平台智能调度与管理系统，连接采矿作业中各类机械设备，实现高精度地图、智能调8.5.4应具备采区无人巡检、环境参数在线监测、设备运行工况及故障在线监测、故障诊断分析、安8.5.5采运排环节抑尘系统应实现全年有效运行，具备粉尘浓度实时监测、预警、8.5.6应具备作业区域工作人员精准定位、智能识别、非工作人员闯入及时报警功能。8.6.1抛掷爆破警戒区域应采用无人机、远程AI视频监控。8.6.2抛掷爆破应采用数字化、智能化设计软件，具备数字孪生仿真8.6.3抛掷爆破宜采用激光扫描仪无人机倾斜摄影技术，实现三维建模智能化爆破设计。在线故障监测、故障诊断分析、安全预警预报、故障报告、自动灭火、坡度检测、远程9.2.1应建立基于BIM/GIS数字模型且集矿山环境、地质、测量、采矿设计、穿爆、采装、运输、排9.2.2应动态呈现工程对象的主要技术参数、性能、技术特征、自然属性、设计图纸、技术档案“生9.2.5应使用mPak技术实现数字资产流转9.2.6应支持多维度的数据可视化展示，并通过图表、地图和其他可视化工具，将矿山9.2.7应具备接口扩展能力，内置多种二次开发接口，支持开发模式下自定义创建接口和调试模式下9.3供配电9.3.1变电所应具备智能调度、远程监控、智9.3.2供配电系统应具备智能开关和关键负荷电缆的测温和报警功能。9.3.3变电站和配电室应具备自动灭火功能。9.3.4主变电所宜配备智能巡检机器人。9.4.1应符合GB51173的要求。9.4.2宜实现排水、取水、矿坑水处理、生活污水处理、生产用水、生活用水多系统数据综合接入和测、故障预警、移动终端、数据共享、智能报表功能的矿山水资源在线集中9.4.3应建立具备负荷调控、管网调配、水坑水量监测、矿坑涌水量实时监测预警、水文监测系统联动预警与控制、自动检测、自动运行、自动巡检、远程操控、远程监控的储、需、供、9.4.4宜建立具备末端和污染治理设施监测、运行状态分析、异常工况报警功能的污染源自动监控系9.4.5宜建立水文地质数据模型，具备参数自动识别验证、地下水水位(水头)精准控制功能，实现119.4.6排水泵站应具备设备故障诊断、故障报警、安全预警预报、运行工况在线监测、环境参数在线9.5.1供热供暖系统应根据地理位9.5.2主供设备应具备在线监测及控制功能，并配备AI视频监控系统。9.6防灭火9.6.1应建立采场、采空区煤层温度、标志性气体监测、预警的9.6.2露天矿储煤仓、储煤场内应建立储煤自燃监测预警系统和智能消防灭火系统并实时联9.6.3应建立地面和采场的一体化防灭火智能管理系统，且通过综合管控平台实现智能调度、现场处9.7.1应建立露天煤矿智能防尘综合管理体系，建立矿山粉尘治理智能化监测预警预报平9.7.3应根据粉尘监测预警预报平台信息，通过综合管控平台实现智能调度、智能洒水、精准除尘。9.8.2宜通过整合设备、运维、安全相关领域的知识以及设备参数、性能特点、故障模式、维修方法9.8.3应通过设备在线点检、运行状况实时监测、设备故障智能诊断、故障原因分析、历史故障信息9.8.5应建立备品备件管理数据库。9.8.6应建立具备设备迁移、维护、保9.8.7应建立具备在线监测、大数据分析、维护规则、设备损耗性部件更换提示功能的设备安全监测9.8.8应实现各设备状态的实时监测、信号交互，并可通过综合管控平台实现连锁控制。9.9.1矿山道路建设、维保、使用应符合GB/T149.9.2矿山道路生产干线、支线、联络线、辅助线交叉路口应设置智能信号和安全警示标识。9.9.4辅助车辆设备宜具备环境参数在线监测、驾驶员健康状态监测、驾驶员行为识别、高精定9.9.6无人驾驶车辆设备应具备安全应急9.9.7无人驾驶区域应分别配置车辆设备及人员的智能识别设施。9.9.8宜利用无人机、无人驾驶车辆设备进行矿9.10.1应符合GB51214、GB/T37697的要求。9.10.2应建立采场、排土场边坡形变在线实时监测和预警系统。9.10.8应采用点面结合、接触式(GNSS)与非接触式(边坡形变监测雷达)相结合的监测方式。9.10.9接触式、非接触式监测系统均应能与4G/5G/卫星通讯自动组网，保证数据实时回传，监测距离不小于3km,最小监测周期应小于1min,扫描范围应大于90°,监测精度应达到0.1mm@1km。9.10.11边坡雷达工作频段应避免对地面其它同频段的公众和专用通信与工业设备造成干扰。9.10.12应采用数字孪生技术，在高保真三维场景中，通过简易直观的交互方式，实时模拟并展示雷9.10.13应采用雨量计环境监测设备，结合边坡雷达数据进行综合安全研判；在重点监测区域其分辨9.10.14应配置无人机对采场、内外排土场边坡进行航测和巡检，巡检频率不少于每月2次。9.10.15宜配置爆破振动、地下水压和水位、地下变形、应力、边坡渗水、气象和泥石流崩塌迹象监9.11.1应建立露天煤矿生态保护管