信息化建设的思路和实践有哪些「如何进行信息化建设工作」
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信息化建设的思路和实践
(一)建成工业视频控制环网、工业自动化控制环网、双冗余万兆信息环网,为数据的稳定传输,提供了有效保障。
矿井新建一套独立的工业控制万兆环网,将工业控制网和可视化视频网分开,实现专网专用。工业控制网、可视化视频网通过工业网闸和防火墙等网络安全设备,与信息网物理隔离,有效保障网络安全;升级信息网核心,接入网络,实现与集团公司、煤业公司万兆链路连接。
(二)建成矿井综合自动化平台,实现了多系统的远程监视和控制,固定车间的无人值守,减人增效。
综合自动化平台内目前共接入13个工业子系统,123台大型机电设备,包含:抽、压、提、排、供电、主运输机电六大系统和瓦斯抽采、制氮车间、局扇集控一通三防三大系统以及架空乘人装置、智能化盾构机、连续化排矸系统、集中降温系统。矿井三区各子系统均可实现无人值守和远程监控,实现了多系统之间的应急联动。
(三)建成矿井综合信息化平台,实现了多系统之间的融合,信息孤岛”为现在的“共享平台”,形成动态管理与闭环监控。
信息化平台包含:矿井全息“一张图”管理与应用、智能检索与分析、业务协同管理、组态图编辑、报表系统、三维GIS展示系统、大数据分析系统、经营管理模块、专题分析。平台对安全监测监控、人员位置监测、调度通讯、应急广播、矿压监测、水文监测、火灾监测、工业视频等系统进行融合,实现了对矿井实时情况进行监测、监控,实现了多系统之间的应急联动,真正做到了一屏尽览、一览无余、互联互通、数据共享。
(四)建成安全生产可视化视频系统,增强了横向的管理长度和纵向的深度。
可视化系统目前2000余路视频摄像头,覆盖井下生产区域及重要固定车间,实现了远程监视和无人值守。通过视频远程掌握井下现场实时情况、纠正职工的不规范行为,“电子警察”改变了“人海战术”,降低管理强度,提升了管理效果。
深度利用摄像头AI智能识别功能,与高校合作,研究用于智能识别生产过程中的机电运输、采掘、打钻等典型违规行为,针对作业人员不戴安全帽、擅闯警戒线等常见违章行为以及在机电设备检修过程中的违反作业规程的行为,对所识别出的违规行为进行预警并对违规行为进行图像及视频抓拍后,传送给安全风险防控系统,生成三违信息统计报表。
三、矿井智能化建设亮点(一)坚持规划引领,构建矿区信息化建设标准体系。
通过矿井信息化建设,建立公司各矿区GIS平台及一张图应用标准、综合自动化平台建设标准和信息集成平台建设标准,形成煤业公司信息化建设标准体系,为有序推进其余矿井煤矿智能化建设提供统一标准。
1.各信息系统建设与主数据平台、集成门户平台、统一身份认证等公共基础信息平台有效稳定地对接、集成和数据交换,制定了统一用户管理、统一门户管理、统一认证管理、统一服务总线、主数据管理、统一移动门户六个方面的规范标准,确保每个系统满足架构、集群部署、数据存储、系统访问、系统权限、系统性能的要求。
2.GIS平台及一张图应用标准。
为了规范各矿制图标准,建设开放、包容、统一的GIS平台和矿井一张图应用,规范各矿制图标准,实现集成平台对不同厂家GIS一张图的调用和集成,打破单一厂家GIS系统垄断惯例,制定煤业公司GIS平台及一张图应用标准。
本标准规范了地测防治水、生产技术、一通三防、机电运输和监测监控各类图纸的图层、图例,包括图面内容、显示风格、符号要素、分层要求、坐标系统等。明确了数据交换方式、范围、频率和安全机制,统一API接口的名称、功能、参数,满足集团、煤业公司、生产矿井三级平台及应用系统对GIS图调用和数据叠加的要求。
(二)建设数据中心,规范了各类数据的存储,为数据的长期有效的调用,提供了有效保障。
数据中心包括数据库集群和数据仓库两大部分。其中,数据库集群部署在矿井虚拟服务器中,用于矿井各专业子系统数据的全量存储;数据仓库集中部署在集团公司云平台,用于数据的分析、处理、应用和存储。
1.硬件平台。
生产矿井采用超融合服务器建设综合自动化数据中心和信息化数据中心,综合自动化数据中心接入工业控制网,信息化数据中心接入信息网。
2.软件部署。
采取“物理集中、逻辑分离”方式部署数据库、数据交换工具、数据服务总线、数据报表和分析工具等软件完成数据的采集、清洗、转换、存储,实现三级数据中心交互和共享,达到数据“一处录入、处处共享”要求。
对于生产性系统和实时数据,部署在矿井数据中心,对于,非生产系统和实时数据,包括门户、数据仓库、BI数据展现,集中部署在集团公司数据中心。
3.数据管理。
生产矿井综合自动化平台从各自动化子系统采集数据,对采集的数据进行清洗、转换后存入SCADA历史实时数据库;数据中心按照集团公司统一规范的数据接口、协议要求采集业务子系统数据和综合自动化平台SCADA历史实时数据库的数据,通过清洗转换,形成标准数据存入信息集成平台数据仓库,保证来自不同系统、不同格式的数据具有一致性和完整性。
公司数据中心采集业务子系统数据和生产矿井综合信息集成平台数据仓库的数据,通过清洗转换,形成标准数据存入综合集成平台数据仓库,将矿井信息、地理位置信息、设备信息等关键数据纳入集团公司主数据库管理。
(三)坚持效果导向,实践形成矿区信息化建设新路子。
矿区煤矿地质条件复杂,瓦斯、水、火、地温、地压五害俱全,现有的煤矿智能化装备和技术,难以适应现场复杂的地质条件,给智能煤矿建设带来诸多问题和困难。通过长时间的实践探索,顾桥矿逐步确定了适合矿区特色的信息化建设思路,构成智能矿山体系,涵盖“终端机械化 系统自动化 综合智能化 管理信息化”四个层次。
1.实现“采、掘、开、修、钻”终端机械化。主要是“采掘开修钻”五大主导工艺的升级,在现有机械化水平基础上,逐步实现机械化全覆盖,包括煤、岩巷掘进的装药、封孔、打锚杆锚索等机械化人工替代。
2.全面实现“ 十大系统”自动化。对机电六大系统(抽、压、提、排、主运、供电)、一通三防(瓦斯抽采、注氮、局扇集控)、辅助运输共十大系统分专业、分板块实现自动化,做到系统集成联动。
3.基于终端机械化 系统自动化,实现综合智能化控制。远距离操控,视频联动,一键启停。
4.通过“终端机械化 系统自动化 综合智能化”等信息自动采集、标准化处理,综合集成,与安全生产、经营党群等管理流程环节的信息化应用结合,实现智能矿山建设。对各个环节实现自动采集数据,标准化管理、互通互联、统计分析,给管理人员、操作人员提供全面信息数据支持,提高生产和管理效率,降低经营和人力成本。
(四)多系统之间的数据融合与联动,为矿井安全生产保驾护航。
通过研究多系统之间业务流程、操作流程和控制指令,将矿井现有四十多个自动化系统和十几个业务系统进行实现数据的融合与联动。集成安全监测、人员定位、综合自动化、通讯视频等各类工业实时数据,构建矿井“采、掘、机、运、通”专业仿真模拟系统,实现全矿井“监测、管理、控制”的一体化,为煤矿安全生产管理提供障。
四、顾桥矿智能化矿井建设与国家标准的差距1.智能掘进系统:掘进设备暂不具备自动截割功能,未实现远程遥控截割与行走,掘进、锚护、运输等设备不具备完善的单机状态监测和故障自诊断功能,未实现设备之间实现信号交互和联锁控制等。
2.智能通风系统:未实现对主要通风巷道的风量、风阻、风压等参数的智能感知、分析,智能优化通风线路;风机无法根据风量、瓦斯情况自动调节转速,达到节电目的,主扇不能根据生产班自动调节频率;局部通风机无法实现在线变频调速。
3.信息基础设施中综合管控平台提出有基于云计算的决策支持承载平台,未达到60%的决策支持在平台中开发、部署和应用,无智能仓储系统,未建立智能立体库房、无人配送机器人。
建议:智能化标准适当降低。
五、存在的问题和困难1.智能化矿山建设过程中发现部分集控子系统为建矿初期建设,时间久远,导致部分机电子系统设备配件老化,急需对各子系统进行硬件和软件方面的升级改造,从而达到国家和省智能化矿山验收相关标准。
2.智能化矿山建设时间紧、任务重,技术人员配备不足,参与智能化矿山建设的人员对智能化矿山建设相关专业知识储备不够,需多组织智慧矿山建设的培训。