杜鳳濤 張 帥 賈寧寧

（1.陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司，山西省陽泉市，045000；2.力鴻智信（北京）科技有限公司，北京市順義區(qū)，101312）

1 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)建設(shè)背景

目前，國內(nèi)大多數(shù)煤炭企業(yè)的煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)仍以傳統(tǒng)方式處理，存在人為因素干擾檢測結(jié)果、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度差、手寫記錄多、數(shù)據(jù)傳遞耗時長等問題［1］。不僅嚴(yán)重影響工作效率，也無法實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)信息的統(tǒng)計(jì)、管控、預(yù)測以及與產(chǎn)銷結(jié)合等功能。為了解決這些問題，提高陽煤集團(tuán)商品煤的市場競爭力和工作效率，節(jié)約人工成本，提升工作質(zhì)量，建設(shè)具有陽煤集團(tuán)特色的煤質(zhì)信息化管理系統(tǒng)極其必要。以陽煤集團(tuán)寺家莊礦為應(yīng)用試點(diǎn)，通過對煤炭生產(chǎn)礦井、選煤廠、運(yùn)銷公司、煤質(zhì)中心等各部門之間以及企業(yè)內(nèi)部煤質(zhì)、生產(chǎn)加工、運(yùn)銷、調(diào)度等相關(guān)信息的有效整合，借助信息化手段，實(shí)現(xiàn)了煤質(zhì)信息的及時準(zhǔn)確傳送和信息共享，可為企業(yè)及職能部門及時跟蹤有關(guān)煤質(zhì)問題提供決策服務(wù)，從而對煤炭質(zhì)量在產(chǎn)、運(yùn)、銷全過程進(jìn)行全面高質(zhì)量管理［2］。

2 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)建設(shè)依據(jù)

陽煤集團(tuán)現(xiàn)有中心實(shí)驗(yàn)室及下屬15個礦站實(shí)驗(yàn)室，屬于中心管控、多地點(diǎn)實(shí)施的工作模式。陽煤集團(tuán)全部實(shí)驗(yàn)室均是通過中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNAS）認(rèn)可審核的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的主要依據(jù)均為CNAS 17025的相關(guān)要求。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)涵蓋的工作內(nèi)容應(yīng)包含CNAS 17025中的全部要素。陽煤集團(tuán)基于CNAS 17025制定了適用于陽煤集團(tuán)煤炭實(shí)驗(yàn)室的體系文件，包括《質(zhì)量手冊》、《程序文件》、《作業(yè)文件》和《記錄表格》。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能開發(fā)需要對照各項(xiàng)程序、作業(yè)進(jìn)行功能定義及流程定義。檢測工作的依據(jù)是國家標(biāo)準(zhǔn)，每一項(xiàng)具體功能對應(yīng)的技術(shù)約束及關(guān)聯(lián)條件需要參照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。

3 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)陽煤集團(tuán)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主體架構(gòu)包括煤質(zhì)管理、實(shí)驗(yàn)室管理、視頻管理、系統(tǒng)集成、移動管理及輔助功能6大功能模塊，系統(tǒng)主體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主體架構(gòu)

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主登陸界面如圖2所示。

3.2.1 煤質(zhì)管理功能

煤質(zhì)管理功能是整個煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括煤層質(zhì)量管理、原煤質(zhì)量管理以及商品煤質(zhì)量管理等各級煤質(zhì)管理。此外還包含選煤技術(shù)檢查及煤質(zhì)動態(tài)管理功能，主要實(shí)現(xiàn)對煤質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析；通過數(shù)據(jù)結(jié)果及時控制流程、調(diào)整工藝，不斷改進(jìn)、優(yōu)化煤質(zhì)管理工作。煤質(zhì)信息分析界面如圖3所示。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)室管理功能

實(shí)驗(yàn)室管理功能是整個煤質(zhì)管理系統(tǒng)的基本功能，主要根據(jù)人、機(jī)、料、法、環(huán)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包含了人員管理、體系管理、資源管理、過程管理等［3］。根據(jù)陽煤集團(tuán)體系文件中的要求來對系統(tǒng)功能進(jìn)行具體設(shè)計(jì)管理，讓員工在使用之余還可加深認(rèn)可準(zhǔn)則的理解，通過信息化手段實(shí)現(xiàn)了貫標(biāo)。

3.2.3 檢測過程管理功能

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的核心功能是檢測過程管理功能，主要指在實(shí)驗(yàn)室中對不同煤炭的采、制、化業(yè)務(wù)進(jìn)行管理［4］。檢測過程的管理功能根據(jù)實(shí)際需求，進(jìn)行流程定制化，最大限度地減少人工錄入環(huán)節(jié)的工作量。在化驗(yàn)環(huán)節(jié)，對各種檢測項(xiàng)目，如全水分、水分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集以及后續(xù)的自動計(jì)算，所有環(huán)節(jié)都在計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動完成，完全杜絕人為因素對最終檢驗(yàn)結(jié)果的影響。煤質(zhì)檢測功能界面如圖4所示。

3.2.4 移動管理功能

定義1 對于異構(gòu)多智能體系統(tǒng)式 (1),如果系統(tǒng)中各智能體的位移與速度滿足如下要求，那么系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)編隊(duì)控制和漸近速度一致，完成預(yù)期編隊(duì)任務(wù)[14]：

移動管理功能主要是為了便于管理人員現(xiàn)場辦公使用。通過陽煤集團(tuán)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過移動端設(shè)備可以進(jìn)行整個業(yè)務(wù)的結(jié)果審核、報告審批、數(shù)據(jù)查詢等操作。由于整個操作都處于集團(tuán)內(nèi)網(wǎng)之中，不僅提高了工作效率，也保證了數(shù)據(jù)的安全性。

3.2.5 視頻管理功能

圖2 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主登陸界面

圖3 煤質(zhì)信息分析界面

視頻管理功能作為檢測過程的重要監(jiān)督依據(jù)，主要是在關(guān)鍵的工作位置安裝攝像頭，例如采、制、化工作地點(diǎn)，對整個采制化流程進(jìn)行錄像監(jiān)督，根據(jù)實(shí)際需求，相關(guān)的視頻錄像可以存儲6個月。管理人員可以根據(jù)相關(guān)管理要求定期對現(xiàn)場工作進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督管理，及時發(fā)現(xiàn)日常工作中存在的問題，對其進(jìn)行工作優(yōu)化；同時也可以通過存儲的錄像查看歷史視頻，在出現(xiàn)質(zhì)量問題時能夠直接、有效地查詢問題原因。

3.2.6 系統(tǒng)集成功能

數(shù)據(jù)作為整個煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的核心要素，利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫對整個系統(tǒng)的基本分類數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、煤質(zhì)信息數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及對外集成數(shù)據(jù)進(jìn)行集成整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢等功能，根據(jù)實(shí)際需求，能夠完成數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、個性化報表定制及報告分析等。同時系統(tǒng)集成功能也實(shí)現(xiàn)了與外部系統(tǒng)之間進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。陽煤集團(tuán)寺家莊礦與煤質(zhì)中心交互數(shù)據(jù)，包括接收煤質(zhì)中心的指令，整理完成后通過系統(tǒng)集成功能向煤質(zhì)中心報送其他數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)非標(biāo)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸與管理。

4 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)效益分析

2019年4月，煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)在陽煤集團(tuán)寺家莊站開始投入使用，經(jīng)過一段時間的實(shí)際運(yùn)行，基本解決了煤質(zhì)管理和實(shí)驗(yàn)室管理的實(shí)際問題，取得了較好的成效及效益。

4.1 過程控制

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)通過多個功能模塊的緊密聯(lián)系，主要實(shí)現(xiàn)了對檢測過程的流程化控制、對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性控制、對檢測過程操作的公正性控制以及對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的真實(shí)性控制［5］。

（2） 準(zhǔn)確性控制。煤質(zhì)管理系統(tǒng)的檢測結(jié)果都是通過計(jì)算機(jī)將所有涉及到的計(jì)算公式、計(jì)算流程內(nèi)置到系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)來完成對數(shù)據(jù)的自動計(jì)算及校正，避免人為計(jì)算錯誤導(dǎo)致影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3） 公正性控制。通過在工作區(qū)域安裝攝像頭，使整個煤質(zhì)檢測過程都在攝像頭的監(jiān)控下完成，保證了檢測操作的透明性。通過實(shí)時查看、歷史錄像查看等方式保證所有操作都在標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范操作下完成，保障了結(jié)果的公正性。

（4） 真實(shí)性控制。煤質(zhì)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是可以對其來源進(jìn)行一鍵追溯的，可以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。

4.2 效益分析

圖4 煤質(zhì)檢測功能界面

（1） 節(jié)省人工。傳統(tǒng)煤質(zhì)工作需要人工填寫紙質(zhì)記錄，人工計(jì)算、人工填寫電子表格發(fā)送數(shù)據(jù)等工作量巨大，因此需要配備較多人員完成相關(guān)工作。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的實(shí)施部署節(jié)省了大量的人工，降低了人工成本。

（2） 提高工作效率。應(yīng)用煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)采集、分析、計(jì)算和統(tǒng)計(jì)等速度大大加快，有效提高了工作效率。

（3） 穩(wěn)定并提升煤炭質(zhì)量。應(yīng)用煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)后，不僅實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部煤質(zhì)、生產(chǎn)加工、運(yùn)銷和調(diào)度等相關(guān)信息的有效整合，而且實(shí)現(xiàn)了企業(yè)外部與用戶之間上下游煤質(zhì)數(shù)據(jù)的比對及信息化管理，最終實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)信息的及時反饋、準(zhǔn)確傳送和信息共享；有效地穩(wěn)定并提升了原煤及商品煤質(zhì)量，減少了與用戶之間的煤質(zhì)數(shù)據(jù)爭議和貿(mào)易糾紛。

5 煤礦實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)中的注意事項(xiàng)

（1）制度建設(shè)。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)只是一種工具，再好的工具還是要依托人按要求有效執(zhí)行才能發(fā)揮其作用和價值。如果沒有配套的管理制度約束，不但發(fā)揮不了應(yīng)有的作用，還會給實(shí)際工作增加額外的困難。實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)充分重視制度建設(shè)問題，在需求分析及設(shè)計(jì)階段落實(shí)配置制度建設(shè)工作，保證制度與系統(tǒng)雙軌并行。

（2）循序漸進(jìn)不斷更新。信息化作為一種新的技術(shù)手段引入，不能抱著一蹴而就的心態(tài)，應(yīng)在過程中穩(wěn)步推進(jìn)、持續(xù)更新。充分考慮實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的任務(wù)需求，也要考慮到未來可能增長的實(shí)驗(yàn)室任務(wù)需求，加強(qiáng)系統(tǒng)自身的拓展力，避免未來系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)時資源的重復(fù)浪費(fèi)。

（3）人員培訓(xùn)。在系統(tǒng)使用前期，應(yīng)充分做好員工的培訓(xùn)工作和引導(dǎo)工作，幫助員工迅速解決在系統(tǒng)使用中出現(xiàn)的問題，減輕員工的抵觸心理和工作負(fù)擔(dān)。

6 結(jié)語

陽煤集團(tuán)煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)通過需求分析、功能設(shè)計(jì)、試運(yùn)行已初見雛形。系統(tǒng)功能可以滿足實(shí)際工作需要，打通了產(chǎn)、運(yùn)、銷各類煤樣的質(zhì)量數(shù)據(jù)，為煤質(zhì)管理工作提供了有效的技術(shù)保障。