煤矿生产系统信息采集与智能识别控制技术

来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）

一、技术类型

自动化、信息化、智能化技术。

二、适用范围

本技术适用于矿山尤其是煤矿使用。

三、技术内容

（一）基本原理

以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。

（二）关键技术

1. 基于大数据融合的安全生产综合智能控制技术；

2. 基于地测信息与控制信息融合的组态技术；

3. 基于工作面建模的少人自动化采煤技术；

4. 高速大运量带式输送机智能闭环调速技术。

（三）工艺流程

智能煤矿建设是典型的多部门、多专业、多管理层次的开放复杂系统，其建设流程主要应遵循“规划先行、标准统一、分步实施”思路，同时遵循企业业务优先、开放性等设计理念，确保理论与实践相协调，能够适应不同煤炭企业的需要，促进项目顺利实施，实现预期应用效果。工艺流程图如下：

四、主要技术指标

系统允许总点数规模≥40万点；操作站支持最大数量≥30个；每个操作员站支持4个显示屏；单个数据采集服务器可支持20000点数据，驱动程序30个；历史服务器记录容量≥13个月；单幅画形最大分辨率60000*2000像素；状态显示延时≤2s；HMI数据刷新周期≤1s；打开90%以上的图形所需时间不大于2s，最大画面打开不大于8s；当操作员使用光标选择菜单、对话框、符号、图标后，到在屏幕上显示，在1秒内完成；操作延时≤1.5s从数据采集服务器发出命令，到命令输出到与系统的外部接口所耗费的时间，不超过1秒；操作员执行动作到界面上有响应，或确认报警到操作站显示结果的执行时间，在1秒内；操作员无效控制动作/输入的反馈提示耗时在1秒内；操作员失败的控制操作反馈提示在2秒内。

五、典型实例及成效

（一）技术应用现状

应用本技术研发综合智能一体化管控平台，构建矿用万兆宽带信息传输平台，实现了多源异构海量数据的实时传输；提出并实现GIS和组态技术融合，将自动化系统、安全监控、GIS地理信息系统等内容整合到统一平台，实现了关系数据、实时数据和空间数据的融合共享；完成了采掘设备自动选配、高速大运量带式输送机闭环智能调速、高精度人员和车辆定位、智能视频监视、三维应急救援、实时移动监测终端等系统研发；研发了两亿吨级矿区、巨生产系统的全流程管理信息协同系统，通过梳理、凝练、优化神华多年形成的管理思想和实践，研发了“设计、生产、机电、一通三防、调度”等十大业务模块；将煤矿业务与管理部门之间的业务流、数据流统一规划，使零散信息变的系统、高效、有序，形成“信息高速公路”，实现了煤矿生产业务的协同管理。

目前，技术成果在陕煤化红柳林煤矿、黄陵一号煤矿、国华锦界煤矿及神东亿吨级矿井群等完成了示范工程应用；核心技术在宁煤集团、阳煤集团、兖矿集团、冀中能源、新疆能源和乌海能源等全国近40个煤矿推广应用。技术应用效果表明，本技术较为成熟，具备向行业内其他井工煤矿大力推广的技术可行性。

（二）典型实例

锦界煤矿。

六、推广前景

该技术主要针对井工煤矿。全国井工煤矿约占全国总产量的90%，露天煤矿的智能煤矿建设应根据露天煤矿的特点进行建设。安全、智能、绿色、高效矿井是我国煤矿发展的目标和方向，智能煤矿建设是实现我国煤矿转型升级，提升煤炭行业两化融合水平的重要保障。该技术已在神华集团、宁煤集团、阳煤集团、陕煤集团、冀中能源集团、兖矿集团、淮南矿业集团、淄博矿业集团共8个矿区31个煤矿得到推广应用，覆盖了内蒙、陕西、宁夏、山西、河北、安徽、山东、新疆等8个省或自治区。该技术的推广应用将会大大提高我们煤矿的智能化、信息化水平，因此，具有非常好的应用前景。