智能矿山平台建设与实现

　　智能矿山作为矿山安全生产运营全过程的支撑平台，是矿山两化深度融合的产物，承载着矿山高可靠远程控制、安全生产精细化管控、穿透式全息可视化查询等日常安全生产运营调度业务，并综合矿山开采、掘进、机电、运输、通风、给排水各类生产过程控制信息，安全监测监控、人员定位、防灭火等安全保障数据，生产、运输、销售调度运营数据，构建智能矿山安全生产运营数据中心，应用专业业务模型及智能综合决策实现对矿山整体运营的不断优化，为建设“高可靠安全保障、高效生产、经济运营、绿色环保”的现代化矿井提供平台支撑。

　　智能矿山平台主要依托物联网编码原则，规范矿山各类基础信息编码与识别体系，将矿山自动化与物联网技术相结合，实现矿山各类传感及控制装置的自动识别、感知与物联控制，最终在矿山实现物-物就近交流及人-物远程沟通，集成矿山地理地测基础数据、专业实时安全生产监测监控数据、日常安全生产管理数据及矿山运营管理数据信息，构建智能矿山大数据中心，依据深度学习的知识库，形成最优决策模型并对各环节进行实时自动调控，具有智能调度管理、安全监测监管及自动分级报警、动态区域性安全综合分析、生产过程优化控制、矿山全息可视化、远程故障自诊断、信息动态关联与决策分析等功能，最终实现矿山安全、生产、运输、销售、机电等环节的安全、高效、经济、绿色运行。

　　2.智能矿山平台设计

　　按照物联网经典体系，智能矿山平台架构主要由物联感知层、传输层、智能应用与决策层3层组成，如图所示。

　　叁

　　平台实现的关键技术及装置

　　(1)全方位感知及高可靠性现场控制技术及装置。相对于传统数字矿山而言，智能矿山平台的重点在于全方位的感知及高可靠性的现场控制技术及装置的应用。在智能矿山安全生产运营过程中，末端感知设备将有效实现对作业现场环境、人员、设备的全方位感知及物联控制，安全生产调度人员可及时准确地通过终端设备掌握工况参数，包括生产现场的CH4、CO、温度、O2等环境参数，掘进机、采煤机、液压支架、带式输送机、通风机、压风机等设备状态及工作参数，常态化进行现场安全生产设备的操作及控制。智能矿山平台可将包括生产、运输、机电、供电、通风等工艺流程与该矿井地质构造及工艺选择、生产历史数据、实时工况结合，建立适合当前状态的安全生产控制模型，实现危险源识别、灾害预报警、运行故障辨识、流程协同控制、节能降耗调控，从而实现对矿山整体生产过程的智能监控。

　　(2)信息高度集成及大数据处理技术。相对于传统数字化矿山，智能矿山平台集成了涉及矿山安全、生产、运营、经营管理等全方位数据，构建了统一的数据运维层，实现了矿山主数据、实时监测监控数据、地理地测空间数据、运营管理数据及通过ETL技术抽取的经营管理数据的统一存储，业务上贯通了从销售订单下达、调度生产任务分解与排产、辅运过程的智能调度、通风监测监控等安全资源合理性保障、主运过程控制、洗选集控、煤质化验及配煤管理、销售计量、订单回馈等一体化全流程自动执行及闭环运行，实现了计划、生产、安全保障、销售的一体化全流程管控，有效提升了合同订单执行效率，保障了矿山安全及有序生产。

　　(3)全方位的人员安全防护保障系统与装置。在智能生产的促进下，实现了矿山井下生产的少人、无人化，针对部分主要生产环节需要人员或有人巡检的情况，借助于岗位仿真培训系统、岗位对标管理系统、精确定位系统、有线无线通信系统、接近探测预警及单兵个体防护等综合提升生产或巡检人员的安全意识、安全救护能力及安全防护能力。

　　(4)大数据应用及深度学习技术。智能矿山平台将采集、录入及抽取的数据进行汇总分类处理，把原本无关联、无价值的矿山大数据通过业务关联、流程协同，充分结合实时数据与历史数据经验库，通过主动感知、自动分析、深度学习、大数据分析，不断地调优矿山安全、生产、运营流程及工艺，对矿山安全、生产、运营风险进行综合性防控，促进矿山管控能力不断提升。