专利名称：全矿井自动化控制和营运系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种控制和营运系统，具体地说，涉及一种全矿井自动化控制和营运系统。
背景技术：
目前，煤炭行业由于信息化起步比较晚，再加上2000年左右煤炭行业形势不景气，信息化方面投资较少，造成以往煤炭企业信息化程度普遍较低。由于缺乏整体规划，导致大量“信息孤岛”出现，致使无法通过信息化的集成作用支撑企业的管理创新和体制创新，从而导致煤炭企业的管理决策水平低下；煤炭行业和其它制造行业不同，在信息化方面面临更复杂的问题，所要关注的不仅仅停留在例如物流等一般企业所重视的几个方面上，还要关注生产的协调、组织以及安全等方面的工作，如果采取其它行业信息化的模式来建设煤炭行业的信息化，显然不切实际；在煤炭行业的信息化实施过程中，由于缺乏建设标 准，而且各个煤炭集团之间規模、构成单元、管理方式以及发展现状都存在很大的不同，造成在信息化建设过程中，实施过程、目标千差万別，不具备可移植性和可參考性。煤矿在2000年以来一直是以“全矿井自动化”为核心来建设，主要面对安全、生产这个环节，而且以信息的集成为建设主流，对数据的挖掘、系统之间的的联动所做的工作不多。近几年随着信息技术的飞速发展，煤矿自动化的内涵被不断丰富和扩展，数字矿山、智能矿山正逐渐向我们走来。煤矿综合自动化的不断完善加上整个矿井的空间测量信息数字化、三维化，在与整个煤矿业务管理系统的有机融合后，就是我们目前“数字化矿山”的内涵。但数字化不是目的，它只是我们达成目的的中间手段，数字化是为了最終实现智能化，“数字化矿山”的最終目标是建设成“智能化矿山”。利用人工智能技术、数据的挖掘技术，将各类专家的专业解决方案、专业思想，形成可重复执行的软件模块，将“数字化矿山”的各类信息经过各类专家分析系统的分析决策，形成可以直接作用于安全生产及运营管理的专家意见，为煤矿的安全、高效运营提供有力保障。
发明内容
本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种全矿井自动化控制和营运系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是ー种全矿井自动化控制和营运系统，包括专家分析系统、控制中心、运行管理中心、矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心；专家分析系统、控制中心、运行管理中心、矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心通过千兆エ业以太环网互连，专家分析系统通过控制中心读取矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心数据库中的数据，经专家分析系统分析结果或操作员下达的指令，再通过控制中心对各子系统进行控制；各子系统采集数据后，通过空间数据分析系统分析处理后存储到矿用空间数据中心，矿用空间数据中心为专家分析系统提供数据支撑；运行管理中心读取矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心数据库中的数据，经专家分析系统分析结果或操作员下达的指令，再通过煤矿管理系统对运销、财务、成本、物资和人力资源进行管理。所述全矿井自动化控制和营运系统，其子系统包括安全生产子系统和空间数据平台子系统；其中，全生产子系统包括电カ监控系统、无轨胶轮车监控系统、水源井控制系统、综采工作面监控系统、安全监测系统、人员定位系统、束管监测系统、数字エ业电视系统、矿压监测系统、水文监测系统、产量监控系统、矿井IP广播系统、矿井调度通讯系统、矿井无线通讯系统、行政通讯系统、永久性避难硐室、瓦斯地质预测与编译图系统、机电设备故障诊断和大屏幕显示系统；空间数据平台子系统包括通风网络解算分析、供电系统事故跟踪分析、矿井管网分析、透水淹没分析、井下火灾模拟与应用分析、地测管理和避灾路线系统。所述全矿井自动化控制和营运系统，其煤矿管理信息系统，包括企业信息化网络建设，办公自动化系统，运销管理系统，财务管理系统，成本管理系统，物资供应管理系统和人力资源管理系统。
一、系统设计思想方案采用整体按照“智能化矿山”的架构来规划，保证技术先进、信息畅通、控制、指挥灵活、信息综合处理能力强，并结合现状来分步实施。项目建设严格遵循实用性、可靠性、先进性、前瞻性原则，在建立“智能化矿山”各部分时并制定相关的数据交互规范，并为后期各子系统建设提供相应的规范要求。系统建设最终效果表现如下I、规划内的安全生产子系统做到“无人值守”，为煤矿实现“减人提效”。2、各子系统采用共用的传输通道进行传输，避免一套系统一条通道，实现“传输融
ム”
ロ o3、系统采用统ー的信息资源规划和信息编码，建立“数据中心”，实现“数据融合”。4、控制中心和运行管理中心实现(I)可在控制中心的分控中心上对相应的子系统进行优化控制。(2)调度人员和相关管理人员可在任何一台计算机上查询矿内各子系统的运行參数，实时了解系统的运行状况，以便于正确的下达各种调度命令。(3)实现分级报警，即不同的报警类型、级别分别报给不同的人员，并可随报警级另Ij的提升，同时也增加报警范围。(4)模块细化对设备的检修管理，避免设备带病运行，減少事故的发生，増加设备使用寿命。(5)设立安全区域，简化安全信息的判断，以点带面。(6)建立应急预案库，一旦发生紧急情况，可做到有条不紊。(7)建立子系统之间联动关系，例如“视频联动、避峰填谷”，综合利用各方面数据，真正消灭“信息孤岛”。(8)对各种生产相关的报表、记录、业务台帐电子化，并集中管理。通过生产调度的数据分析，评估安全生产管理状况，为优化生产管理提供依据，以保证生产经营计划的贯彻落实。(9)仔细分析煤矿生产中人、机、环境因素，从降低煤矿生产中的不安全行为以及不安全状态入手，实现了煤矿安全生产管理的量化管理，智能煤矿安全管理业务全过程，实现了事故的量化预测。从而做到从整体上预防事故的发生，为安全生产业务过程，领导安全决策，矿井救灾抢险，事故预测预防提供了一整套解决方案。(10)基于矿井通风理论、现代计算机技术及矿山实践的矿井通风安全日常管理与计算决策辅助系统。为煤矿的通风安全数据测定、工程图件管理、安全分析计算、远程安全信息传输、安全信息处理及资源优化配置到系统评价提供全过程的信息化服务，对于预防和处理矿井系统性、全局性的恶性事故提交图形及计算的确定分析，直接进入矿井通风安全的日常技术管理，为矿井通风安全提供极为有效的高科技含量的日常技术支持系统。5、可针对煤矿机电设备从计划购买到设备的使用报废等全过程的进行跟踪管理。
6、办公自动化系统完成企业内部的各项管理和日常事务的处理，以及信息的共享和传递，基本实现无纸化办公，降低日常办公的成本。ニ、子系统建设规划安全、生产子系统有下列几个方面的基本要求第一，子系统具备远程控制、自动控制、手动控制，对于流程控制系统，可以自选流程启动，減少设备的空转，提供设备的开有效的开机率，减少无功电耗，降低成本；可大量减少看护人员，相应减少エ资投入，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，減少事故发生，变发生事故后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率。第二，子系统具有完善的保护装置，及时检修避免设备带病运行。可提高子系统维护质量，減少事故发生，变发生事故后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率。可有效的保护设备，延长设备的使用寿命，減少事故停机时间，提高企业的生产能。保证煤矿的安全生产，防止重大机电事故及人身事故的发生，改善工作环境，提高劳动生产率。第三，子系统具有设备的实时状态、故障统计、设备运行曲线、子系统或设备运行预报警，及时提醒工作人员处理潜在事故，有效防止事故的发生。ー些子系统具有远程诊断软件，及时提供诊断信息，为维护人员提供信息，保证设备的正常、及时维修。特别一些辅助生产子系统如主排水系统，可依据水仓水位和时间启停水泵，实现移峰填谷，提高水泵有效利用率，降低成本，节能增效。本次子系统规划分为2大部分，安全生产子系统18个，空间子系统7个。各安全
生产子系统具体规划见下表。
权利要求
1.一种全矿井自动化控制和营运系统，包括专家分析系统、控制中心、运行管理中心、矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心，其特征在于专家分析系统、控制中心、运行管理中心、矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心通过千兆工业以太环网互连，专家分析系统通过控制中心读取矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心数据库中的数据，经专家分析系统分析结果或操作员下达的指令，再通过控制中心对各子系统进行控制；各子系统采集数据后，通过空间数据分析系统分析处理后存储到矿用空间数据中心，矿用空间数据中心为专家分析系统提供数据支撑；运行管理中心读取矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心数据库中的数据，经专家分析系统分析结果或操作员下达的指令，再通过煤矿管理系统对运销、财务、成本、物资和人力资源进行管理。
2.根据权利要求I所述的全矿井自动化控制和营运系统，其特征在于子系统包括安全生产子系统和空间数据平台子系统；其中，全生产子系统包括电力监控系统、无轨胶轮车监控系统、水源井控制系统、综采工作面监控系统、安全监测系统、人员定位系统、束管监测 系统、数字工业电视系统、矿压监测系统、水文监测系统、产量监控系统、矿井IP广播系统、矿井调度通讯系统、矿井无线通讯系统、行政通讯系统、永久性避难硐室、瓦斯地质预测与编译图系统、机电设备故障诊断和大屏幕显示系统；空间数据平台子系统包括通风网络解算分析、供电系统事故跟踪分析、矿井管网分析、透水淹没分析、井下火灾模拟与应用分析、地测管理和避灾路线系统。
3.根据权利要求I所述的全矿井自动化控制和营运系统，其特征在于煤矿管理信息系统，包括企业信息化网络建设，办公自动化系统，运销管理系统，财务管理系统，成本管理系统，物资供应管理系统和人力资源管理系统。
全文摘要
本发明公开了一种全矿井自动化控制和营运系统，其中专家分析系统、控制中心、运行管理中心、矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心通过千兆工业以太环网互连，专家分析系统通过控制中心读取矿用监控数据中心、矿用空间数据中心、矿用管理数据中心数据库中的数据，经专家分析系统分析结果或操作员下达的指令，再通过控制中心对各子系统进行控制。系统采用统一的信息资源规划和信息编码，建立“数据中心”，进行“数据融合”，实现全矿高度智能化，自动化生产的目标。基本实现自动化、无纸化办公，降低日常办公的成本。
文档编号G05B19/418GK102759907SQ20121014933
公开日2012年10月31日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者刘恩孝, 李红利, 陶亮 申请人:北京金奥维科技有限公司