礦山綜合自動化前沿技術(shù)課件

目錄一、礦山自動化發(fā)展三、云計算數(shù)據(jù)中心二、物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)四、智能化決策中心礦山自動化發(fā)展1礦山自動化發(fā)展礦山自動化國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國外：煤炭夕陽產(chǎn)業(yè)專注單機自動化研究國內(nèi)：全套進口集成模式案例：國投新集集團混合集成模式案例：神華神東集團礦山自動化發(fā)展礦山自動化國內(nèi)發(fā)展存在“誤區(qū)”建設(shè)誤區(qū)與解決思路誤區(qū)之1:裝備競爭比參數(shù)交換機:高端與進口服務(wù)器:從機架式/塔式到刀片機到小型機數(shù)據(jù)庫:毫秒級實時數(shù)據(jù)庫建設(shè)誤區(qū)與解決思路選型思路:實用為上交換機:千兆/工業(yè)級服務(wù)器:機架式主流服務(wù)器數(shù)據(jù)庫:根據(jù)管控需要選型建設(shè)誤區(qū)與解決思路誤區(qū)之2:無人值守基礎(chǔ)差低頻次演示與常態(tài)化應(yīng)用子系統(tǒng)存在手動控制環(huán)節(jié)子系統(tǒng)缺乏綜合保護機制子系統(tǒng)缺乏應(yīng)急處理措施基礎(chǔ)建設(shè)誤區(qū)與解決思路解決思路:底層扎實子系統(tǒng)需具備對外軟硬件接口子系統(tǒng)各類保護需齊全完善子系統(tǒng)關(guān)鍵場合需可視化子系統(tǒng)需具備應(yīng)急就地控制需與保障系統(tǒng)聯(lián)動應(yīng)急措施需完善……建設(shè)誤區(qū)與解決思路誤區(qū)之3:原始堆積不處理密密麻麻的專業(yè)數(shù)據(jù),卻沒有一個有用的結(jié)論;建設(shè)誤區(qū)與解決思路解決思路:數(shù)據(jù)增值綜合自動化平臺需具備信息分析能力建設(shè)誤區(qū)與解決思路誤區(qū)之4:信息不出調(diào)度室?建設(shè)誤區(qū)與解決思路解決思路:信息發(fā)布WEB發(fā)布井下文字發(fā)布終端語音發(fā)布終端交互式發(fā)布終端手持發(fā)布終端礦山自動化發(fā)展礦山自動化國內(nèi)發(fā)展“誤區(qū)”裝備競爭比參數(shù)---實用為上無人值守基礎(chǔ)差---底層扎實原始堆積不處理---數(shù)據(jù)增值信息不出調(diào)度室---信息發(fā)布……礦山自動化發(fā)展國內(nèi)煤礦已經(jīng)到了數(shù)字化礦山階段，并初步建立了智能礦山雛形智能礦山空間測量數(shù)字化業(yè)務(wù)管理信息化單系統(tǒng)自動化

水泵、運輸、通風(fēng)、壓風(fēng)、安全監(jiān)測綜合自動化數(shù)字化礦山+高速網(wǎng)絡(luò)+3DGIS+專家分析系統(tǒng)從數(shù)字化走向智能化數(shù)字化礦山綜合自動化單機自動化智能礦山礦山自動化發(fā)展具備傳感和執(zhí)行機構(gòu)具備可編程控制系統(tǒng)具有遠程監(jiān)測監(jiān)控功能系統(tǒng)能夠自動運行單機自動化階段關(guān)鍵特征礦山自動化發(fā)展具備高速網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)各自動化統(tǒng)數(shù)據(jù)融合具備一定的數(shù)據(jù)挖掘能力具備可建模的聯(lián)動控制策略綜合自動化階段關(guān)鍵特征礦山自動化發(fā)展綜合自動化、管理信息化、空間數(shù)字化三化數(shù)據(jù)融合在多維空間礦山實體的基礎(chǔ)上動態(tài)嵌入與礦山安全、生產(chǎn)、經(jīng)營相關(guān)的所有信息基于三維模型分析各類綜合信息信息內(nèi)在聯(lián)系具備基于GIS的二維、三維或多維展示平臺數(shù)字化礦山階段關(guān)鍵特征礦山自動化發(fā)展在數(shù)字化礦山的基礎(chǔ)上，運用人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，編制若干可重復(fù)運行、決策指揮的決策分析系統(tǒng)運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)礦山的“物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化”智能礦山階段關(guān)鍵特征礦山自動化發(fā)展智能礦山架構(gòu)各類子系統(tǒng)及單機智能控制設(shè)備礦用高速網(wǎng)絡(luò)礦井?dāng)?shù)據(jù)中心經(jīng)營管理業(yè)務(wù)分析生產(chǎn)決策安全管理礦山自動化發(fā)展人工調(diào)度模式信息化運營調(diào)度智能信息化調(diào)度平臺國家5大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一礦山自動化發(fā)展智能調(diào)度平臺現(xiàn)場數(shù)據(jù)準確采集智能決策分析運算物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)：物物相連的互聯(lián)網(wǎng)第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信；物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)1999年在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議首先提出物聯(lián)網(wǎng)概念；2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)；2009年1月28日，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”概念；2009年8月，時任總理的溫家寶在視察中科院無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所時，對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提出要求----“感知中國”,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報告”；物聯(lián)網(wǎng)簡史物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)感知層：由各種傳感器構(gòu)成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端；網(wǎng)絡(luò)層：由各種網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成；應(yīng)用層：是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用；物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)傳感器技術(shù)RFID無線射頻技術(shù)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)編碼標準體系物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)感知礦山災(zāi)害風(fēng)險：實現(xiàn)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報。感知礦山設(shè)備運行：實現(xiàn)預(yù)知預(yù)判預(yù)維修感知周圍安全環(huán)境：實現(xiàn)主動式安全保障例：掘井和回采的關(guān)系、設(shè)備故障在線診斷感知礦山為調(diào)度指揮決策提供科學(xué)依據(jù)感知礦山物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)物聯(lián)設(shè)備編碼標準設(shè)備內(nèi)置智能接口有線無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)信息感知需要解決的問題物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)井下物流系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)井下應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)無源/有源/低頻/高頻/超高頻射頻卡應(yīng)用設(shè)備資產(chǎn)管理編碼技術(shù)規(guī)范井下便攜式現(xiàn)場資產(chǎn)物聯(lián)裝備設(shè)備資產(chǎn)生命周期業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)礦井資產(chǎn)管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)井下應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)振動/加速度監(jiān)測分析設(shè)備部件智能定量診斷分析故障預(yù)警預(yù)報設(shè)備全壽命運行周期跟蹤準確定位故障部位智能分析故障發(fā)生/發(fā)展和轉(zhuǎn)移正常運行振動超限報警振動超限報警檢修后正常運行設(shè)備在線監(jiān)測與故障實時診斷物聯(lián)網(wǎng)井下應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)會議系統(tǒng)發(fā)展電話會議:聽覺(語音)電視會議:視覺(語音+圖像)仿真會議:體驗(語音+圖像+感覺)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決信息末端采集問題，為礦山信息化提供信息來源。物聯(lián)網(wǎng)總結(jié)云計算數(shù)據(jù)中心3云計算數(shù)據(jù)中心云是一種商業(yè)計算模型。它將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)。云計算定義單瓶煤氣罐管道天然氣云計算數(shù)據(jù)中心1983年，太陽電腦（SunMicrosystems）提出“網(wǎng)絡(luò)式電腦”2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出彈性計算云服務(wù)。2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（EricSchmidt）在搜索引擎大會（SESSanJose2006）首次提出“云計算”（CloudComputing）的概念2007年10月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園推廣云計算的計劃2008年1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計算學(xué)術(shù)計劃”2008年2月1日，IBM宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園為中國的軟件公司建立全球第一個云計算中心。云計算簡史云計算數(shù)據(jù)中心資源配置動態(tài)化需求服務(wù)自助化網(wǎng)絡(luò)訪問便捷化服務(wù)可計量化資源的虛擬化移動電話個人電腦和筆記本電腦企業(yè)電腦和服務(wù)器PDA云計算特征云計算數(shù)據(jù)中心云存儲云安全云教育云游戲云會議云社交……云調(diào)度云計算應(yīng)用云計算案例:騰訊:騰云百度:云計算中心(陽泉)阿里巴巴：阿里云—飛天云OS奇虎360：殺毒病毒庫檢測云計算數(shù)據(jù)中心云計算技術(shù)解決海量運算軟件應(yīng)用問題，為礦山信息化提供決策運算。云計算總結(jié)云計算數(shù)據(jù)中心礦山數(shù)據(jù)在云端不怕丟失,不必備份,可以任意點的恢復(fù),監(jiān)控、空間、管理三大數(shù)據(jù)中心融合調(diào)度軟件在云端智能決策，功能強大，層次更高，不必下載，自動升級海量計算在云端在任何時間，任意地點，任何設(shè)備登錄后就可查看調(diào)用各類綜合信息云調(diào)度特點云計算數(shù)據(jù)中心監(jiān)控數(shù)據(jù)中心云數(shù)據(jù)中心空間數(shù)據(jù)中心管理數(shù)據(jù)中心云計算數(shù)據(jù)融合云計算數(shù)據(jù)中心PDA智能終端調(diào)度平臺軟件無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)無線終端應(yīng)用云計算數(shù)據(jù)中心遠程監(jiān)控遠程指揮遠程診斷無線終端應(yīng)用云計算數(shù)據(jù)中心南桐礦業(yè)天府礦業(yè)松藻煤電中梁山煤電煤業(yè)永榮礦業(yè)集團總部云調(diào)度架構(gòu)集團層面云計算中心云計算數(shù)據(jù)中心云計算總結(jié)智能化決策中心4依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集完整數(shù)據(jù)依托云計算進行海量運算采用3DGIS技術(shù)手段結(jié)合各類專家分析模型智能形成決策智能化決策中心礦山智能決策中心資源勘查煤礦設(shè)計建井施工物資設(shè)備采購生產(chǎn)系統(tǒng)運行生產(chǎn)布置搬家倒面一通三防洗選加工煤炭運銷智能化決策中心巷道透水淹沒決策分析以巷道網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，礦井水文地質(zhì)條件為參數(shù)基于基礎(chǔ)信息平臺的礦井空間信息為承載框架基于多種算法實現(xiàn)對透水事故的淹沒分析根據(jù)分析結(jié)果確定淹沒范圍、影響區(qū)域透水淹沒分析模擬智能化決策中心井下火災(zāi)模擬決策分析井下火災(zāi)的數(shù)值模擬,通過科學(xué)的數(shù)值模擬與火災(zāi)現(xiàn)象展示，結(jié)合巷道網(wǎng)絡(luò)計算科學(xué)的逃生路線，為應(yīng)急救援提供參考；火災(zāi)分析與模擬智能化決策中心礦井智能通風(fēng)仿真分析通過通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，實現(xiàn)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的仿真模擬，反映通風(fēng)現(xiàn)狀，為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)改造與通風(fēng)設(shè)施實施、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)、風(fēng)機選型與調(diào)節(jié)、最大通風(fēng)能力確定、阻力測定、通風(fēng)事故定位提供工具，輔助安全生產(chǎn)管理。通風(fēng)在線解算分析智能化決策中心礦井管網(wǎng)模型決策分析礦井給排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、圖形處理、信息查詢建立基于三維可視化方法的管網(wǎng)分布模型在管網(wǎng)模型基礎(chǔ)上進行給水網(wǎng)絡(luò)分析實時進行網(wǎng)絡(luò)自診斷，及時發(fā)現(xiàn)供水事故點在三維場景中定位，及時通知相關(guān)人員進行檢修。給排水管網(wǎng)分析智能化決策中心礦井供電網(wǎng)絡(luò)決策分析通過對供電系統(tǒng)圖的邏輯分析，結(jié)合3GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能，實現(xiàn)機電事故定位以及影響范圍的決策分析，輔助專家系統(tǒng)提出處理建議，從而輔助決策，提高供電系統(tǒng)突發(fā)故障的應(yīng)變能力。供電在線解算分析智能化決策中心救避災(zāi)路線分析避災(zāi)導(dǎo)航路線模擬通過對事故類型、事故發(fā)生地環(huán)境參數(shù)、預(yù)案分析，模擬礦井遇到水、火、冒頂?shù)鹊染C合各類事故，自動決策分析出最佳的逃生路線，實現(xiàn)有效避災(zāi)導(dǎo)航，提高應(yīng)急救災(zāi)指揮的效率和突發(fā)事件應(yīng)變能力。智能化