【方案】2026智慧矿山整体解决方案

政策脉络×产业生态×应用场景×标准化建设政策脉络×产业生态×应用场景×标准化建设2026智慧矿山整体解决方案智慧矿山概念及发展机遇我国智能煤矿的建设轨迹智能煤矿建设内容目录智能煤矿建设中的新技术智能煤矿建设如何推进解决方案智慧矿山概念及发展机遇1.1、智慧矿山定义中国工程院王国法院士定义：智慧矿山是基于现代智慧理念，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术融合，形成矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。智慧矿山的技术特征是建立在矿井数字化基础上，采用现代智慧理念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智慧体。数据中台应用层物理层1.2、智慧矿山的构成智慧生产系统：主要生产系统：采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化。辅助生产系统：以无人值守为主要特征的智慧运输系统、智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。智慧职业健康与安全系统:包含了环境、防火、防水等多个方面,子系统众多。如智慧职业健康安全环境系统，智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统；智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统；智慧应急救援系统；智慧污水处理系统等等。智慧后勤保障系统:技术保障系统：指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。管理和后勤保障系统：指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。1.3智能煤矿建设迎来历史发展机遇近年来，煤炭行业一直致力于探索无人化智能开采方式，大型煤炭企业陆续启动智能化开采系统。随着“十三五”专项规划的提出，“智慧矿山”一词在矿山领域中可谓随处可见。大力发展矿业数字化和智能化，实现“机械化换人、自动化减人”，已经成为大多矿企“转危为安”、转型升级的有效措施。（1）技术推动革命企业发展需要在“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。云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能技术在工业领域广泛应用，新一代互联网、云计算、智能传感、通信、遥感、卫星定位、地理信息系统等各项技术的成熟与融合为智慧矿山发展提供了技术基础。工业物联网技术与煤炭行业深度融合的智慧矿山建设，已成为矿山发展新潮流。随着人口老龄化趋势的加快和劳动人口比重的下降，我国农村富余劳动力短缺将是一个长期的趋势，必须要有长期的应对策略。从以往简单的依靠大量廉价人力，到能够充分利用科学技术来代替人力，提高劳动生产率是解决“用工荒”问题的一个重要途径。实现减人增效，通过机械化换人、自动化减人、智能化提质增效来提升企业的综合竞争力，同时缓解煤矿人员流失、人才短缺的问题是煤矿企业的必由之路。将高新技术与传统技术装备、管理融合，实现产业转型升级正成为越来越重要的发展趋势。国家政策引导政府推力是驱动智慧矿山建设的重要力量，政府对智慧矿山信息化标准化系统运行的管制和支持。一方面，可通过多种途径行使管制权利，如强制要求矿山进行信息化标准化建设、制定和智慧矿山信息化标准化相关的国标、对智慧矿山信息化标准化的文件执行效果不佳的煤矿企业予以警示或者制裁等；另一方面，政府可以为智慧矿山信息化标准化建设提供资金、技术、人力、物力等方面的支持，协助智慧矿山建设工作的开展。大力推进矿业领域科安全生产智能装备在线矿山的应用提供了矿井设计标准》由掘进、

采煤运输、安加快推进煤矿安全风险技创新，加快建设数监测监控等安全管理信国家标准和规范。住房城乡建设部发控和救援5类，

38种监测预警系统建设的指字化、智能化、信息息系统。是我国第一部以布的国家标准《煤煤矿机器人。导意见》明确了监测预化、自动化矿山。科技部、国土资源部在“智能矿山”命名炭工业智能化矿井警系统需采集煤矿企业《“十三五”资源领域科技创新专项规划》指出，充分利用现代通信、传感，

信息与通讯技术，实现矿山生产过程的自动检测、

智能监测、智

能控制与智能调度。的标准规范。设计标(GB/T51272-2018)开始实施。生产和安全相关数据，

要求企业要建设完善监测、监控系统;开发生产

经营、

安全管理信息系统。意见制订了实施进度和相关保障措施。2016.112017.052021.102023.092024.012025.10明确提出未来5年要

人".推动矿山企业建设

员会对信息技术在

《煤炭工业智能化告”，重点研发应用国家煤安局发布《关于国家发改委发布《安全生产”十三五"规划》.要求在矿山领域实施”机械化换人、自动化减《煤矿机器人重点研

发目录》国家煤矿安监局发表“第1号公国士资源部发布了《全国矿产资源规划

(2016-2020年))，《智能矿山信息系

统通用技术规范》国家标准化管理委2019年10月国家煤安局发布《关于加快推进煤矿安全风险监测预警系统建设的指导意见》：要加快建设覆盖国家、省、煤矿企业多个层面的煤矿安全风险监测预警系统，打通从企业向上至煤矿安全监管部门、煤监机构的数据采集、传输、共享渠道。明确了监测预警系统需采集煤矿企业生产和安全相关数据，要求企业要建设完善监测、监控系统；开发生产经营、安全管理信息系统。意见制订了实施进度和相关保障措施。2020年3月，由国家发展改革委、能源局、应急部、煤监局、工信部、财政部、科技部、教育部8部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》。山东、河南等省相继出台相关配套措施。意见明确，将加快智能工厂和数字化车间建设，推进大型煤机装备、煤矿机器人研发及产业化应用，实施机械化换人、自动化减人专项行动，提高智能装备的成套化和国产化水平。同时，意见提出具体10大任务，提出了5个方面的保障措施，明确了煤矿智能化3个阶段性目标：各类煤矿基本实现智能化建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿，确定井下和露天202煤矿固定岗位的无人STEP值守与远程监控20252021STE大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化当前，我国国民经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、新旧动能转换的攻关期。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。互联网、人工智能

技术飞速发展，给统行业都带来了颠覆性变革。将高新技术与传统技术装备、管理融合，实现产业转型升

级正成为越来越重要的发展趋势。智能矿山正是在这样的背景下提出和快速发展起来的。2025年3月以来，

国家发改委、国家能源局、自然资源部等相继出台了《能源技术革命创新行动计划》（2025-2030年）

、《煤炭工业发展“十五五”规划》

、《安全生产

“十五五””规划》等众多纲领性文件，分别对矿山自动化、

信息化、数字化、智能化提出了指导要求，

为矿山企业今

后的绿色发展指明了方向。基于上述分析，可以明显看出智能矿山建设是发展趋势与必然方向。智能矿山是在矿山自动化、信息化、数字

化的基础上，推动云计算、大数据、物联网、人工智能、某著名企业通信等新一代网络信息技术在矿山领域的全面应用。PPT我国智能煤矿的建设轨迹2.1我国智能煤矿的建设阶段建设矿井自动化子系统，实现地面对井下主要系统设备的远程控制，达到无人值守的水平；煤矿辅助系统自动化生产系统自动化通风集控系统井下排水集控系统智能化综采工作面：全国200多个综采工作面实现了顺槽可视化控制，部分做到了地面远程割煤。基本实现有人巡视，无人操作。瓦斯抽采集控系统皮带集控系统智能化掘进系统：部分矿山采用综掘设备，实现了掘进巷道断面自动成形，掘锚同步，高效作业。实现矿井自动化子系统、通防监测子系统集成到统一的工业组态软件平台；矿山在建设矿井自动化子系统的同时，建设高速信息传输网络、数据处理中心。通过组态软件，实现各自动化系统的集成，建立安全生产调度指挥平台。集瓦斯监测、人员定位、工况信息、生产管理、矿图浏览、铁路调度、电力调度等综合信息融于一体的矿山应用信息查询平台，供公司管理人员WEB浏览访问。为矿山的生产、安全提供强有力的技术支撑。(3)构建矿井“一张图”GIS平台，与工业组态软件平台的实时动态数据进行融合处理，实现矿井一张图可视化展示。基于GIS“一张图”：全矿井一张图，二级公司一张图到集团公司一张图，各级技术和管理人员基于一张图协同工作。通过与SCADA进行数据整合，形成矿山一体化智能管控平台。平台主要包括：一体化生产控制系统、一体化经营管理系统两部分组成。一体化生产控制系统由控制、调度、决策三大部分组成，以工作面自动化、主煤流运输、辅助运输、供配电、安全保障、生产辅控、动目标运维、调度通信等八大环节为纽带，协同控制。实现整个矿井生产过程“有人巡视、无人值守”，完成生产调度、设备及人员等管理，提供矿井安全的通风、防瓦斯、防火灾、防水害、防顶板灾害等决策。一体化经营管理系统构建以经营计划为目标，以生产作业为主线，有机整合生产计划、作业执行、成本控制、调度指挥等环节的安全生产管理模式，实现各安全生产作业之间的有机衔接和高效协同，有效加强作业监管、安全风险管控和生产成本控制，切实提高调度指挥和生产管理水平。地质图采排图机电图通风图综合自动化图遥感影像…三维模型2.2我国煤矿行业智能化现状全矿井综合?数字化矿山智慧矿山单机自动化监控自动化系统行业现状：大型矿井智能化建设，依然以综合自动化为主，由于行业标准缺失，没有形成有效数据融合，“信息孤岛”严重。行业成就(1)矿山子系统众多，各厂家控制设备、仪器仪表设备，通讯方式多样，通讯协议不同；煤矿现场监测监控、业务管理各系统独立运行，缺少智慧大脑，无法实现矿山生产的智能协同联动；后续项目建设继续人为加重数据孤岛;系统协同联动应用缺失数据融合共享困难被动的故障报警或灾害事故监测现有安全监测及设备监控系统大多只能做到灾害或故障的事后响应，缺少事件预警模型或设备健康诊断模型（算法应用）；大数据分析及AI应用缺少矿山现有系统普遍偏重数据采集和单一的数据监测，轻视数据挖掘和数据分析；缺少对数据的有效分析和行业AI应用；“一张网”、“一张图”等智能化升级已经展开。智能化工作面即将应用于百座矿井。智能煤矿建设内容3.1智能煤矿系统架构云计算应用层安全类智能生产类采煤、掘进、主运、电力……通风、排水、瓦斯、自然发火……大数据分析保障类应用服务管理设备监测、人员监测、违章……应用模块增加、升级……全景再现虚拟生产平台层功能性模块数据存[定位导航]安全保障[安全保障]设备健康4D-GIS无人开采储中心机器人统一操作系统基础服务开发工具功能性服务优先级、权限、云服务开发环境、调试、模型存储、网络、虚拟化光纤主干网络[虚拟链路、数据隔离、强实时性]设备互操作性、扩展性、远距离传输数据统一接入、集成及边缘处理协议解析边缘数据处理设备接入有线、无线多协议接入智能设备及定位终端视频监控控制器传感器/仪表其他智能设备泛在感知层智能煤矿应基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心、开发一个业务云服务平台，面向不同业务部门实现按需服务。设计基本原则：网络融合安全、信息互联互通、数据共享交换、功能协同联动监管人员厂领导部门领导中控室工作人员委外人员......应用系统物流管理堆场仓储规划矿产出入库管理运输车辆管理无人值守称重......仓储管理设备备品配件管理危险品管理固定资产管理耗材管理......安环管理环境监测安全应急一张图无人机安全巡检安全预警管理......设备管理设备&备件台账预防性维护点巡检管理工单管理......生产管理人员计划排班机械作业排班开采区域规划矿产资源管理......能碳管控能源综合监视能耗统计平衡分析碳排放管理......在矿场重要区域应用新技术

，以工业互联网平台为连接

，以“安全、高效、智能、绿色”为目标

，建成满足矿场生产需求

，解决矿场生产难题

，提升矿场经营效益的一体化智慧矿场运营平台。..全流程数据资产化IT关系数据OT时序数据应用构建与集成用户多级应用层工业互联网平台层网络层采集层全场数据可视化全场监控可视化3.1智慧矿山解决方案整体架构基础设施多端应用IOT集成与监控AI算法平台数据集成数据存储数据服务统一门户统一鉴权业务报表设备参数监控IOT网关应用服务器安全防火墙 ····

·存储服务器设备数据接口设备报警联动IOT集成监控边缘服务器通讯组件交换机矿产开采区域矿石破碎区域地下传送皮带矿产堆场区模型设计训练模型/

算法库标注管理特征工程算力资源池管理摄像头无人机PC端 移动端 可视化大屏3.2智能煤矿建设目标在物联网技术基础上，实现矿山“人、机、环”数据智能化精准采集、网络化传输、规范化集成。实现煤炭无人（少人）开采与灾害防控一体化的智能化采矿。建立统一的集成控制平台，实现生产全过程一体化智能控制、经营全流程一体化协同管理。实现原煤运输、供电、排水、通风、压风等环节远程智能控制、无人值守。建设基于大数据的安全生产云服务系统。最终建设为安全、高效、智能、绿色的世界一流煤矿。世界一流煤矿智能矿山队伍专业化管理精益化装备自动化作业标准化生产集约化决策智能化环境生态化技术现代化决策支持经营管理生产执行生产控制基础设备地测设计洗选装运环保采掘机电通风调度安全智能煤矿建设目标图3.3智能煤矿建设主要内容建设一个平台：统一管控一体化的智能平台建设一个系统：煤矿大数据及云服务系统建设三个网络：建设五个中心：企业管理网统一数据中心调度指挥中心工业互联网三通讯联络网智能控制中心安全监测中心生产运营管理中心3.4网络传输系统建设原则：工业网络总体建设要求：万兆骨干、干兆汇聚、百兆到桌面，办公生活区WIFI覆盖。工业网络根据业务应用不同，分别设置控制通信环网、视频环网、安全环网采用单模光纤为基础网络系统的通讯载体，敷设地面光纤系统、井下光纤系统，覆盖矿井地面建筑物和井下生产环节。在井上和井下分别设置的独立的冗余环，其中控制环网、视频环网主干链路采用万兆带宽，安全环网主干链路采用千兆带宽网络结构采用“工业以太环网+现场总线+WIFI/4G"模式，采用标准TCP/IP传输协议。在核心层采用万兆背板带宽的核心工业以太网聚合交换机，通过万兆或千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，具备高冗余和高带宽性能。工业控制网络、安全监控网络、视频监控网络物理上独立成环网。所有的环网主干传输光缆路由进出必须保证不再同一物理路径上，保证环网光纤资源的物理资源冗余。工业传输网络结构司行政通讯网其它服人力资源服(PBX)ERP应用财务服ERP数据库INTERNET,OA服务器务器WEB服务器服务器服务器磁盘矩阵管理信息层公司管理信息化网络I/O服I/O服I/O服I/O服交换机数据库服务器工程师站工程师站工程师站工程师站公司管理信矿调度程公司管理信息化层核心视频服务器IPSAN授权视频监控控交换磁盘矩阵交换机控客户端码器多路视频井上变电锅炉房主井提升自动化所自动化压风机自动化DLP大屏自动化多路视频蔚大埔光端机多路视频井上工业控制以太坏网光塔机端机副井提升井上控制层冗余核控制层冗余核自动化选煤自动化监控中心心交换机心交换机过程控制层井下井下供电自Phone人员定位动化子系统采煤工作面白煤流运输自动化子系统稠度透动化子系统井下防爆摄像头水处理自动递风自动化子系统瓦斯监化子系统数字中继测监控井下视频传输系统网络井下工业控制以太环网井下语音通讯和瓦斯监测监控环网井下防爆摄像头轨道道常自自动化子系统线通讯掘进自动化子系统压风管网自图例:自动控制网辅助运输自降温自动动化子系统通讯监控网动化子系统化子系统视频传输网防爆基站基础设备自动化层管理信息网（4）网络传输系统工业控制以太环网安全监测环网采用万兆骨干网，单环冗余结构，井下交换机选用万兆本安型环网交换机，如下图：主要用于井下各生产子系统、辅助子系统智能化设备的接入。安全环网采用千兆汇聚网，单环冗余结构，井下交换机选用千兆本安型环网节点交换机，其网络拓扑结构如下：主要接入井下环境监测系统、人员定位系统、数字通讯系统、无线通讯系统等。地表机房万兆核心交换机万兆核心交换机井上井下主井主井680-800斜坡道680中級680副井口附近变电所680南风井附近680中級800中段780中段[主]并800副井口附近2#变电所1#变电所800中段980中级980副井口附近贮存室附近北风井附近980中級2#变电所1080中段*1125破碎硐室中央水泵房1#变电所南环线西支綫巻1080中段中心机房安全监测系统核心交换机盘区变电所主变电所井下环网通风机配电室大巷机头变电所盘区变电所企业管理网络采用三层、星型网络扑结构，网络核心使用万兆以太网交换机、双电源冗余，支持万兆骨干，百兆到桌面配套建设WIFI无线宽带接入网络接入交换机采用光纤干兆双链路上行连接至核心交换机计算机交换机组服务器组工作站组地面环网井下环网基建楼核心交核心交换机换机交换机组计算机终端汇聚交换机生产楼网闸榆北煤业交换机组计算机终端洗煤厂核心路由因特网防火墙汇聚交换交换机组计算机终端宿舍楼服务器组网络安全依据《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》(GB/T22239-2008):系统安全按上述标准中技术类安全要求分级（SAG），需采用综合解决方案。即路由器+防火墙+防病毒软件+网闸+网络行为管理软件+严格管理制度等综合解决方案。企业管理网经营管控云计算数据中心公司信息网防火墙办公计算机办公楼核心交换机办公计算机办公楼防火墙网闸运营管控云计算数据中心3.5矿井通信联络系统行政通信、矿井调度通信、移动通信、广播通信建设要求：矿井有线调度通信系统和矿井行政通信系统分别设置，并应能互通；通信线缆应分设两条，从不同的井筒或一个井筒保持一定间隔的不同位置进入井下配线设备;:交换机的处理机、电源应采用热备份结构，具有告警、故障自动诊断、倒换等功能；具有备用电源，电网停电后，系统中设备的备用电源连续工作时间应不小于2h;:系统最大通信距离应不小于15km。井上井下4、5G融合通信系统拓扑示意图下限值FIN（选配2）申奕风并方阳光缆并不明确PN5G手机移动通信选用WiFi或4G、5G等技术的矿用通信系统*;能自动识别手机终端，对未经认证的手机不提供服务功能，对未经许可带入的手机，系统应具有报警提示功能。一体化通信调度平台融合程控电话网、移动通讯网、人员定位网、应急广播网、局部扩播网等通信联络系统，实现“多网”通信的集中调度指挥和互联互通，在紧急情况时能够实现对各系统的统一调度，一键呼叫广播，为应急救援提供保障。实现与安全监测及综合自动化系统的联动控制，当某一地点出现瓦斯超限报警时，能自动通知调度员报警信息，调度员可自动或者人工通过该区域广播系统扩音广播报警信息，通知人员撤离。无线通讯主机运营商网络地面程控电话网煤矿地面煤矿井下矿用本安电话工业环网VOIP话机矿用本安电话井下程控电话网现有扩播资源隔爆套本安电源摇说图局部扩播网无线通讯网人员定位系统应急广播网实现与人员定位系统的联动控制。可通过调度台人员紧急呼叫或者一键呼按钮实现对井下人员定位卡的呼叫，人员定位卡接收到呼叫时报警灯闪烁，提醒井下人员发生紧急情况，需马上撤离。信息发布系统常规信息发布：实现井下环境参数、关键设备状态、区域环境评估、人员分布、通知等常规信息的快速、实时发布，了解矿井作业环境、设备、人员分布等情况移动信息发布：可通过矿用PDA实现对井下环境参数、生产数据、人员信息等实时监测及查询，便于了解煤矿的整体生产及安全状况应急救援指挥：对煤矿已制订的救援预案进行信息化处理，通过电子牌、声光报警、IP广播等多种方式及时进行井下逃生引导井下安全教育：通新闻、宣传报道、安全教育等信息的循环发布，安全教育IP语音广播：可扩展井下IP语音广播、语音对讲和背景音乐播放等功能具有联网功能：实现分析数据共享，并可实现与矿井安全监控系统联网，且为数字化矿山决策分析提供依据实时音视频数据主控服务器交换机互联网资源交换机交换机交换机前方来车安全第一，生产第二人人都是道风员请勿行人终端一体机触摸查询机3.6管控一体化智能平台煤炭企业建设基于GIS一张图的安全生产管控一体化智能平台，实现“人、机、环”各类异构系统的全面集成。通过放大或缩小，即可展示“热点”中等上述生产要素的实时状态信息。可查询煤矿所有信息，同时对矿山众多子系统进行有效管控。智能生产智能安全管控一体化平台智能调度移动互联智能管理安全生产一张图三维可视化管控管控一体化平台技术架构管控一体化平台要实现的功能管控一体化平台系统由控制、调度、决策三大部分组成，以工作面自动化、主煤流运输、辅助运输、供配电、安全保障、生产辅控、动目标运维、调度通信等八大环节为纽带，协同控制，实现整个矿井生产过程“有人巡视、无人值守”，完成生产调度、设备及人员等管理，提供矿井安全的通风、防瓦斯、防火灾、防水害、防顶板灾害等决策。智能生产：各生产要素的智能联动、数据融合、统一调度智能调度：通过多媒体手段，对生产现场进行融合调度，实现效率的提升。智能安全：构建煤矿安全生产双重预控体系，结合可视化大数据分析，实现安全生产关口前移。智能管理：实现对设备、人员、工艺、流程、平台、应用、应急实现全方位管理功能安全一个平台生产管控一体化平台两个标准编码标准采集标准四项关键技术组态开发视频+AI大数据分析GIS八大功能模块安全态势感知生产过程监控生产设备运维数据采集融合决策分析管理故障联动报警信息引导发布移动互联APP移动互联：通过“一张网”配套移动互联设备，使无人值守、移动巡检、视频诊断、多媒体数据采集成为可能，并进一步提高安全生产应急能力及调度管控能力。并下端模型交换机肝移动互联时代需要跨平台多屏幕解决方案大屏展示LargeDisplay集控中心分部数据采集点并下表底大屏数据分MacBook台式/笔记本平板电脑业务平台智能手机便携应用全方位自助分析移动办公会议必备差旅伴侣管控一体化平台组成矿山生产调度管理矿山安全管理风险分级管控排查风险点→（一点一表、一企一册）隐患排查治理重大隐患管理三违管理风险辨识危险源风控措施评价双重预实施方案防机制确定隐患排查内容清单按区域编制隐患按职能排查表按层级风险分级管控重大隐患管理隐患排查治理智能感知：矿井产量计划，采掘工作面运行状态，皮带运输系统运行状态地面煤仓煤位，通排供等其他系统状态智能决策：采掘工作面生产状态调整劳动组织调整自动控制：各系统地面远程控制，人员现场处理与通信。工单下发生成各系统用人各系统组织用料作业工单人员作业控制指令结果数据SCADA各生产系统运行各系统设备生产智能调度系控制系统联动控制状态智能感知统数据融合分析控制指令单系统内设备动作实现系统内自闭环矿山机电设备管理决策分析管理能对设备运行进行实时感知，对设备故障进行自主诊断与分析，并给出维修策略；对矿井设备进行设备生命周期管理。智能感知：机电设备运行状态，故障位置、检修人员资格，检修人员巡检过程智能决策：机电设备故障判断，设备检修方案，检修人员配置、设备剩余寿命预测自动控制：故障设备自动停机，人员现场处理与通信通过大数据技术的应用，一体化管控平台应具备安全生产过程中决策分析、事故预测、经营指导等管理能力。感知数据传感器人员滥检感知数据分析数据关配置人员后数据联分析下发工单煤矿大脑盒子机器视觉机器听觉维检修智能设备故障原因分析给出按照优先级配检修人员移动端暗项前保存原四分价给出维修方案及维修工作量认检修作业完成按照虎儿级的置检修人员调度系统基于检修记录的设备剥维检修智能调度系统基于检修记录的检修不到位造成故生成包含检修时间地检修质量考核障的检修人员考核余寿命预估点内容的检修记录3.7安全生产大数据应用与移动互联平台矿山大数据以大数据分析技术为支撑，以行业、集团、矿井制定的各类安全生产规范规程为依据，结合综合自动化、在线监测以及煤矿安全生产日常获取的动态和历史数据，对煤矿安全生产的各类信息进行展示、分析、推理，挖掘历史数据中蕴含的模式和知识，诊断并概括现势安全状态，预测未来安全形势，实现煤矿安全生产的动态诊断和辅助决策。经营决策大数据生产监控大数据安全监测大数据移动互联网安全生产信工作流/业务煤矿重大灾关键设备故多网融合联的大数据主息移动智能流全程分析害预警与专障诊断与远动控制系统动推送平台家决策系统终端系统程维护平台系统基于大数据实现煤矿统一的移动终端信息发布平台，通过移动终端设备为相关人员根据不同权限提供安全监测、人员定位、安全隐患、预警报警、工业视频、报表管理、调度信息、协同办公、电子邮件、电子传真、生产流程状态、会议通知等实时信息。使安全管理人员可以全面、快速掌握公司内部生产运行状况，为领导及时指挥生产、战略决策提供帮助。数据抽取与导入子系统(ETL，采集各种数据至云端)综合分析与应用Web系统（实现数据管理、统计分析、状态监控、故障预警）Android子系统10S子系统（实现设备识别、预警告警提示）（实现设备识别、预警告警提示）数据协同共享平台对数据进行不同规则的甄别和筛选，分门别类的挑出带有重要意义的点数据，使用户不用一直监视数据的变化，当重要的点数据发生变化，通过消息统一推送平台主动推送的方式，推送给相关人员，然后在以点带面全面分析系统。消息预警预警、故障、开停…大数据数据筛选云计算中心规则判断安全生产数据综合分析平台安全生产数据综合分析平台预警信息重新查询原煤产量1预警类型:综合预警安全生产数据综合分析平台郭和民公司汇总②人员定位10月2企业信息处理人:hutao109人预警内容:【1#主胶带】系统开始时间1数据统计分析王家岭电机电流】测点发毛利毛黑厂阳点夜。限是100.00，最新安全生产通知公告85今日进尺【参数超限】、预子系统数量持续时间:118小时*预警数量王家岭煤矿适用181.2家处理状态:未处理计划情况(单位:万开拓进尺零年2074.6所1预警类型:综合预警设备总数量安全监测预警数量产量走势停止工作数量0处理人:juwenlao领导带班预警内容:设备总数量压风系统测点数量预警数量限是100.00，最新舍斗计划7.5【参数超限】、预数据分析考核计划6.0谢明长度系统卡向，进入系统人员定位持续时间:11处理状态:未处理实际完成3.7煤流运输系统数据分类走欠情况-3.3新闻公告设备总数0•预警设备1瓦斯抽放量缩欠情况数据图停止工作1单位:万吨1工作画系统动态瓦斯上一页动态C0CO移动互联平台应用层灵活可定制平台层多层次开放方便集成算法层实际场景验证算力层自主研发可控采集层报警数据过滤报警数据推送报警数据娆计对象存储及存储空间管理破碎口监测用户权限管理系统设置与免密登录远程更新与在线商店+

其他按需定制监控点位管理AI任务调度AI算力分配任务健康管理运煤皮带监测视频流输入图片输入视频文件输入视频显示与存储安全监测X4加速卡CallbackRestful

APl边坡位移加速卡实时报警推送任务管理与调度服务报警处理与存储服务接口服务系统管理服务数据输入与处理服务中算力需求支持16、

32路视频分析人工智能推理中心&

计算服务高算力需求支持64路视频分析低算力需求支持8

路视频分析AI监控中心远程服务状态监控智能计算服务器信息可视化中心端到端数据加密AI监控中心应急教援中心智能计算主机报警中心边缘盒子（3）AI算法应用平台-安全生产全自动智能监控四大目标通过AI视觉技术实现无人条件下的全程自动化监控

，旨在达成全天候监控、精确预警、提高反应速度和智能管理四大目标

，从而解放人力、降低错报漏报、提升处理速度和智能化管理水平应用价值监控人员需求40%事故响应率90%事故发生率40%人员离岗识别 人员摔倒识别边坡位移监测翻越围栏等更多识别人员闯入识别安全帽识别AI视频智能分析分析内容

：安全帽佩戴检测、工作服正确穿戴检测、人机距离过近、边坡位移监测、离岗/睡岗检测、人员聚集监测、人员摔倒识别、行人闯入监测、翻越围栏监测、区域内设备识别、设备危险操作监测、边坡位移监测等分析优势

：高效实时的目标检测与识别

，提升工作效率

；高精度可靠的识别能力

，适应复杂环境

；自动化智能化操作

，减少人为干预

；多维度数据支持

，提供更丰富的信息

；灵活扩展

，适应不同需求

；显著降低误报漏报率

，提升监控质量Ai监控中心Ai助手

APP数据采集控制中心智能推理平台服务器路由器/交换机终端采集设备（3）AI算法应用平台-安全生产通过重点区域的监控视频设备

，进行AI识别算法智能识别各项违规信息（未佩戴安全帽、危险区域进入、不规范动作等）

，加装发声设备

，对发现的问题后台自动报警

，并通过预警位置最近的发声设备自动报警提醒。使用无人机定期对开采区进行实时巡查进行建模了解开采区的最新状况进行建模

，并与底层建模进行叠加

，自动对比实际开采区是否已经超过规划开采区域红线

，在智慧驾驶舱进行预警塌方预测

：并可通过无人机巡检传回图像自动识别极易发生塌方的地点进行预警可在线制定安全人员巡检路线

，通过人员定位系统自动判定巡检人员是否完成巡检任务在火药仓库安放烟感、温度、振动传感器

，监测到火灾、爆炸发生自动生成报警记录

，在智慧驾驶舱中自动标定事件发生位置。（4）安环管理-风险预警自救元素

：可直观查看矿场内消防应急设施

，人员定位

，通过防爆发声设备、对讲通讯设备

，展开自救

，疏散人员定位

：通过人员定位系统

，若人员定位位置在受灾范围内

，自动报警提醒

，根据现场现情况判断是否真的存在人员被困的情况坍塌预测

：若是坍塌事故

，通过无人机遥感监测

，根据回传视频智能/人工实时更新受灾面积

，坍塌发展趋势远程无人机

：实时传输现场画面

，判断应急态势监控设备联动

：自动弹出事故发生点最近的所有监控设备视频画面（4）安环管理-应急处置3.8矿山五个中心建设（1）数据中心为了更好的将矿井智能化应用业务系统进行有效的管理，保证业务系统的稳定、高可用、可迁移、可适应未来的高负载运行要求，本设计针对所有的业务系统进行整合，业务系统中总共有安全生产控制层，经营管理层两个区域。管控层和管理层建立一个虚拟化云计算数据中心，即安全生产云计算数据中心和经营管理云计算数据中心，采用网闸+防火墙的方式进行隔离。系统结构如下图所示：计算平台生产运营管控平台按照40个应用系统的进行布署。要求每个应用系统的得到的内在资源不少于8G，CPU资源不少于单核2.0GHz。企业经营管控平台按照20个应用系统的进行布署。要求每个应用系统的得到的内在资源不少于8G，CPU资源不少于单核2.0GHz。存储平台办公网与控制网共用一套存储，分区管理。总容量为500T。灾备系统采用实时压缩存储技术，总容量为100T。管理平台采用目前业界领先的、用户群体数量大的虚拟化软件系统，并配备资源管理系统，满足用户专业技术人员水平低、数量少、应用系统要求高的应用环境。病毒防护配置一套满足云环境运行的防病毒系统，为每个资源池提供病毒防护功能，保证整个系统可靠运行。备用存储（30T）云计算管理平台云计算管理平台云计算管理平台H3CCAS云计算软件H3CCAS云计算软件虚拟机虚拟机虚拟机主用存储（50T）出口核心路由器4"40G440G演图2*10G2'11G.核心交换机.环网核心交换机2*10G汇聚交换机入侵防御系统工业环网接入交换机终端计算机终端调度指挥中心建设智能化矿井调度控制指挥中心包括：调度中心、控制中心及会议中心。调度中心作为调度通信指挥平台；调度中心包含：调度人员工作区、信息综合显示工作区。控制中心为煤矿生产各环节集中智能控制、协同工作；会议中心为多级视频联网、应急指挥决策中心的多维调度，实现智能煤矿的综合调度指挥。调度人员工作区：实现调度指挥人员的日常办公、调度指挥功能及生产系统的集中控制。配置调度办公台、调度通信系统、空调系统、照明系统、门禁及安防系统等。信息综合显示区：建设一套大屏显示系统，作为数字化矿山的展示平台，是矿井调度指挥中心的重要组成部分。可以实时显示与监控系统有关的各种信息，包括GIS电子地图、实时工业视频监控信号、各种管理信息系统数据、各种历史数据图像等多种信息。控制中心包括：综采工作面分控中心、主煤流运输分控中心、辅助运输分控中心、供配电分控中心、安全保障分控中心及生产辅控分控中心六个分控中心。（3）智能控制中心01综采工作面智能化采煤系统02掘进工作面自动化系统03主煤流运输智能控制系统04井下主排水自动化系统05矿井供电监控系统06主通风机监控系统配煤装车自动化系统08智能矿灯管理系统综采工作面智能化采煤系统智能化综采工作面应用“全无线可视化智能无人、少人开采”技术，实现“工作面有人巡视，无人操作；顺槽可视化控制，地面远程割煤”在地面控制中心设置综采工作面分控中心，面向采煤队，实现顺槽机尾现场控制中心的扩展，在地面实现远程集控。排水自动化系统主通风自动化系统掘进工作面自动化系统建立掘支运输三位一体高效快速掘进系统，把传统的掘进、运输、支护等分布实施的工序，通过新技术装备整合，实现掘锚平行作业，多臂同时支护，连续破碎运输，长压短抽通风和远程智能操控，实现真正意义的综合掘进自动化。主煤流运输智能控制系统主煤流运输智能控制系统在地面控制中心设置主煤流运输分控中心，以煤炭安全、生产流程工艺为基础，结合基于多传感器融合技术的胶带运输机载荷分布检测技术及装置、故障预诊断和应急控制技术；设计井下音频、视频、监测/监控系统“三位一体”的综合联动控制策略，实现基于煤流产量均衡策略、音视频联动控制、故障诊断与预警的主煤流运输智能控制系统，实现顺/逆煤流全自动顺序智能控制，实时监测带式输送机的工作参数，实现长距离主煤流运输无人值守，安全高效运行。（4）安全监测中心安全监控系统井下火灾井下人员安全监测顶板与矿压束管监测精确定位监控系统监测系统管理系统系统矿井水文粉尘监测与高清工业矿井安电源管监测系统电视系统防治系统理系统防系统国家煤矿安监局发布《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》通知，煤安监函（2016）5号文件，文件共提出13条升级内容。井下人员精确定位管理系统基于UWB技术的飞行时间测距法（TOF）和到达时间差法（TDOA）定位技术，定位精度可达0.3米，其功能十分强大：可实现人员、车辆、设备的定位管理，及多种基于定位的井下物联网应用。高清工业电视系统采用MPEG-4或H.264视频、音频压缩标准，数据量小，存储时间长；高清视频传输、独立成网；以图像方式直观实时监控采掘面、皮带运输、主副井提升、选煤厂、工业广场等关键生产环节情况；可同时显示一个、四个、九个、十六个摄像机的图像，画面格式可选，并可对其进行图像冻结、放大、缩小等操作；实现集团与矿之间联网，远程传输图形、图像、数据，在网络上共享各矿多媒体监控信息；地面工业电视光纤联网井下光纤交换机（5）生产运营管理中心基于GIS的“一张图”生产协同管理系统智能决策支持系统大型机电设备故障诊断系统智能物流管运系统移动互联煤矿安全生产综合管理信息系统矿井数字化三维可视化系统矿井信息化管理软件（ERP）智能决策支持系统数据可视化借助数据处理和数据分析算法，丰富的图表展示，对全矿数据进行大数据分析应用；协同联动人员、设备、环境的智能协同联动成本分析基于企业大数据资源，对企业各部门或各成本单元进行成本细化，推进矿山企业内部市场化建设，优化企业运营。多专业在线协同基于GIS的“一张图”针对煤矿各专业的协同服务生产协同管理系统地测、通风、机电、采矿等专业的在线协同办公。本题B.本题必填C.本题必填D.本题必填E.本题必填F.本题必填G.本题必填H.本题必填I.本题必填J.本题必填K.本题必填L.本题必填M.本题必填N.本题必填O.本题必填P.本题必填Q.本题必填R.本题必填S.本题必填T.本题必填U.本题必填V.本题必填W.本题必填X.本题必填Y.本题必填Z.本题必填[NoText]空间数据引擎数据结构稳定提供丰富应用行业规范库集成行业规范符号库提供二次开发接口二、三维一体化支持重大危险源实体化展示，二、三维动态数据集成可扩展性强支持MapGIS、ArcGIS、AutoCAD全格式文件编辑矿井数字化三维可视化系统智能煤矿建设中的新技术4.1综采工作面智能化系统加拿大从20世纪90年代初开始研究自动采矿技术，拟于2050年通过卫星通信技术操纵矿山的所有装备，实现自动智能采矿；澳大利亚于2001年开展了综采工作面自动和智能化技术的研究，设计开发了LASC系统；德国于2015年建设了一套远程控制自动化薄煤层综采系统，已接近“无人工作面”。基于陀螺仪导向定位的自动化采煤方法（LASC系统）的核心技术包括：采煤机的三维空间定位、自动工作面拉直、保持工作面平直、自动调高控制、3D可视化为远程监控提供虚拟现实等。是目前是世界上最先进的综采工作面智能化系统。国内天地科技实现部分国产化。同时国内在动态透明工作面建模、无线传感技术，电缆拖等技术有所突破。技术路线右滚筒UWB雷达技术Exscan三维扫描LASC-Lite巡检机构右插臂右牵引减速箱采煤机工作面设备定顶煤/低煤厚度采煤机位置直线度高清摄像仪左浚简热成像位数据姿态左牵引减速箱左摇臂地质钻孔数据工作面自动两顺楼煤层数据初始透明工远程干预右行走箱动态透明工作面化控制系统作面切眼煤层数据中间控制箱两巷道三维扫描数据左行走箱全站仪测量天巷导向点数据绝对坐标4.2煤矿井下机器人技术煤矿灾害重、风险大、下井人员多、危险岗位多，研发应用煤矿机器人有利于减少井下作业人数、降低安全风险、提高生产效率、减轻矿工劳动强度，有利于解决煤矿招工难等问题，对推动煤炭开采技术革命、实现煤炭工业高质量发展、保障国家能源安全供应具有重要意义。2019年1月国家煤矿安监局发表《煤矿机器人重点研发目录》，明确了重点研发应用掘进、采煤、运输、安控和救援5类，38种煤矿机器人。智能化采煤工作面，巡检机器人、选矸机器人等11种机器人已在煤矿井下现场应用。目前的技术瓶颈是轻质防爆材料、能源动力、智能传感等关键技术尚不成熟。选矸机器人巡检机器人4.3人员、设备精确定位技术UWB是一种无载波通讯技术，利用纳秒至微秒级非正弦波窄带脉冲传输数据。具有抗干扰能力强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等特点，原用于军事领域。UWB定位技术是通过在井下布设基站，定位目标携带标识卡；标识卡发射超宽带信号，基站接收信息并通过网线或无线网传输到交换机与服务器，在服务器软件中运用TODA和AOA定位算法进行位置解算，实时显示全局标识卡位置。除用于井下人员管理外，还可用于车辆智能管理、井下红绿灯智能控制、井下设备管理等领域。车辆精确定位实时精确定位应急撤离超速报警实时轨迹车辆轨迹超时报警车辆人员求救报警定位出入井考勤系统出入井自动考勤设备设备实时定位实时盘点设备历史轨迹出入井记录移动报警抗干扰性能强截获率/侦测率低UWB发射功率小传输速率高技术带宽极宽消耗电能小山东煤矿安全监察局文件春煤监技装〔2019〕55号山东煤矿安全监察局关于印发《山东煤矿人员精确定位系统技术要求（试行）》的通知各煤矿：为规范我省煤矿人员精确定位系统建设，山求煤矿安全监察局在充分听取各矿业集团公司和有关厂家意见的基础上，制定了《山东煤矿人员精确定位系统技术要求（试行）》，现印发给你们，请认真贯彻执行。附件：山东煤矿人员精确定位系统技术要求（试行）智能煤矿建设如何推进5.1智能煤矿建设过程中的疑惑智能煤矿建设过程中的错误认知智能煤矿建设中的困惑认识不够煤矿智能化是现在煤矿行业最热门的话题，煤矿智能化对提高了矿山生产效率，保障矿山安全生产，减少生命和财产损失方面的作用无法替代。但就整体而言，我国矿山行业仍处于智能化建设的初级阶段。在智能化发展过程中，也出现了一些错误认识。煤矿领导对信息化都非常重视，但是不知道如何重视，如何推进。因此，普遍认识是等待观望。需求不明（1）智能化等于自动化技术部门不了解矿山信息化，无法提供有效的需求信息，而信息部门不懂专业，仅厂家诱导需求和游说需求。部分矿企对智能化建设认识不够，加之成本投入因素的考虑，认为只实现生产自动化、辅助系统自动化监测，就实现了矿山智能化建设。无从下手自动化仅仅是智能化改造最具代表性的一步，智能矿山体系自下而上包括设备层、控制层、生产执行层、管理层和决策支持层等关键层次的智能化建设，还要统一架构的矿山数据库、规范的数据接口、标准化的作业流程，以及智能系统的支撑。智慧化矿山建设的目标是明确的，应用新技术，实现少人无人智能开采。但在实际推进中，下手困难，按照大目标推进，遥遥无期很难实现愿景；按照小目标推进，又觉得不是智能化矿山。（2）智能化可以一步到位煤矿智能化建设是一个逐步实现、持久完善的过程，要以企业现有基础为起点、以自身实际需求出发，不能一蹴而就。它涉及智能化建设的全面认识、专业化执行团队、系统性设计、匹配的智能系统、智能化管理和决策体系、长期的优化完善等方面。（3）高投入可以代替一切矿山智能化过程是一个系统工程，需要全方面的投入和配置统筹。前期的系统性规划设计是基础保障。要根据矿山特点，通过多专业、多领域的技术融合，形成系统性的智能化建设规划。盲目的高投入只会适得其反，不但造成资源浪费，更阻碍了企业智能化发展道路。5.2智能煤矿建设过程中的认知体会领导重视系统管理与人员素质智能煤矿建设就是“一把手工程”，提升一把手的认识和重视至关重要！为此，矿山信息部门要发挥沟通与桥梁的作用，主动对接技术部门和设备生产、方案集成厂商，了解矿山需求及对应解决方案，并及时向一把手汇报。必要时请一把手亲自带队出去考察相关煤矿成功案例，让领导有更直观的认识。总体规划智能化建设最大的风险是规划风险，在建设中，要制定实用可行，方便操作的总体规划。智能化煤矿建设能否发挥应用的作用，关键在于后期管理模式的变革与人员素质的提高。煤矿智能化会带来煤矿管理模式的变革，必须对矿山的管理流程进行再造。要推进制度创新，解决管理制度和系统应用脱节的问题，确保制度、流程和智能矿山建设相适应。大型矿山集团要按照大目标统一推进，坚持“六统一”：统一规划、统一标准、统一设计、统一投资、统一建设、统一管理。中小型煤矿可根据国家政策、资金实力按照总体规划，分步实施方式推进比较稳妥。稳步推进与此同时，相配套对人才、技术力量的要求也将比现阶段要高得多，需要一批既懂煤矿又懂信息技术的复合型人才。要通过多种渠道，推进复合型人才培养。根据国家相关政策、矿山经济实力，按照前述我国智能煤矿的建设阶段，分步有序推进煤矿智能化建设。大型矿山集团应在已建设完矿井自动化子系统的基础上构建矿井“一张图”GIS平台；建立统一管控一体化平台；对实时动态数据进行融合处理；实现矿井一张图可视化展示。中小型矿井应完善矿井自动化子系统建设，实现地面对井下主要系统设备的远程控制，达到无人值守的水平，并集成到统一的工业组态软件平台。重复投资大多数矿井前期各类系统相对建设齐全，在推进智能化矿山建设时，迭代系统的利弊不能准确把握。其实，是面临如何进行对异构数据进行融合处理，搭建统一平台的问题。目前国内很多集成厂商都有比较成熟的处理方案可供选择。当然，对部分技术十分落后的子系统进行升级改造也是必须的，是技术进步的标志。实力雄厚的矿山遇到技术难题，可与有实力的科研院所、集成厂商联合进行课题研究，还可争取国家科研经