煤矿智能化信息系统的建设

李明珠 李彦灵 迟跃彬

摘要：在我国煤矿事业不断发展过程中，越来越多信息化技术应用于煤矿领域建设中，促进着矿山的数字化、智能化发展。为推进矿山智能化建设，提升煤矿企业综合竞争力，本文着重对煤矿智能化信息系统的建设进行深入分析，提出系统建设方案和综合管控平台整体架构，并对系统建设进行效益分析。

关键词：煤矿;智能化;信息系统;建设

煤矿智能化信息系统建设主要目的是促进生产过程的自动化以及生产管控的一体化，使矿井信息化和自动化顺畅衔接，构建整体性管理平台，促进煤矿生产效率提升，防止发生重大事故。为实现这一目标，需要结合煤矿生产实际情况，科学制定煤矿智能化信息系统建设方案，利用软件和硬件打造信息化管控平台，并针对所建立系统展开预期效益分析。

1煤矿智能化信息系统建设方案

建立煤矿智能化信息系统主要是积极利用现代通信、信息、监控等技术打造自动化、智能化的综合信息化管控平台，并涵盖信息管理平台、自动化平台以及煤矿监控平台，具备智能感知、数据挖掘、信息融合以及决策支持等功能。所制定建设方案主要包含三大部分：①改造并升级原有子系统，包括供配电子系统、运输子系统、井下排水子系统、压风子系统、瓦斯抽采子系统、通风自救系统等，同时基于评估标准自动化的改造并接入各生产系统、辅助系统，立足整体层面对矿井加强自动化管控;②数据资源整合并构建信息可视化平台。此模块内容主要是建立信息引导和信息发布，系统将瓦斯监控、人员调度、生产管理等信息集中于一体，接入多业务信息，并分类管理，在此基础上打造数据资源库;③构建信息化移动办公平台。移动端设置多项功能，包括人员通讯、经营、生产、办公等，可远程、实时地获取生产情况、企业新闻、视频监控信息等，同步可展开数据分析，打造信息化移动办公平台[1]。煤矿智能化信息系统按照场景划分成11各系统，如图1。

2综合信息化管控平台

结合软件、硬件打造综合信息化管控平台，平台构架共分为三部分，即设备层、控制层信息、管理层，具体架构可见图2。

2.1设备层

该层能够自动监控各专业子系统，并同步打造智能化控制子系统，其中所有子系统都可结合相关生产工艺流程，通过执行器、智能传感器等自动化的检测与控制。在和上位机或PLC实现硬件通讯基础上，构建以TCP/IP为基础的硬件通讯机制，并基于OPC或相关数据通讯标准构建具备远程监控功能的软件通讯机制[2]。

2.2 控制层

该层可以在统一的平台中综合管控，可存储综合数据，打造高速信息传输通道，具有充足冗余，促进各子系统实现数字化传输。与此同时，统一构建矿山数据仓库，可对海量业务数据、实时数据、决策分析数据等进行存储，还可对信息管理层涉及到的综合数据进行有效存储。

2.3信息管理层

该层可对各类信息实现全面展示和综合管理，主要由个人计算机、数据库服务器、系统服务器、工业以太网和有关软件经以TCP/IP为基础的以太网所组成，以太網在所有管理职能部门全面贯穿，个人终端在连接以太网基础上通过web浏览形式可获取符合权限的数据。工程师站在和以太网连接基础上，在获取一定权限之后可经网关到达控制层，全面监控控制系统。所建立信息管理系统要具备远程登录功能，并可存储数据。另外要打造数据分析模型，以全面分析企业安全、成本、生产、监测等相关数据。

3智能化信息系统建设预期效益

3.1安全效益

所建立的煤矿智能化信息系统包含安全生产管理协同平台，有助于解决煤矿生产及运营期间面临的一系列安全问题，各项监控功能能为安全生产指挥工作提供可靠支持。该系统的建立能使生产环节运行更加自动化，推进实现无人值守。同时在安全监测系统、视频监控系统、语音通话系统联动基础上，能够更加及时、精准的反应现场实际生产情况，对设备和人员以及安全生产情况实现跟踪观察和全面分析。调度监控中心合理配置软硬件基础上，能使煤矿企业保持更高的安全隐患预警能力，并提升故障反应能力。

3.2社会效益

该系统的建立使煤矿生产流程更加优化，自动化程度更高，并有助于改善劳动生产环境。系统建立同步打造安全生产及控制体系，进一步优化生产及安全投入效益。通过打造数字化管理模式，有助于提升企业综合竞争力、市场应变力以及管理决策力。

3.3 经济效益

通过建立自动化系统，有助于提升整体运行效率，推进节能减耗。在对各生产系统实现整体调度与集中管理基础上，使系统运行效率明显提升，并简化与优化日常工作流程，实现无纸化办公。该系统构建还进一步改进了生产系统，有助于防范安全事故，减少因安全事故对煤矿企业带来的经济损失。

4结束语

在煤矿企业未来发展过程中，势必要打造智能化信息系统，以充分满足环保、高效、安全生产需求。在构建煤矿智能化信息系统过程中，要积极应用通信技术、网络技术以及测控技术等，对现有子系统进行整合与升级，不断提高安全生产效率及整体管理能力。

参考文献：

[1]付国军，赵阳升，牛乃平.煤矿智能化建设顶层设计方案研究[J].中国煤炭，2020，46（12）：6-14.

[2]王国法，杜毅博.煤矿智能化标准体系框架与建设思路[J].煤炭科学技术，2020，48（01）：1-9.