【文章內(nèi)容簡介】 為直流電機拖動，電控系統(tǒng)為中國礦業(yè)大學 ASCS3 型控制系統(tǒng)，采用西門子 S7400 可編程控制器作為主控和 S7300 可編程控制器作為輔助控制。 8） 膠帶集控系統(tǒng) KTC101 通訊、控制一體化系統(tǒng)，可實現(xiàn)綜采、綜掘工作面；順槽、固定膠帶機等的保護、控制、沿線通話、故障檢測、漢字顯示及語言報警等功能。 9） 井下考勤系統(tǒng) 井下考勤系統(tǒng)采用 太原海斯特電子有限公司 生產(chǎn)的 HSTA 型考河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 9 勤機 ， 具有使用壽命長，錯碼率極低的特點。 軟件系統(tǒng)采用標準的SQL 數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在結(jié)合我礦自己開發(fā)的井下考勤查詢軟件進行網(wǎng)絡(luò)查詢。 . 地面信息子系統(tǒng) 1） 生產(chǎn)技術(shù)管理系統(tǒng) 生產(chǎn)技術(shù)管理系統(tǒng)為我礦的主要信息管理平臺，目前礦內(nèi)各類信息均通過此系統(tǒng)發(fā)布，也是其他系統(tǒng)的入口。 2） 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 視 頻監(jiān)控系統(tǒng)主機設(shè)在保衛(wèi)科，主要監(jiān)視地面廣場、人員經(jīng)常活動地區(qū)等進行視頻監(jiān)控錄像和實時監(jiān)控，采用三個監(jiān)控主機，每個主機為 6—12 攝像頭服務(wù)，可實現(xiàn)網(wǎng)上監(jiān)控、查看錄像等功能。 3） 煤礦精益管理信息系統(tǒng) 由中國礦大設(shè)計的煤礦精益管理信息系統(tǒng)。通過內(nèi)部市場化系統(tǒng)了解本單位的材料費用和考核情況、物資庫房配件和材料的到貨、庫存、單價、出庫情況等。 4） 城郊礦安全管理系統(tǒng) 處理安全隱患、安全評估信息等系統(tǒng)，使用 JAVA 程序編寫。 5） 煤礦作業(yè)規(guī)程編制和管理計算機應(yīng)用系統(tǒng) 城郊煤礦作業(yè)規(guī)程編制和管理計算機應(yīng)用系統(tǒng)由北京安泰 萬強公司設(shè)計。工程技術(shù)人員通過作業(yè)規(guī)程管理系統(tǒng)發(fā)送、接收、審核、審批、貫徹作業(yè)規(guī)程及技術(shù)措施。 6） 城郊煤礦工資計算系統(tǒng) 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 10 由城郊礦自己研發(fā)設(shè)計的城郊煤礦工資計算系統(tǒng)，由 編寫，同時可支持 WEB 查詢。 7） 城郊煤礦勞保管理系統(tǒng) 由城郊礦自己研發(fā)設(shè)計的城郊煤礦勞保管理系統(tǒng)，由 編寫，同時可支持 WEB 查詢。 8） 城郊煤礦培訓管理系統(tǒng) 由城郊礦自己研發(fā)設(shè)計的城郊煤礦培訓管理系統(tǒng)，由 編寫，采用 C/S 結(jié)構(gòu)和 B/S 結(jié)構(gòu)兩種形式，同時可支持 WEB 查詢，在線播放視頻講座及教材等內(nèi)容。 9） 城郊 煤礦調(diào)度報表處理及播放系統(tǒng) 由城郊礦自己設(shè)計的城郊煤礦調(diào)度報表處理及播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用 Excel2021 自動計算生成調(diào)度日報表，利用 PowerPoint 2021 自動連接到調(diào)度日報表數(shù)據(jù)，生成演示文檔格式，在調(diào)度會上播放。利用 VBA 編程，自動初始化數(shù)據(jù)環(huán)境，自動備份報表，自動把數(shù)據(jù)傳送到 SQL 數(shù)據(jù)庫中，利用 Web 形式查詢、分析、下載數(shù)據(jù)。 10） 地面指紋考勤系統(tǒng) 地面人員進行指紋考勤。 11）生產(chǎn)輔助設(shè)計系統(tǒng) 生產(chǎn)輔助設(shè)計系統(tǒng)研制開發(fā)了巷道斷面設(shè)計、交岔點設(shè)計、炮眼布置圖、采區(qū)變電所、采掘銜接編制、循環(huán)作 業(yè)圖表編制、單道起坡甩車場、剖面網(wǎng)格、填繪巷道功能。 12）通風安全管理信息系統(tǒng) 基于統(tǒng)一的龍軟地理信息系統(tǒng)平臺開發(fā)，由地測圖形到通風圖形河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 11 直接過渡，不需要任何轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)無縫銜接。同時在通風軟件中開發(fā)了如通風系統(tǒng)、防塵、避災(zāi)圖例庫、開發(fā)了對圖例操作的專業(yè)命令以及常用的通風網(wǎng)絡(luò)圖繪制專業(yè)命令、通風立體圖繪制命令以及通風網(wǎng)絡(luò)解算、風機特性曲線繪制的專業(yè)計算命令 。 . 井下將要安裝的自動化信息子系統(tǒng) 1）井下無人值守變電所系統(tǒng) 2）井下視頻監(jiān)控系統(tǒng) 3）井下救生、廣播系統(tǒng) 4）人員定位系統(tǒng) 5）鼓風機監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) . 現(xiàn) 有系統(tǒng) 分析 調(diào)度通訊部分、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及 井下 監(jiān)測、監(jiān)控 、 自動化 控制 信息子系統(tǒng) 9 個 ， 地面信息子系統(tǒng) 12 個 ，需要進行全新設(shè)計與安裝的系統(tǒng) 5 個。 . 系統(tǒng)不完善 目前城郊煤礦除了 已經(jīng) 安裝的 9 個監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)能滿足生產(chǎn)中部分需求外，監(jiān)控、監(jiān)測能力較差，監(jiān)控、監(jiān)測點布置較少很多地方不能實時監(jiān)控。因此，需要增加監(jiān)控、檢測設(shè)備。 其次，地面的 12 個生產(chǎn)管理的信息系統(tǒng)大部分沒有使用，僅有考勤系統(tǒng)、 調(diào)度報表處理及播放系統(tǒng) 和生產(chǎn)輔助設(shè)計系統(tǒng)使用率 相對河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 12 較高。其它系統(tǒng)不是沒有使用，就是使用的人員很少。究其原因，主要是系統(tǒng)來源廠家不同，操 作使用不夠人性化，設(shè)計缺陷較多，不能滿足使用需求。 再次，還有一些系統(tǒng)沒有安裝，生產(chǎn)管理中 缺乏高技術(shù)管理手段 。 最后，以前的系統(tǒng)從來沒有考慮建設(shè)統(tǒng)一的信息化數(shù)字煤礦系統(tǒng)，二維、三維的地理信息管理系統(tǒng)在本礦還是空白。 . 系統(tǒng)之間 信息不能共享 目前礦上已有的 21 個系統(tǒng)均來之不同的公司或廠商，系統(tǒng)之間存在屏障，各個系統(tǒng)只能獨立運行，系統(tǒng)之間無法進行聯(lián)絡(luò)與溝通，每個系統(tǒng)均是按照獨立的結(jié)構(gòu)與標準創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)標準與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均不統(tǒng)一， 系統(tǒng)間的 信息 數(shù)據(jù)無法共享。因此， 給 生產(chǎn)管理帶來巨大不便，這也是很多地面信息管理系 統(tǒng)不能夠 正常 使用的重大原因之一。 . 系統(tǒng)實用性差 本礦井下安裝的 9 個系統(tǒng)和地面的 12 個信息管理子系統(tǒng)，均來源 于 不同的公司，每個系統(tǒng)的設(shè)計與使用、操作風格 差別較大 。由此，給管理者學習掌握、使用帶來較大的不便，使用 者 必須適應(yīng)各個系統(tǒng)的使用風格與方法，使用相當不便 。 另 外 ，地面的 12 個信息管理子系統(tǒng)多數(shù)不能滿足實際工作需求，不符合管理者的日常工作管理流程，使用起來復(fù)雜、 繁瑣，人性化較差。因此，多數(shù)系統(tǒng)被擱置，無河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 13 人使用，造成資源的浪費 。 . 系統(tǒng)設(shè)計 缺乏 統(tǒng)一 性 系統(tǒng)設(shè)計缺少統(tǒng)一標準、統(tǒng)一規(guī)范。 由于各個系統(tǒng)來源于不同的公司， 每個系統(tǒng)的設(shè)計具有自己獨立的思路和標準， 系統(tǒng)的開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)庫平臺及數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)操作方法，軟件體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)界面設(shè)計風格等均具獨立性。因而， 系統(tǒng)的可集成性較差。 . 迫切需要解決的問題 . 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 城郊煤礦現(xiàn)雖然已經(jīng)建立了地面、井下的網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)，就現(xiàn)狀而言還不能達到數(shù)字煤礦建設(shè)要求。因此，必須對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)進行改造。主要包括：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的升級優(yōu)化布局設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的擴充，系統(tǒng)防火墻的加裝等等。 . 硬件系統(tǒng) 數(shù)字煤礦對硬件系統(tǒng)的要求性能較高，因此，城郊煤礦現(xiàn)有的硬件系統(tǒng)設(shè)備遠不能滿足數(shù)字煤礦系統(tǒng)的要 求。必須對硬件進行優(yōu)化更新，主要包括：購買新的服務(wù)器、計算機、加裝大幅面的顯示屏及其它輔助外設(shè)。 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 14 . 系統(tǒng) 統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計 針 對目前城郊煤礦數(shù)字化管理存在的不足，系統(tǒng)之間相互獨立，信息數(shù)據(jù)不能共享，系統(tǒng)之間 界面 設(shè)計風格、 數(shù)據(jù)庫的使用、 開發(fā)模式、操作使用方法 等 均存在較大差異。因此，建立數(shù)字煤礦系統(tǒng)必須以 地理信息 系統(tǒng) 為基礎(chǔ)，對煤礦的各個子系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃與設(shè)計。 . 信息共享 信息共享是目前本礦迫切需要解決的問題。主要是實現(xiàn)系統(tǒng)與系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通訊共享使用，改變目前各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨立性，達到系統(tǒng)之間能夠進行數(shù)據(jù)交換，并使每個 系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)字信息均能集成在統(tǒng)一的平臺下使用。 . 系統(tǒng)集成 對現(xiàn)有的系統(tǒng) 在地理信息 系統(tǒng) 的平臺上 進行整合，實現(xiàn) 系統(tǒng)的一體化操作管理。整合現(xiàn)有系統(tǒng)的圖像信息、數(shù)字信息、文檔信息到統(tǒng)一的二維、三維地理信息數(shù)字平臺，并可通過點擊鼠標實現(xiàn)一平臺下多系統(tǒng)的圖像、 視頻、 數(shù)字信息查看。 . 基于數(shù)字煤礦的地理信息 管理系統(tǒng) 的建設(shè) . 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建設(shè) 1）文檔數(shù)據(jù)庫 主要完成各部門日常辦公文檔資料管理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、創(chuàng)建、與河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 15 錄入建設(shè)。 2）屬性數(shù)據(jù)庫 主要完成安全生產(chǎn)、管理各部門日常辦公用表格數(shù)據(jù)的建庫規(guī)范、標準、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫 創(chuàng)建、錄入等。 3）基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫 制定基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范與標準，設(shè)計屬性數(shù)據(jù)表格結(jié)構(gòu)與地理信息數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，建設(shè)二維、三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，錄入二維、三維基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，建立三維地理信息數(shù)據(jù)模型庫等。 . 地理信息管理系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè) 二維地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)主要包括： 二維數(shù)據(jù)庫管理功能：包括數(shù)據(jù)的錄入、輸出、查詢、修改、刪除、數(shù)據(jù)庫的組織與建設(shè)等多種功能。 二維圖形管理功能：包括圖形數(shù)據(jù)錄入、輸出、編輯、修改、刪除、查詢 及屬性信息列表輸出 。圖形放大、縮小、漫游 。 三維地理信息 系 統(tǒng)的設(shè)計與建 設(shè)主要包括： 三維數(shù)據(jù)庫管理功能：包括數(shù)據(jù)的錄入、輸出、查詢、修改、刪除、數(shù)據(jù)庫的組織與建設(shè)等多種功能。 三維圖形管理功能：包括三維圖形數(shù)據(jù)錄入、輸出、編輯、修改、刪除、查詢及屬性信息列表輸出。三維模型的放大、縮小、漫游。等功能。 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 16 . 其它需要 設(shè)計與 開發(fā) 的系統(tǒng) 1）檔案管理系統(tǒng) 2）井下煤巖 綜采工作面三維動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng) 3） 井下事故救援模擬指揮系統(tǒng) 4） 生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng) 5）井下設(shè)備安全運行維護管理系統(tǒng) 6）井下礦車定位系統(tǒng) 7） 工程項目管理系統(tǒng) 8）辦公自動化系統(tǒng) 9）人員生產(chǎn)考核系統(tǒng) 10）供電網(wǎng)絡(luò)信息管 理系統(tǒng) 11）排水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng) 12）通訊網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng) 13） 計算機 網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng) . 需要加強的監(jiān)控系統(tǒng) 1）綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng) 2）掘進工作面監(jiān)控系統(tǒng) 3）主煤流運輸監(jiān)控系統(tǒng) 4）礦井供配電監(jiān)控系統(tǒng) 5）井下主排水監(jiān)控系統(tǒng) 6）礦井主通風機監(jiān)控系統(tǒng) 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 17 7）礦井水處理監(jiān)控系統(tǒng) 8）電液監(jiān)控系統(tǒng) 9）煙霧報警系統(tǒng) 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 18 2. 總體設(shè)計的 目標 把城郊礦建設(shè)成為具備 現(xiàn)代化 管理技術(shù)的 、 國內(nèi) 一流的 、生產(chǎn)管理信息數(shù)字化 的數(shù)字煤礦。 實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的 ‘ 綜采自動化、掘 錨 一體化、主運集控化、輔 運快捷化、通風智能化、供電遠程化、管理信息化、生產(chǎn)清潔化、安全本質(zhì)化 ’ 目標 。 采用先進的數(shù)字煤礦網(wǎng)絡(luò) ，實現(xiàn) 實時多級監(jiān)測與監(jiān)管 ，通過訪問公司 Web GIS 網(wǎng)站，使各級安全 、生產(chǎn) 管理部門能夠采用 可視化 方式， 實時監(jiān)測煤礦安全 、生產(chǎn) 狀況 。 能夠直接在數(shù)字采掘工程圖上直觀顯示傳感器及控制設(shè)備的真實位置， 實時實地顯示監(jiān)測與 監(jiān)控 設(shè)備的運行及控制狀態(tài) ；能夠與各生產(chǎn)系統(tǒng)集成 ， 進行數(shù)字圖形化調(diào)度管理。能夠及時、準確、可靠地進行數(shù)據(jù)及多媒體信息傳輸，并可在網(wǎng)上進行各種與企業(yè)安全生產(chǎn)相關(guān)的信息查詢。 基于三維可視化技術(shù) ， 實現(xiàn)三維數(shù)字煤礦地理信息 的 管理，并 建成三維數(shù)字煤礦 地理 信息管理系統(tǒng) （ 3D GIS） 。 通過對 文字、數(shù)據(jù)、語言、視頻、圖像的傳輸、處理和 對 不同類型實時監(jiān)控圖像信息的 集成， 直接實現(xiàn)井下 綜采設(shè)備、供電設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)測與監(jiān)控設(shè)備、運送設(shè)備、綜采作業(yè)面等 三維數(shù)字煤礦景觀狀態(tài)下的真實地顯示 、查看、查詢與瀏覽。 規(guī)范化、統(tǒng)一化 。 制定數(shù)字煤礦建設(shè)的統(tǒng)一規(guī)范， 在統(tǒng)一規(guī)范的指導(dǎo)下進行各個子系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，使各個子系統(tǒng)達到統(tǒng)一的河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 19 標準，使系統(tǒng)的管理與維護 更加 便捷化，使系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)達到最高的效能。 系統(tǒng)集成化、一體化 。改 變現(xiàn)有系統(tǒng)孤立運行狀態(tài)，達到系統(tǒng)的高度集成，方便管理者同機使用多個系統(tǒng)的多個功能，極大提高工作效率。 信息標準化、共享化 。 建立統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)標準，規(guī)范數(shù)據(jù)的采集、存儲、輸出標準。建立信息共享機制，制定信息共享準則與約束機制，制定企業(yè)信息保密守則。 操作 規(guī)范化、人性化 。 軟件界面設(shè)計規(guī)范化，操作界面設(shè)計風格統(tǒng)一化，使用操作人性化 ，易學 習 、易掌握。 管理科學化、一流化 。 系統(tǒng)的建設(shè)使煤礦安全生產(chǎn)管理更加的科學化、系統(tǒng)化，達到國際國內(nèi)一流水平，使安全生產(chǎn)事故消除在隱患期，達到零事故。 技術(shù)現(xiàn)代化、前 沿化 。 數(shù)字煤礦采用的技術(shù)是目前國際國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)，系統(tǒng)建成后五年內(nèi)所用技術(shù)