概述 
       智慧礦山就是對生產(chǎn)、職業(yè)健康與安全、技術(shù)和后勤保障等進(jìn)行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。安全礦山、高效礦山、清潔礦山,礦山的數(shù)字化、信息化是建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。
       智慧礦山是在信息技術(shù)快速發(fā)展下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與礦山產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物,智慧礦山的核心任務(wù)是通過各類軟硬件系統(tǒng)的有效集成,整合礦山行業(yè)的數(shù)據(jù)信息資源,為礦山的采掘生產(chǎn)、運銷管理、職業(yè)健康與安全管理等,提供數(shù)字化基礎(chǔ)平臺和決策支持平臺,為智能化生產(chǎn)、分析提供支撐。
       以礦山安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效、綠色可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)、輔運信息化、管理現(xiàn)代化,實現(xiàn)一張網(wǎng)、一張圖的綜合調(diào)度指揮與信息管理、輔助分析;結(jié)合大數(shù)據(jù)智能分析、能源管控、信息化管理構(gòu)建一個智慧化礦山。


     智慧礦山操作系統(tǒng):  
        煤礦智能化是將智能裝備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)與現(xiàn)代煤礦開發(fā)技術(shù)深度融合,形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦開拓、采掘、運通、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等過程的智能化運行。加快推進(jìn)煤礦智能化建設(shè),是保障煤炭生產(chǎn)安全高效的重要基礎(chǔ),實現(xiàn)煤礦礦井的自動化、智能化建設(shè)必須提前規(guī)劃,提前將、所需平臺及服務(wù)規(guī)劃好,可在后續(xù)煤礦自動化及實現(xiàn)各子系統(tǒng)無人值守的過程中,依托于智慧礦山操作系統(tǒng)CMZ-IRP平臺逐步實現(xiàn)煤礦的智慧礦山建設(shè)。
        我公司推出的一體化智慧礦山操作系統(tǒng)。它能提供對底層硬件設(shè)備的適配和對上層應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯的軟件模塊支撐。CMZ-IRP®操作系統(tǒng)作為整合礦山底層硬件設(shè)備和上層業(yè)務(wù)邏輯的開放數(shù)據(jù)平臺,通過開放數(shù)據(jù)接口(Restful接口、RPC接口、SocketIO接口等)使得礦山應(yīng)用(安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)急救援系統(tǒng)等)開發(fā)者快速簡便的獲得礦山系統(tǒng)中各個設(shè)備、不同人員、多種環(huán)境的實時運行監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),提供支持全礦山系統(tǒng)資源管理的統(tǒng)一接口,因此,它又可以被稱為一個可以處理海量數(shù)據(jù)的開放數(shù)據(jù)平臺。在CMZ-IRP®的分層設(shè)計架構(gòu)中,分別集成了RED-DDS®技術(shù)、RED-SDN®技術(shù)、資源虛擬化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。通過統(tǒng)一管理礦山信息化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),存儲,計算資源(包括運行環(huán)境管理,安全管理,系統(tǒng)及設(shè)備集成管理,數(shù)據(jù)庫資源,緩存資源,CPU及GPU資源等),將煤礦中的設(shè)備、傳感、數(shù)據(jù)、人員和其他資產(chǎn)連接起來。實現(xiàn)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的報表生成功能、預(yù)警顯示功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能以及各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間用戶數(shù)據(jù)訪問的權(quán)限管理。最終完成在一個平臺中對多個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的集成和融合。


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智慧礦山操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


       1、構(gòu)建礦山安全生產(chǎn)一體化集中管控信息平臺
       采用智慧礦山操作系統(tǒng),實現(xiàn)礦山的多系統(tǒng)融合,建立礦山信息采集、處理和服務(wù)的交換共享機制,構(gòu)建以綜合智能化融合平臺為核心的煤礦信息共享體系,逐步形成并覆蓋整個礦區(qū)。通過多種軟件定義技術(shù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的遠(yuǎn)程化升級和定義,適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要,大幅降低維護(hù)和升級成本。將以上計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)和煤礦生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合,實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)執(zhí)行管理和監(jiān)測控制等信息的有機集成,實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)集中監(jiān)視、集中控制、集中指揮。

       2、建設(shè)礦山的信息強實時傳輸與統(tǒng)一存儲、管理系統(tǒng)
       采用具有國際先進(jìn)水平的DDS技術(shù)、分布式計算與存儲等技術(shù)為煤礦建設(shè)系統(tǒng)信息的統(tǒng)一接入和管理系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦子系統(tǒng)信息的精準(zhǔn)實時采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、規(guī)范化集成、可視化展現(xiàn)、自動化操作和智能化服務(wù)。根據(jù)開放式統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),在煤礦對電力監(jiān)控子系統(tǒng)、皮帶運輸監(jiān)控子系統(tǒng)、主排水監(jiān)控子系統(tǒng)等進(jìn)行自動化改造時,實現(xiàn)各子系統(tǒng)的融合,實現(xiàn)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)移動端的訪問,以便掌握實時情況,及時處理可能出現(xiàn)的問題。在將底層數(shù)據(jù)成功融合的同時,后續(xù)通過對數(shù)據(jù)的篩查分析實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析功能,最終將煤礦打造成國內(nèi)一流的智慧礦山。

       3、提高安全生產(chǎn)保障能力,支撐自動化、少人化煤礦生產(chǎn)模式
       實現(xiàn)在礦調(diào)度指揮中心監(jiān)測井下環(huán)境參數(shù),集中控制井上、下機電設(shè)備,減少井下作業(yè)人數(shù),達(dá)到減人增效和提高礦井安全水平的目的。實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)過程的動態(tài)實時監(jiān)控與各種調(diào)度指揮手段的緊密結(jié)合,強化生產(chǎn)調(diào)度指揮的實時性、聯(lián)動性、準(zhǔn)確性。


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基于DDS和SDN的井上井下網(wǎng)絡(luò)協(xié)同架構(gòu)示意圖