智慧矿山解决方案

中国测绘科学研究院中安创元物联网|智慧地球|云数据智慧矿山方案三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势物联网|智慧地球|云数据一、三大行业的智慧/智能化现状一、三大行业的智慧/智能化现状（1）电力——智能变电站/核电站（国网、南网、国核、中广核）（2）石油——智慧油田/智慧炼厂（中石油、中石化、中海油）（3）煤炭——智慧矿山（神华）一、三大行业的智慧/智能化现状先进能源与制造工程业界的发展趋势能源工程与制造业深度渗透一体化高技术改变电力工程——尺度向下延伸尺度向下延伸促使电力工程往制造业的重点前沿转移。交叉、综合化；柔性、集成化；精密、微型化；高效、清洁化；全球化、信息化、数字化、智能化汽车、飞机、航空等工程先成功深度渗透制造业，实现较高的智能化一体化特征。能源工程紧跟此趁势：海洋油气工程、海底工程、炼油化工工程、煤化工、风电、太阳能、核电……先进能源与制造工程业界的发展趋势典型的工程管理先进企业：中海油海洋工程中广核核电工程重大手段：国际对标、数字三维工厂（设计）、项目管理软件、设备研制生产与建安运维虚拟现实仿真、设备监造全球化信息化、全寿命周期产品、全寿命工程、全寿命费用（LCC）、模块化施工等等“海洋石油981”第六代深水半潜式钻井平台，总造价近60亿元三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势二、矿山智慧/智能化现状与探索有色金属行业（金、铜、锡矿）黑色金属行业（铁矿）贵金属行业（紫金、灵宝）煤炭行业（神华、开滦、中煤、国投新集）矿山的智能技术智能化技术是不断吸收地理地质、测量、机械、电气、电子、信息（计算机、网络、通信、控制论、人工智能等）、能源及现代系统管理等领域的成果，并将其综合运用于研发、设计、制造、生产、检测、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷、柔性生产，提高对市场动态多变的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。13老虎台煤矿大屏幕图三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势三、显著提升矿山价值的战略突破口矿山数字地质、矿床模型研究与开发是实现矿山的整体资源的透明化、精细化和价值模型经济性的基础，能直接提升矿开采的品位经济价值10—25%虚拟条件下矿山模拟开采技术研究（数字开采）促进工艺技术持续改进、增强开采计划的精确性、设计合理性和整矿开采的协调性，能提升开采效率20—30%矿山设计、工程、生产过程管控一体化增强工程系统建设、生产与安全管理、经营控制的集中于决策，促进整矿的管理经营持续改进、提升安全保障和整体效益优化10—30%三、显著提升矿山价值的战略突破口矿山数字地质、矿床模型研究与开发(1)数字地质模型子系统根据钻探或遥感、遥测信息建立矿床地质构造模型，如矿岩体、断层、破碎带、岩性、构造等。(2)数字矿床模型子系统数字块状模型品位模型、杂质含量模型及价值模型。三、显著提升矿山价值的战略突破口虚拟条件下矿山模拟开采技术研究（数字开采）（1）真三维动态实体模型是数字开采基础（2）以计算机模拟仿真为手段是实现数字开采的途径。（3）获得最佳设计图纸及开采参数为数字开采的最终结果。以地质及矿床模型为基础；结合其它关键信息构造虚拟矿山；进行数字模拟开采；完成矿山长、中、短期开采计划编制；露天矿穿爆设计、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、通风设计、管道设计、灾变应变预案等工作。三、显著提升矿山价值的战略突破口矿山设计、工程、生产过程管控一体化工程系统建设、生产与安全管理、经营控制等业务全流程管控优化打通CAD、GIS、自动化、MES、ERP等。三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑是否可整合为统一的虚拟矿山当前数字矿山软件、地质地测专业软件、工程系统设计CAD资源是离散的，是否可实现数据外部统一交换？矿山协同模拟开采技术是否具备条件是否能基于虚拟矿山，建立模拟开采、生产设计协同、灾变应变预案吗？矿山设计、工程、生产全过程管控一体化，是否可实现五化一体化自动化、实时化、模型化、可视化、智能化四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑矿山设计、工程、生产全过程管控一体化，是否可实现五化一体化1.自动化（基于虚拟矿山，整合综合自动化实现全面感知，把自动化、安全监测等全面接入。）2.实时化（随着工程系统建设改造和生产计划动态更新虚拟矿山）3.模型化（具体系统有经济可靠可操作的应用模型，地理、地质、设施、设备等资源可分解为小颗粒度的实体模型）4.可视化（能基于虚拟矿山中集成全过程管控信息，并建立跨全流程部门可视化协同环境）5.智能化（实现科研、设计、工程、生产、经营和决策的智能化协同，进行模拟和调整）三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势五、矿山信息化的几种建设模式与趋势条块化离散式建设，继续深化ERP、MES，观望。典型的4种应用框架生产管理应用框架信息集成应用框架CIMS应用框架煤炭安全生产综合信息系统总体框架生产管理应用框架典型的应用框架一信息集成应用框架典型的应用框架二CIMS应用框架典型的应用框架三煤炭安全生产综合信息系统总体框架典型的应用框架四五、矿山信息化的几种建设模式与趋势专家预测，在未来十几年内矿山智能化将呈现以下趋势：充分满足21世纪能源企业大型化、一体化、智能化、清洁化的需要，充分体现安全、健康、环保和循环经济的理念；生产过程自动化与企业生产、经营管理信息化的一体化、集成化；生产过程控制装备的数字化、网络化；实现设计、生产、经营管理诸环节的柔性化、敏捷化、虚拟化；科研、设计、工程、生产、经营和决策的数字化、自动化、网络化、协同化。近年的重点趋势：实现设计、工程、生产、经营一体化。依托模型化、信息化对生产过程和经营过程以及战略决策进行模拟和调整，实现智能化协同。五、矿山信息化的几种建设模式与趋势建设模式趋势发展1.设计、工程、生产、经营一体化智能化协同2.生产过程控制装备的数字化、网络化3.结合SOA、虚拟化服务、虚拟现实可视化、云计算等先进技术承前启后，最大化地兼容现有的典型的4种应用框架建设模式的已有信息资源资产必然产生新智慧矿山统一融合平台的建设模式三、显著提升矿山价值的战略突破口四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑目录一、三大行业的智慧/智能化现状二、矿山智慧/智能化现状与探索六、统一融合平台的建设模式五、矿山信息化的几种建设模式与趋势六、统一融合平台的建设模式统一融合平台框架资源层：矿山系统统一资源平台（IaaS）。承前启后，最大化地兼容现有的信息系统资源资产，将原有的系统进行虚拟化数据提取，升级服务接口。并进一步把地理地测与工程资源（数字矿山软件、地质地测专业软件、工程系统设计CAD资源）等离散资源统一接入。数据层：同态矿山数据融合中心（DaaS）。将静态数字化矿山、动态数字化矿山、综合自动化虚拟矿山、同态业务数据、公共模型数据、公共基础数据等全面融合，实现数据层面的自动化、实时化、模型化、可视化、智能化。服务层：虚拟智能矿山服务平台（PaaS）。通过建设ESB服务总线，建立统一应用服务门户。实现数字矿山服务、生产虚拟协同服务、综合虚拟协同服务、智能仿真协同、系统服务。六、统一融合平台的建设模式35Documents&Drawings文件及图纸DigitalModel数字模型Data数据DesignDatabase设计数据库SAP,Maximo,IFS,BFS++...DCS/PLCDisconnect孤立Linked关联Documents&Drawings文件及图纸DigitalModel数字模型Data数据DesignDatabase设计数据库SAP,Maximo,IFS,BFS++...DCS/PLC信息对象化信息用户化文件固定化2000年以前2000年至今虚拟工厂BS、CS工程信息库消除信息孤岛管理各种信息类型•纸质文件•人工查询•费时费力•电子文件•单一查询•省时费力•数字文件•关联查询•省时省力a.图纸及文件a.图纸及文件b.数据a.图纸及文件b.数据c.数字模型数据四级成熟度模型聚合化工程全生命周期面向服务的模型聚合共享应用工程信息无缝共享移交工程进度三维可视化移动互联操作采办模型化电子审批模型化Documents&Drawings文件及图纸PMIM模型聚合应用Data数据DesignDatabase设计数据库SAP,Maximo,IFS,BFS++...DCS/PLC•PMIM模型共建共享•场景融合可视化应用•精确实体与资金控制•设计、建设、运营融合a.图纸及文件b.数据c.数字模型d.现实场景场景融合e.PM数据模型六、统一融合平台的建设模式数据集成技术体系创新通用软件平台的整体优势降低二次开发难度(1)设计模式：坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构设计模式，能够在未来适应基于云存储、云管理、云安全、云调度的电力信息化“一揽子”解决方案。(2)基于虚拟现实B/S网络应用：实现了基于虚拟现实纯B/S网络应用。实现远程异地B/S浏览器访问二三维/虚拟现实系统。(3)基于网络三维国际标准：实现HTML5标准及可扩展三维(X3D)语言标准（网络三维数据的国际标准）。(4)基于SOA架构：基于REST的Web服务的SOA架构应用。可实现企业级可视化立体融合集成平台。可由其它信息系统SOA方式调用嵌入。统一融合平台的建设模式智慧矿山关键技术1.高分辨率对地观测技术2.精确传感技术3.海量数据存储和互操作4.计算机宽带网络5.数据挖掘6.地理信息系统7.云计算8.虚拟现实9.决策支持系统和系统集成10.立体融合协同技术Copyright©2011NeusoftCorporation物联网|智慧地球|云数据智慧煤矿实时立体融合平台产品与应用统一融合平台产品与应用智慧采煤工作面智慧非煤矿山采矿工作面智慧掘进工作面智慧运输智慧提升智慧供电智慧排水智慧通风智慧调度指挥智慧通讯智慧安全环境监控智慧防灭火智慧爆破监控智慧洁净生产︵防尘︶监控智慧冲击地压监控智慧人员监控智慧地测智慧水害监控智慧视频监控智慧应急救援智慧污水处理智慧技术保障智慧化ERP智慧办公自动化智慧物流智慧生活管理智慧考勤智慧专业应用统一融合平台产品与应用智慧矿山融合关键应用（一）1.智慧煤矿生产六大系统立体融合虚拟矿山2.智慧煤矿安全避险六大系统立体融合系统3.井下人员立体融合系统4.现场安全环境监测立体融合系统5.生产过程自动化立体融合系统6.现场作业三维立体视频融合系统7.地测三维管理融合系统8.灾害预警立体融合系统9.应急救援培训演练立体融合系统10.智慧煤矿实时立体融合集控平台统一融合平台产品与应用智慧矿山融合关键应用（二）集团可视化云服务中心平台管控实时立体融合的集团支撑平台综合自动化三维立体管控多矿集群平台现场作业三维立体视频融合多矿集群平台设计生产三维立体管控多矿集群平台三维立体工程管理多项目集群平台多矿安全综合管理三维立体平台集团生产运营指挥综合预警立体融合平台集团应急救援指挥决策三维立体平台智慧煤矿集团集群融合平台统一融合平台产品与应用编号模块系统模块内容101智慧煤矿生产六大系统