阐明天地王坡矿数字化矿山示范工程7项建设内容
天地王坡煤矿是中国煤炭科工集团有限公司煤炭科技与装备的“安全、清洁、高效”生产示范矿井,于2006年6月正式投产,该矿井以中国煤炭科工集团有限公司的先进技术、人才、成套设备、信息优势为支撑,信息化矿井建设工程已具备一定的基础,但仍然存在信息网络传输低效、监测监控数据杂乱、生产自动化控制薄弱、矿井安全管控模式分散以及全矿井实景展示平台欠缺等问题。来自中国煤炭科工集团有限公司的王金华研究员与中煤科工能源投资有限公司的汪有刚、傅俊皓共同合作,从7个方面介绍了天地王坡矿数字化矿山示范工程建设的基本内容。相关研究成果发表在《煤炭学报》2016年第6期。
“数字化矿山”(Digital Mine)是随着计算机技术、微电子技术、信息技术、自动化控制技术和网络技术的迅速发展而提出来的。“数字化矿山”是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识和数字化再现,是一个能够真实反映矿山本体、矿山开发与运行过程的“虚拟矿山”。天地王坡矿数字化矿山示范工程基本建设内容有五个部分:千兆工业以太环网、私有云数据中心、安全生产管控平台、三维可视化平台和三维可视化远程监管平台等。
私有云数据中心建设:煤矿私有云数据中心是数字化矿山各层架构及与远程监控中心互联互通的前提,而井下异构系统网络接入与多系统数据集成技术是私有云数据中心建设的保障。
基于ABB-800XA组态平台的煤矿一体化安全生产管控平台:煤矿一体化安全生产管控系统是生产、经营、决策与设备层之间的桥梁,是整个数字矿山建设的核心,既可实现对矿井综采、煤流运输、供配电、通风和安全保障等专业流程的分布式控制,又可实现相关专业的信息联动与闭锁的综合集中控制。
综采工作面分控系统:综采工作面分控系统采用拟人手法,把人的视觉、听觉延伸到工作面,将工人从工作面采场解放到相对安全的监控中心或地面,实现在监控中心或地面对综采设备的远程操控。
矿井主煤流分控系统:主煤流分控系统主要面向生产部门,主要运用AC800M 控制器与井下原煤运输流程相关设备的控制器进行通讯,将整个原煤运输系统集成到一体化安全管控平台中,并能与安全监控系统、人员定位系统、调度通信系统、视频监控系统、供电监控系统等之间进行协同联动。
矿井供配电分控系统:供配电分控系统主要面向机电专业,采用3层结构,由地面一体化安全管控平台的监控中心站、井下各变电所监控站和终端开关等设备组成,将变电所的就地操作和供电信息管理转移至地面电力分控中心,实现井下变电所无人值守。
煤矿三维可视化综合管理平台:三维可视化远程监管平台部署在集团公司监控中心(异地远程监管),满足了集团对各下属煤矿的安全生产进行三维实景、实时的远程监测监管需求。可供煤炭集团不同的部门、管理人员按照专业所需同时使用。
三维可视化远程监管平台:三维可视化远程监管平台部署在集团公司监控中心(异地远程监管),满足了集团对各下属煤矿的安全生产进行三维实景、实时的远程监测监管需求。可供煤炭集团不同的部门、管理人员按照专业所需同时使用。
研究人员在最后对数字化矿山建设的发展进行了展望。
以下为该篇论文的结构示意。
