亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于位置服務(wù)的煤礦智能化綜合管控平臺研究與應(yīng)用

        2022-10-09 14:04:12劉道玉程寶軍
        中國煤炭 2022年9期
        關(guān)鍵詞:礦井管控智能化

        劉道玉,程寶軍

        (1.鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司生產(chǎn)管理部,河南省鄭州市,450042;2.河南省新鄭煤電有限責(zé)任公司,河南省鄭州市,451100)

        1 智能化綜合管控平臺建設(shè)背景

        煤礦智能化是實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,也是煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的必由之路[1-2]。其主要特征是通過對礦井人-機(jī)-環(huán)-管等要素進(jìn)行全面感知、實(shí)時互聯(lián)分析,實(shí)現(xiàn)自主決策與反饋執(zhí)行,通過對海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高效集成融合與挖掘分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動礦井安全高效運(yùn)營[3-5]。近年來煤礦自動化、信息化、智能化建設(shè)取得長足進(jìn)步,許多煤礦都建設(shè)了自動化、安全監(jiān)測監(jiān)控、視頻監(jiān)控、經(jīng)營管理信息化等系統(tǒng),由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,業(yè)務(wù)互聯(lián)互通不足,距離智能化、少人化目標(biāo)存在一定差距[6-7]。

        隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合、業(yè)務(wù)聯(lián)動已成為可能,國內(nèi)許多研究人員對智慧煤礦及煤礦大數(shù)據(jù)管控平臺進(jìn)行了探討,對數(shù)據(jù)采集、存儲技術(shù)及分析利用進(jìn)行了很多研究[8-15]??傮w而言,目前國內(nèi)煤礦大數(shù)據(jù)及綜合管控平臺應(yīng)用還處于初級階段,主要表現(xiàn)在當(dāng)前不同廠商提供的產(chǎn)品、設(shè)備所采用的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“七國八制”,缺乏統(tǒng)一的數(shù)字底座,數(shù)據(jù)接入轉(zhuǎn)換次數(shù)多,造成各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)一致性差、互聯(lián)互通不足,數(shù)據(jù)積累多、分析利用少,難以發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。以鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡稱“鄭煤集團(tuán)”)所屬礦井為例,在安全監(jiān)測、生產(chǎn)過程自動化、管理信息化、調(diào)度視頻監(jiān)控等方面建立了很多子系統(tǒng),但都是獨(dú)立的子系統(tǒng),系統(tǒng)間缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入平臺,不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享、融合與聯(lián)動、大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。

        煤礦生產(chǎn)過程中各業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)相互耦合,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)中的空間位置數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)。位置服務(wù)無處不在,礦井離開了采掘工程平面圖就無法正常布置生產(chǎn),也就是說離開了位置就無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)服務(wù)。當(dāng)前,煤礦實(shí)際工作越來越多地應(yīng)用位置的增值服務(wù),比如監(jiān)測監(jiān)控、應(yīng)急救援、人員跟蹤管理、工作面與巷道布置、采區(qū)設(shè)計等,這些都是地理信息系統(tǒng)(GIS)引入煤炭企業(yè)信息化應(yīng)用的增值。特別是,當(dāng)前基于三維地理信息系統(tǒng)平臺的數(shù)字礦山工程建設(shè)給煤礦安全生產(chǎn)的位置服務(wù)帶來更大的空間,比如礦井正常生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急救援指揮、監(jiān)測監(jiān)控的三維展示與自動報警及其快速導(dǎo)航定位、人員下井路線與避災(zāi)路線分析等。

        為此,筆者嘗試把位置服務(wù)的理念引入煤礦智能化綜合管控平臺,通過空間位置、業(yè)務(wù)邏輯、事件關(guān)系把各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來,將位置屬性作為管控平臺的基本要素,構(gòu)建融合位置服務(wù)的智能化綜合管控平臺,以實(shí)現(xiàn)對礦井安全生產(chǎn)的有效管控。

        2 智能化綜合管控平臺架構(gòu)設(shè)計

        2.1 平臺整體架構(gòu)設(shè)計

        智能化綜合管控平臺通過底層泛在傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并接入礦井人-機(jī)-環(huán)-管等要素各種狀態(tài)信息,具備數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入、集成與邊緣處理功能,并賦予接入的數(shù)據(jù)以位置屬性,以此為紐帶對各子系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合與聯(lián)動分析。位置數(shù)據(jù)來源于2個方面,人員、運(yùn)輸車輛等實(shí)時移動類目標(biāo)位置數(shù)據(jù)由實(shí)時定位監(jiān)測系統(tǒng)提供,智能化采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等移動類設(shè)備采用自帶的定位數(shù)據(jù);非實(shí)時移動類目標(biāo)位置數(shù)據(jù)由礦井GIS提供,如固定設(shè)備類位置源自定期更新的設(shè)備布置圖坐標(biāo),災(zāi)害源監(jiān)測探頭儀表類位置源自安全監(jiān)測系統(tǒng)布置圖坐標(biāo)。

        以構(gòu)建GIS“一張圖”平臺為基礎(chǔ),以地理位置為關(guān)聯(lián),集成安全監(jiān)測監(jiān)控類系統(tǒng)、生產(chǎn)過程自動化類系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)類系統(tǒng)及業(yè)務(wù)管理信息化類系統(tǒng)等數(shù)據(jù)信息,建立智能化綜合管控平臺,通過對各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析,實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)過程集中監(jiān)測、預(yù)警聯(lián)動控制、安全精準(zhǔn)感知、分級報警、應(yīng)急聯(lián)動以及門戶應(yīng)用等。該管控平臺基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和微服務(wù)架構(gòu),采用“云、邊、端”協(xié)同模式部署,覆蓋煤礦安全、生產(chǎn)、調(diào)度、經(jīng)營等業(yè)務(wù)領(lǐng)域,貫通智能生產(chǎn)執(zhí)行層與智能控制層數(shù)據(jù)通道,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)集中控制和安全監(jiān)測融合、管控協(xié)同。智能化綜合管控平臺整體架構(gòu)如圖1所示。

        (1)感知執(zhí)行層。該層利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過井上下布置的各種傳感器、控制器、智能終端等感知設(shè)備,實(shí)時監(jiān)測煤礦人員、設(shè)備、環(huán)境運(yùn)行工況和生產(chǎn)狀態(tài)等參數(shù),并對相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行控制,實(shí)時將現(xiàn)場感知的安全環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備工況數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)及視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)等通過智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、傳輸分站、主站以及包括5G和F5G在內(nèi)的工業(yè)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中采集和傳輸。除瓦斯安全監(jiān)控子系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)外,其它系統(tǒng)采用“現(xiàn)場總線+工業(yè)以太網(wǎng)+工業(yè)光網(wǎng)絡(luò)”融合組網(wǎng)模式,在規(guī)范軟硬件接口的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效可靠傳輸。

        (2)基礎(chǔ)設(shè)施層。該層可以提供硬件平臺,也可以部署和應(yīng)用任意操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一接入智能網(wǎng)關(guān),兼容各種礦用設(shè)備和子系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入;采用虛擬化和云計算技術(shù)構(gòu)建礦井云數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源和計算資源的統(tǒng)一規(guī)劃與集約部署。

        (3)數(shù)據(jù)服務(wù)層。該層為應(yīng)用層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用服務(wù)接口和應(yīng)用支撐,并對礦井感知、采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取清洗、建模分析、可視化處理等?;谖⒎?wù)架構(gòu),提供數(shù)據(jù)管理融合服務(wù)(數(shù)據(jù)中心)、基礎(chǔ)技術(shù)支撐服務(wù)(技術(shù)平臺)及各種應(yīng)用支撐服務(wù)(業(yè)務(wù)平臺)。

        (4)應(yīng)用層。該層為礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不同業(yè)務(wù)需求提供相應(yīng)軟件服務(wù)?;趹?yīng)用層構(gòu)建的智能化綜合管控平臺能夠?qū)Φ讓訑?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析與處理,實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)管理的協(xié)同調(diào)度、集中管控,同時基于智能終端實(shí)現(xiàn)移動互聯(lián)應(yīng)用與服務(wù)。主要包括基于時空GIS“一張圖”的安全監(jiān)測系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)及安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析決策系統(tǒng),并通過PC應(yīng)用端、移動App、調(diào)度大屏等多種方式進(jìn)行展示和體現(xiàn)。

        2.2 平臺數(shù)據(jù)體系架構(gòu)設(shè)計

        海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)安全、高效治理是構(gòu)建智能化綜合管控平臺的基礎(chǔ),為此,需要統(tǒng)一和規(guī)范平臺數(shù)據(jù)體系及其標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)智能化綜合管控平臺的數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)集成、信息融合與聯(lián)動應(yīng)用。智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)體系架構(gòu)主要由數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)信息安全等5個部分組成。智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)體系架構(gòu)如圖2所示。

        圖2 智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)體系架構(gòu)

        (1)數(shù)據(jù)采集與傳輸。主要采集包括安全監(jiān)測監(jiān)控、生產(chǎn)過程控制、目標(biāo)定位、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)的各種傳感器、監(jiān)測儀表、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等數(shù)據(jù)信息,為保證平臺應(yīng)用層對這些數(shù)據(jù)的分析和利用,需依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)編碼體系和規(guī)則,制定不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范各子系統(tǒng)的接入和建設(shè)。數(shù)據(jù)編碼方面,監(jiān)測監(jiān)控各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼主要包括子系統(tǒng)類型、傳感器數(shù)值類型、傳感器類型、傳感器單位、報警/異常類型、傳感器關(guān)聯(lián)關(guān)系、實(shí)時數(shù)據(jù)狀態(tài)等方面的編碼。數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)方面,監(jiān)測類子系統(tǒng)的接入采用WebAPI的接口方式,控制類子系統(tǒng)的接入采用OPC-UA的接口方式。

        (2)數(shù)據(jù)存儲。平臺數(shù)據(jù)分為元數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)存儲層面上,首先需要做好元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)的規(guī)劃和管理。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)業(yè)務(wù)流程對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理,設(shè)計數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的清洗、存儲,構(gòu)建包括元數(shù)據(jù)庫、主數(shù)據(jù)庫、空間位置數(shù)據(jù)庫、實(shí)時數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫等在內(nèi)的礦井綜合數(shù)據(jù)庫,采用大集中方式進(jìn)行部署,形成全礦井1個數(shù)據(jù)中心。

        (3)數(shù)據(jù)服務(wù)。提供所有與礦井?dāng)?shù)據(jù)資源相關(guān)的服務(wù),支撐所有位置相關(guān)子系統(tǒng)的運(yùn)行,包括實(shí)時數(shù)據(jù)采集服務(wù)、數(shù)據(jù)存取服務(wù)、實(shí)時數(shù)據(jù)推送服務(wù)、數(shù)據(jù)共享與交換服務(wù)以及大數(shù)據(jù)分析服務(wù)等,以實(shí)現(xiàn)全礦井各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享和交換。

        (4)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。通過對數(shù)據(jù)質(zhì)量定義、檢核任務(wù)調(diào)度,持續(xù)監(jiān)控各系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量波動情況,進(jìn)行檢核結(jié)果分析,定期生成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)質(zhì)量報告。

        (5)數(shù)據(jù)信息安全。針對不同類型數(shù)據(jù)的重要性,采用不同的數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施,以保障數(shù)據(jù)信息的完整性、準(zhǔn)確性、有效性、一致性和保密性。

        3 智能化綜合管控平臺關(guān)鍵技術(shù)

        3.1 全息“一張圖”平臺及位置服務(wù)

        礦井生產(chǎn)是一個動態(tài)變化的過程,涉及的信息都與三維坐標(biāo)和時間有關(guān)。智能化綜合管控平臺要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)聯(lián)動,必須將安全、生產(chǎn)、執(zhí)行和經(jīng)營等系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺上,地理位置是天然紐帶,可以將礦井各類數(shù)據(jù)和信息有機(jī)聯(lián)系起來。為此,需要構(gòu)建基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的以空間地理位置為主線、以分圖層管理為組織形式的礦井GIS“一張圖”平臺,為智能化綜合管控平臺提供二三維一體化位置服務(wù),同時提供生產(chǎn)專業(yè)協(xié)同設(shè)計、數(shù)據(jù)和信息集成融合、協(xié)同管理以及智能決策分析等專業(yè)應(yīng)用?!耙粡垐D”是利用地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、設(shè)計協(xié)同、信息訂閱與管理和工作流等技術(shù),基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建以空間地理坐標(biāo)為主線的礦井空間對象時空數(shù)據(jù)庫,搭建設(shè)計協(xié)同平臺,為綜合管控平臺提供信息共享與協(xié)作服務(wù)。

        “一張圖”以礦井采掘工程平面圖為底圖,融合各專業(yè)圖紙,實(shí)現(xiàn)“一張圖”上查看、管理各類礦圖和信息的功能,在對全礦井所有數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上,將其通過地理位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)后存入數(shù)據(jù)庫,并以服務(wù)的方式分類對外提供?!耙粡垐D”包括綜合“一張圖”、地測“一張圖”、安全“一張圖”、通防“一張圖”、機(jī)電“一張圖”等專題圖,各個圖層可以任意選擇;基于“一張圖”的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)接口集成人員定位、安全監(jiān)測、生產(chǎn)自動化、工業(yè)視頻等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)[16-17],將礦井生產(chǎn)相關(guān)的人員、環(huán)境、設(shè)備、設(shè)施等生產(chǎn)運(yùn)行信息在“一張圖”上進(jìn)行展示,并可以調(diào)取井上下所有地點(diǎn)視頻畫面、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備故障報警信息、區(qū)域人員信息、安全隱患信息、安全監(jiān)控信息、水文測點(diǎn)信息等數(shù)據(jù)。

        3.2 多源異構(gòu)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理

        礦井?dāng)?shù)據(jù)源主要包括安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù),各專業(yè)管理信息化系統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,各類信息隊列以及圖紙報表文件等各類文檔及音視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。底層統(tǒng)一接入自動化系統(tǒng)、安全監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、視頻監(jiān)控、語音廣播及各業(yè)務(wù)管理等數(shù)據(jù)并進(jìn)行抽取、清洗,賦予位置屬性,基于Hadoop+Spark大數(shù)據(jù)架構(gòu),通過Hadoop HDFS、分布式數(shù)據(jù)庫Hbase和數(shù)據(jù)倉庫Hive實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲,根據(jù)不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析需求特點(diǎn),利用大數(shù)據(jù)計算引擎Spark、Storm和Flink,提供大數(shù)據(jù)算法的實(shí)時或離線計算服務(wù)。針對實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù),主要通過Node-Red[18]來實(shí)現(xiàn)與井下各類子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制。

        Node-Red支持的協(xié)議較多,通過OPC的方式與自動化子系統(tǒng)通訊,形成與各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制,通過FTP、WebSocket等數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)獲取的方式實(shí)現(xiàn)與安全監(jiān)控、人員定位、廣播等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。針對信息化系統(tǒng)所涉及的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的頻率相對較低,可通過開發(fā)組件將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Xml或Json格式進(jìn)行定時采集。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺負(fù)責(zé)處理泛在感知層所有數(shù)據(jù)的采集、存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計、訂閱與推送,并對外提供接口,平臺屏蔽不同子系統(tǒng)廠家的差異,提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集工具,同時也屏蔽了不同數(shù)據(jù)庫之間的差異,只需通過接口便可以直接訪問數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計操作。

        3.3 多業(yè)務(wù)協(xié)同設(shè)計與管理

        基于感知的礦井?dāng)?shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同管控,需要解決各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間對礦井時空數(shù)據(jù)的動態(tài)更新與共享問題。礦井時空數(shù)據(jù)涉及地測、采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全、調(diào)度等多個專業(yè)與部門,面向智能化開采的空間信息處理是一個多專業(yè)協(xié)作的工作流,是一種數(shù)據(jù)協(xié)同[19]。礦井空間信息協(xié)作的主體是礦井各業(yè)務(wù)部門的技術(shù)管理人員,協(xié)作的對象是煤礦智能化開采中的各類實(shí)體,實(shí)現(xiàn)煤礦井下空間信息的協(xié)同和高效管理是煤礦智能化的基礎(chǔ)和先決條件之一?;跁r空GIS“一張圖”平臺,構(gòu)建礦井多專業(yè)分布式協(xié)同及數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制平臺框架如圖4所示。

        由圖3可以看出,采用1個數(shù)據(jù)中心和1個事務(wù)處理平臺(業(yè)務(wù)協(xié)同設(shè)計與管理平臺)的設(shè)計思想,提供數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)更新提醒等服務(wù),建立圖形、數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)的動態(tài)更新和協(xié)作共享模式,使得各部門能夠?qū)崟r、動態(tài)、全面地獲取到礦井其他各部門的最新相關(guān)信息,同時也為礦井安全、生產(chǎn)決策提供及時、準(zhǔn)確、全面的分析數(shù)據(jù)。

        圖3 多專業(yè)分布式協(xié)同及數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制平臺框架

        3.4 基于位置和業(yè)務(wù)邏輯關(guān)聯(lián)的多系統(tǒng)融合聯(lián)動

        基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和“一張圖”管理,智能化綜合管控平臺能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、聯(lián)動報警、聯(lián)動響應(yīng)等。多系統(tǒng)融合包括安全監(jiān)控、人員定位、井下4G/WiFi、調(diào)度通信、應(yīng)急廣播等系統(tǒng)間的融合,以及生產(chǎn)自動化、安全監(jiān)測監(jiān)控、視頻監(jiān)控與人員定位等系統(tǒng)間的融合。多系統(tǒng)聯(lián)動報警主要實(shí)現(xiàn)安全隱患、人員違章、設(shè)備故障等報警的多系統(tǒng)聯(lián)動,如采掘工作面瓦斯超限,可基于位置服務(wù)快速聯(lián)動人員定位系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、調(diào)度通信系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。多系統(tǒng)聯(lián)動響應(yīng)包括安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、采掘工作面、主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)等系統(tǒng)間聯(lián)動觸發(fā)機(jī)制、聯(lián)動響應(yīng)與地理位置映射等。

        多系統(tǒng)融合聯(lián)動的核心是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)流程以及數(shù)據(jù)分析模型,一旦模型啟動,平臺將通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)與流程實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間聯(lián)動。為此,首先對井上下所有的安全、生產(chǎn)、通信、人員定位等各類系統(tǒng)進(jìn)行集成實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合,同時通過數(shù)據(jù)服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訂閱與推送等服務(wù),并基于預(yù)設(shè)的聯(lián)動流程實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的聯(lián)動與協(xié)同。

        3.5 基于大數(shù)據(jù)分析的綜合決策

        為了更好地支撐礦井多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、聯(lián)動報警、綜合決策的實(shí)現(xiàn),基于前述的Hadoop+Spark大數(shù)據(jù)架構(gòu),采用內(nèi)存計算技術(shù)(如Spark)、實(shí)時流處理技術(shù)(如Storm、Spark Streaming、Flink)和并行批處理技術(shù)(如MapReduce)相融合的計算框架,針對礦井實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)高吞吐量、高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)的特點(diǎn),利用分布式實(shí)時計算流處理技術(shù)解決實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線分析與處理問題,利用分布式離線批處理計算技術(shù)解決海量歷史數(shù)據(jù)多維度關(guān)聯(lián)分析問題,對產(chǎn)生、累積的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計與分析。

        安全方面主要分析各類隱患、風(fēng)險、違章、監(jiān)測報警等信息,生產(chǎn)方面主要分析產(chǎn)量、進(jìn)尺、設(shè)備開機(jī)率、原煤電耗、材料配件消耗等數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)礦井安全、生產(chǎn)過程中存在問題時,及時進(jìn)行預(yù)警報警。預(yù)警報警主要對自動化、安全監(jiān)測、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析與監(jiān)測,當(dāng)監(jiān)測到異常情況時進(jìn)行信息提醒,提醒分為系統(tǒng)預(yù)警、系統(tǒng)報警、管理預(yù)警、管理報警4種類型,系統(tǒng)預(yù)警和系統(tǒng)報警主要對安全、自動化監(jiān)測類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,管理預(yù)警和管理報警主要對業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)和管理信息進(jìn)行分析。在實(shí)現(xiàn)礦井人-機(jī)-環(huán)-管要素數(shù)據(jù)信息綜合集成的基礎(chǔ)上,以煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、作業(yè)規(guī)程、技術(shù)措施等為依據(jù),建立并不斷完善安全診斷指標(biāo)庫、預(yù)警報警指標(biāo)庫、預(yù)報預(yù)警知識庫等,利用數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù),對煤礦安全生產(chǎn)相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計推理、關(guān)聯(lián)分析、綜合展示等,根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)量化當(dāng)前全礦井和各區(qū)域安全生產(chǎn)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的安全風(fēng)險和問題,診斷推理風(fēng)險與問題發(fā)生的原因及可采取的處理措施。

        4 智能化綜合管控平臺應(yīng)用實(shí)例

        智能化綜合管控平臺于2020年10月建成并試運(yùn)行,2021年1月正式在鄭煤集團(tuán)新鄭煤電公司進(jìn)行了部署應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了全礦井30余個在用系統(tǒng)的集成和優(yōu)化。基于“一張圖”,通過對底層人員、設(shè)備、環(huán)境及管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、抽取與清洗,匯聚至綜合管控平臺,實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、數(shù)據(jù)可視化、預(yù)測預(yù)警、指標(biāo)評價等應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同管控與聯(lián)動。智能化綜合管控平臺應(yīng)用界面如圖4~圖6所示。

        圖4 智能化綜合管控平臺“一張圖”主界面

        圖5 智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)可視化駕駛艙界面

        圖6 智能化綜合管控平臺預(yù)警報警界面

        通過智能化綜合管控平臺“一張圖”主界面,管理人員可以實(shí)時獲取當(dāng)前礦井的主要生產(chǎn)信息、安全信息、預(yù)警報警信息、值班及井下人員數(shù)以及各專業(yè)“一張圖”信息等。 通過智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)可視化界面,對礦井安全狀態(tài)、產(chǎn)量、進(jìn)尺、設(shè)備工況、能耗等情況進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)駕駛艙展示。通過智能化綜合管控平臺預(yù)警報警界面,對各專業(yè)系統(tǒng)預(yù)警、報警信息集中展示,并及時推送提醒。當(dāng)?shù)V井安全監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)域報警時,智能化綜合管控平臺數(shù)據(jù)融合聯(lián)動界面可與應(yīng)急通訊廣播、工業(yè)視頻、人員定位系統(tǒng)間進(jìn)行聯(lián)動。

        鄭煤集團(tuán)新鄭煤電公司通過智能化綜合管控平臺的應(yīng)用,促進(jìn)了業(yè)務(wù)流程再造和優(yōu)化,先后減少井下固定崗位用工60余人,打通了地測防治水、安全監(jiān)測監(jiān)控、綜合自動化、生產(chǎn)調(diào)度、安全管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在礦井內(nèi)部的橫向、縱向流通渠道,使礦領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)部門、區(qū)隊能夠及時、全面、準(zhǔn)確地掌握所負(fù)責(zé)范圍內(nèi)的礦井安全生產(chǎn)狀況,促進(jìn)了部門、區(qū)隊間的業(yè)務(wù)協(xié)同,增強(qiáng)了礦井應(yīng)急處置能力,促進(jìn)了礦井安全高效生產(chǎn)。

        5 結(jié)語

        智能化煤礦綜合管控平臺以構(gòu)建GIS“一張圖”平臺為基礎(chǔ),以地理位置為紐帶,集成生產(chǎn)過程自動化類系統(tǒng)、安全監(jiān)測監(jiān)控類系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)類系統(tǒng)以及業(yè)務(wù)管理信息化系統(tǒng)等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了礦井安全、生產(chǎn)、經(jīng)營業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合分析、管控協(xié)同,生產(chǎn)過程集中監(jiān)控、預(yù)警聯(lián)動控制,安全精準(zhǔn)感知、分級報警、應(yīng)急聯(lián)動以及門戶應(yīng)用等。雖然智能化煤礦綜合管控平臺對目標(biāo)位置數(shù)據(jù)利用進(jìn)行了初步嘗試,但還處于智能化初級應(yīng)用階段。為了能給煤礦安全高效生產(chǎn)提供更好的數(shù)據(jù)支撐,還需要更好地應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析工具、利用人工智能算法對不斷積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘分析,以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)位置服務(wù)驅(qū)動的煤礦安全生產(chǎn)智能預(yù)警、動態(tài)診斷及輔助決策,促進(jìn)礦井業(yè)務(wù)流程優(yōu)化再造。

        猜你喜歡
        礦井管控智能化
        智能化戰(zhàn)爭多維透視
        軍事文摘(2022年19期)2022-10-18 02:41:14
        EyeCGas OGI在泄漏管控工作中的應(yīng)用
        多端聯(lián)動、全時管控的高速路產(chǎn)保通管控平臺
        印刷智能化,下一站……
        管控老年高血壓要多管齊下
        建立三大長效機(jī)制 保障礦井長治久安
        煤礦礦井技術(shù)改造探討
        基于“物聯(lián)網(wǎng)+”的智能化站所初探
        石油石化演進(jìn)智能化
        能源(2015年8期)2015-05-26 09:15:56
        失控還是管控?
        軍工文化(2015年10期)2015-05-14 07:03:14
        国产精品国产高清国产专区| 亚洲电影久久久久久久9999| 亚洲av精品一区二区三| 蜜桃视频在线免费视频| 亚洲人成影院在线无码按摩店| 天天综合亚洲色在线精品| 色欧美与xxxxx| 人妻秘书被社长浓厚接吻| 国产 一二三四五六| 国产综合久久久久| 色爱无码A V 综合区| 日韩一区二区中文字幕视频| 国产一区二区三区精品免费av| 精品免费看国产一区二区| 久久亚洲AV无码精品色午夜| 白白白色视频在线观看播放| 女优av一区二区三区| 999久久久国产精品| 综合91在线精品| 亚洲天堂av高清在线| 男人的天堂av网站| 日本少妇人妻xxxxx18| 亚洲AV秘 无码一区二区在线| 成人av毛片免费大全| 国产精品免费_区二区三区观看 | 美女叉开双腿让男人插| 在线视频中文字幕一区二区三区 | 午夜国产精品久久久久| 亚洲国产国语对白在线观看| 亚洲日韩国产一区二区三区| 日韩亚洲中字无码一区二区三区| 国内自拍视频在线观看| 综合国产婷婷精品久久99之一 | 亚洲精华国产精华液的福利| 国产国拍亚洲精品永久69| 漂亮人妻出轨中文字幕| 国产成人久久精品一区二区三区| 久久精品免费免费直播| 日韩精品久久伊人中文字幕 | 亚洲男人av天堂午夜在| 在线观看精品国产福利片100|