概述 
       智慧礦山就是對生產(chǎn)、職業(yè)健康與安全、技術(shù)和后勤保障等進(jìn)行主動(dòng)感知、自動(dòng)分析、快速處理的無(wú)人礦山。安全礦山、高效礦山、清潔礦山,礦山的數字化、信息化是建設的前提和基礎。
       智慧礦山是在信息技術(shù)快速發(fā)展下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與礦山產(chǎn)業(yè)相結合的產(chǎn)物,智慧礦山的核心任務(wù)是通過(guò)各類(lèi)軟硬件系統的有效集成,整合礦山行業(yè)的數據信息資源,為礦山的采掘生產(chǎn)、運銷(xiāo)管理、職業(yè)健康與安全管理等,提供數字化基礎平臺和決策支持平臺,為智能化生產(chǎn)、分析提供支撐。
       以礦山安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效、綠色可持續發(fā)展為目標,實(shí)現安全高效生產(chǎn)、輔運信息化、管理現代化,實(shí)現一張網(wǎng)、一張圖的綜合調度指揮與信息管理、輔助分析;結合大數據智能分析、能源管控、信息化管理構建一個(gè)智慧化礦山。


     智慧礦山操作系統:  
        煤礦智能化是將智能裝備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)與現代煤礦開(kāi)發(fā)技術(shù)深度融合,形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習、動(dòng)態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統,實(shí)現煤礦開(kāi)拓、采掘、運通、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運行。加快推進(jìn)煤礦智能化建設,是保障煤炭生產(chǎn)安全高效的重要基礎,實(shí)現煤礦礦井的自動(dòng)化、智能化建設必須提前規劃,提前將、所需平臺及服務(wù)規劃好,可在后續煤礦自動(dòng)化及實(shí)現各子系統無(wú)人值守的過(guò)程中,依托于智慧礦山操作系統CMZ-IRP平臺逐步實(shí)現煤礦的智慧礦山建設。
        我公司推出的一體化智慧礦山操作系統。它能提供對底層硬件設備的適配和對上層應用業(yè)務(wù)邏輯的軟件模塊支撐。CMZ-IRP®操作系統作為整合礦山底層硬件設備和上層業(yè)務(wù)邏輯的開(kāi)放數據平臺,通過(guò)開(kāi)放數據接口(Restful接口、RPC接口、SocketIO接口等)使得礦山應用(安全監測監控系統,應急救援系統等)開(kāi)發(fā)者快速簡(jiǎn)便的獲得礦山系統中各個(gè)設備、不同人員、多種環(huán)境的實(shí)時(shí)運行監測數據、歷史數據,提供支持全礦山系統資源管理的統一接口,因此,它又可以被稱(chēng)為一個(gè)可以處理海量數據的開(kāi)放數據平臺。在CMZ-IRP®的分層設計架構中,分別集成了RED-DDS®技術(shù)、RED-SDN®技術(shù)、資源虛擬化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。通過(guò)統一管理礦山信息化系統的網(wǎng)絡(luò ),存儲,計算資源(包括運行環(huán)境管理,安全管理,系統及設備集成管理,數據庫資源,緩存資源,CPU及GPU資源等),將煤礦中的設備、傳感、數據、人員和其他資產(chǎn)連接起來(lái)。實(shí)現各業(yè)務(wù)子系統數據的報表生成功能、預警顯示功能、數據統計功能以及各業(yè)務(wù)子系統之間用戶(hù)數據訪(fǎng)問(wèn)的權限管理。最終完成在一個(gè)平臺中對多個(gè)業(yè)務(wù)子系統的集成和融合。


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智慧礦山操作系統結構圖


       1、構建礦山安全生產(chǎn)一體化集中管控信息平臺
       采用智慧礦山操作系統,實(shí)現礦山的多系統融合,建立礦山信息采集、處理和服務(wù)的交換共享機制,構建以綜合智能化融合平臺為核心的煤礦信息共享體系,逐步形成并覆蓋整個(gè)礦區。通過(guò)多種軟件定義技術(shù),實(shí)現網(wǎng)絡(luò )和系統的遠程化升級和定義,適應技術(shù)發(fā)展的需要,大幅降低維護和升級成本。將以上計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)和煤礦生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行有機結合,實(shí)現礦井安全生產(chǎn)執行管理和監測控制等信息的有機集成,實(shí)現礦井安全生產(chǎn)集中監視、集中控制、集中指揮。

       2、建設礦山的信息強實(shí)時(shí)傳輸與統一存儲、管理系統
       采用具有國際先進(jìn)水平的DDS技術(shù)、分布式計算與存儲等技術(shù)為煤礦建設系統信息的統一接入和管理系統,實(shí)現煤礦子系統信息的精準實(shí)時(shí)采集、網(wǎng)絡(luò )化傳輸、規范化集成、可視化展現、自動(dòng)化操作和智能化服務(wù)。根據開(kāi)放式統一標準,在煤礦對電力監控子系統、皮帶運輸監控子系統、主排水監控子系統等進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí),實(shí)現各子系統的融合,實(shí)現各子系統數據的互聯(lián)互通,并在此基礎上實(shí)現移動(dòng)端的訪(fǎng)問(wèn),以便掌握實(shí)時(shí)情況,及時(shí)處理可能出現的問(wèn)題。在將底層數據成功融合的同時(shí),后續通過(guò)對數據的篩查分析實(shí)現大數據分析功能,最終將煤礦打造成國內一流的智慧礦山。

       3、提高安全生產(chǎn)保障能力,支撐自動(dòng)化、少人化煤礦生產(chǎn)模式
       實(shí)現在礦調度指揮中心監測井下環(huán)境參數,集中控制井上、下機電設備,減少井下作業(yè)人數,達到減人增效和提高礦井安全水平的目的。實(shí)現現場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監控與各種調度指揮手段的緊密結合,強化生產(chǎn)調度指揮的實(shí)時(shí)性、聯(lián)動(dòng)性、準確性。


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基于DDS和SDN的井上井下網(wǎng)絡(luò )協(xié)同架構示意圖