关于霍尔辛赫煤矿信息化矿山建设的探讨.pdf

收稿日期 2020-04-20 基金项目 山西省教育科学规划课题 “煤炭产业转型发展背景 下“现代学徒制”培养机制的研究与实践” （课题编号 GH-17132） ； 山西煤炭职业技术学院 2019 年优质校专项课题 “深层次产教融合、协同育人机制的研究与实践”（课题编号 JY2019YZ17） ； 2019 山西省教育科学规划课题 “创新产教融 合、 校企合作协同育人机制， 打造煤炭技术技能人才培养基地 的研究与实践”（课题编号 GH-19272） 的阶段性研究成果之一。 第一作者简介 王静 （1976） ， 女， 毕业于大连理工大学软件 工程专业， 硕士研究生， 现就职于山西煤炭职业技术学院计 算机信息系， 助理实验师， 研究方向电子信息技术和物联网。 DOI10.16525/ki.14-1362/n.2020.06.30 总第 192 期 2020 年第6 期 Total of 192 No.6， 2020 两化融合 关于霍尔辛赫煤矿信息化矿山建设的探讨 王静， 张敬虎 （山西煤炭职业技术学院计算机信息系， 山西太原030002） 摘要 结合霍尔辛赫煤矿的生产特点， 重点分析了其信息化矿山建设的目标及关键内容， 该煤矿信息化矿山 的建设， 将给企业带来十分显著的经济效益。这给该企业的信息化矿山建设提供了重要方向， 也给其他煤矿企 业提供了参考。 关键词 霍尔辛赫煤矿； 信息化矿山； 建设 中图分类号 TD67文献标识码 A文章编号 2095-0748 （2020） 06-0075-02 现代工业经济和信息化 ModernIndustrialEconomyandInationization 引言 国家综合国力的不断提升，来源于国家要求的 企业需向智能化、 自动化生产方向发展的战略方向。 而改变煤矿中的传统生产工艺，将当前先进的智能 化、 自动化控制技术有效应用到煤矿开采中， 实现煤 矿信息化矿山的建立，成为当前煤矿企业实现企业 升级改造的重要方向。由此， 以霍尔辛赫煤矿为例， 在结合该煤矿现有生产特点及改造战略方向基础 上， 确定了该煤矿信息化矿山建设的目标， 并重点介 绍了该煤矿信息化矿山建设中的关键内容和所带来 的经济效益，从而明确了该煤矿信息化建设所需完 成的关键内容及改进方向，这对该煤矿实施信息化 矿山的具体操作起到了重要指导作用[1-3]。 1信息化矿山概述 根据煤矿的自身特点，结合市场上各领域成熟 的智能化、 自动化控制技术， 确定了煤矿所要建设的 信息化矿山的主要方向及内容。从矿山信息化建设 的现状出发，信息化矿山是由若干个分系统及平台 组成， 主要涉及到 必须对矿山的现有资源信息系统 收集， 以此开展矿山设计； 同时， 在煤矿开采过程中， 需对其设备运行状态及开采工艺过程进行全程监 控， 并将各类数据信息进行汇总分析， 自动传输至处 理中心； 另外， 在矿山终端需配备各类检测仪表及传 感器， 以此数据采集系统， 以此完成对终端数据的采 集。在中控平台上也需建立相关的监控系统及数字 化传输系统，以此实现对煤矿企业的信息化管理及 控制。将以上所有系统在煤矿生产中进行成功建设 及应用， 即能实现煤矿信息化矿山的建立， 也将给企 业及国家综合国力的提升带来巨大的意义及价值。 2信息化矿山建设目标确定 霍尔辛赫作为山煤下属煤业公司，对标国内一 流， 广泛引进国内外先进技术、 装备及管理理念， 通 过“两化深度融合”向智慧矿山方向前进的集中体 现。通过矿山深度数字化建设， 最终实现智能决策、 智能指挥、 智能生产过程管理的 “三智一体” 功能。 由 此， 确定了信息化建设的目标[4-6]。 2012 年 4 月， 山西省提出进一步推进现代化矿 井建设目标。随着我矿在建成投产之即，感知矿山 （霍尔辛赫） 国家示范工程项目也同步启动， 如何实 现科技成果转化就摆在日益突出的地位。为此，“感 知矿山” 项目的成功运用， 首开我矿在山煤集团乃至 国内的先河。 “感知矿山” 的信息主要通过可视化集成平台来 展示， 通过可视化平台的构建， 突破各系统的信息壁 垒， 实现业务逻辑重组， 为煤矿建成涵盖井上下各大 生产环节的集成监测平台。 目前， 煤矿中的定位系统、 监测系统、 通讯系统 及系统报警系统均采用的了独立的控制逻辑，无法 通过统一的控制中心进行系统控制。虽然部分控制 中实现了运行参数的汇总显示，但也仅能对各系统 运行情况进行监控，无法将各类数据信息进行实时 第 10 卷现代工业经济和信息化 xdgyjjxxhx （下转第 114 页） 显示和数据处理。 在系统控制方面也存在自动化、 智 能化程度不足情况。 因此， 实现煤矿的可视化监控建 设， 提供软硬件平台， 五调合一， 解决煤矿井下监控 系统实时数据集中动态显示的问题。 在煤矿井下安全生产过程中, 井下人员的实时 精确定位对安全生产、 人员调度、 应急救援等至关重 要。为此， 建设了 “人员定位” 高分应用场景。井下工 作人员进入各巷道后，在超高分大屏上只需点击矿 井地图上的各区域 AP 图标，便能实时呈现出该区 域工作人员数量包括任一人员具体信息，包括进入 时间、 姓名、 工种等， 以及该区域监控视频均可同步 在大屏上围绕区域点叠加呈现，实时了解井下人员 的动态分布。基于此， 一旦有险情发生， 监控中心大 屏系统亦可通过准确定位井下人员的位置，为煤矿 井下安全避险提供集中显示平台。 3信息化矿山建设的关键内容分析 增强现实显示系统由其直观性和地理时空关联 性,决定了该系统适合大范围、 复杂区域监控和指挥 联动的工作, 尤其是在矿井管理和事故防范等方面, 更突出其高效、 直观的优势。可借助增强现实 3D 全 息模型进行实时的标注,方便沟通,消除理解偏差,提 高工作效率， 同时可以作为培训的重要手段。 通过利 用全息 3D 的虚拟巷道来优化采掘布置，优化通风 和抽采系统布局， 减少巷道掘进量和提高抽采效率。 保安全功能分为事故前和事故后，事故前利用全息 真 3D 的虚拟巷道把课题七的全生命周期的设备信 息和课题八的安全态势预警平台的数据接入到虚拟 巷道中达到设备提前维修预警和安全预警。事故后 通过把应急预案库录入到物联网平台中，在发生灾 害事故时立即佩戴眼镜即可做到全息真 3D 全景提 示操作还可语音唤醒操作达到 0 延迟响应。 人体行为识别是计算机视觉研究的一个热点， 其识别目标是将一个未知的图形转换为可识别的、 可行动的行为图案。行为识别包括了简单识别和复 杂识别，简单识别只是将某一行为分解为多个动作 进行展示， 而复杂识别则是能识别多种动作类型， 并 将动作进行更加精确的识别转换，以此提高图案的 清晰度和准确性。 而在副井地面上区域， 视频图像质 量较好且无遮挡时， 通过视频算法， 识别安全帽等个 人装备。在此场景中， 判别矿工装备是否齐全， 不齐 全则判定为违规行为。后期可考虑针对矿山人员班 前会上睡岗等问题，使用多传感器监测识别矿山人 员此类违规行为，实现班前会上人员行为规范管理 的目的。 传统矿灯基础上增加多气体浓度监测、应急救 援、 井下行为执法记录和井下远程故障指导等功能。 上传数据清晰、 可靠， 更易统计、 查询历史数据。 而智 能信息矿灯是我矿与煤科院合作研制生产的智能一 体化矿灯， 集移动电话、 高清摄像头、 人员定位、 数字 式甲烷、 氧气和一氧化碳监测等功能于一身， 主要适 用于煤矿有瓦斯危险的场所， 如煤矿井巷、 采掘工作 面、 采空区、 回风巷道、 皮带运输巷道、 机电峒室等 处， 连续监测各气体浓度。 智能信息矿灯采用了锂离 子电池、 LED 冷光源、 双重保护装置， 能快速对井下 的瓦斯浓度进行监测， 并实现对人员的精准定位， 同 时还能够实现井下人员定位， 使地面能够及时了解井 下人员的位置、 不同区域的人员分布情况， 以及井下 空气中的瓦斯浓度，从而能够提高煤矿的安全生产 和防灾救灾能力， 每年就可以为公司节约大量费用。 4信息化矿山建设带来的效益分析 结合前文的分析，完成了霍尔辛赫煤矿信息化 矿山建设的构思及设计。在完成该信息化矿山建设 后， 将给企业带来的巨大的效益， 具体如下。 1） 节能效益 项目实施后各系统可提高设备运 行效率， 降低耗能， 初步估计每年节约电费 600 万元。 2） 减人效益 在生产、 机电、 通风、 皮带等减少岗位 108 个， 每年节约人工工资 108100 0001080 万元。 3） 增产效益 项目实施后， 能全面地对设备的相 关参考进行实时监测，提高了设备的运行可靠性及 稳定性， 大大降低了设备的停电时间， 也有效防止了 井下瓦斯事故的发展。每年能平均增加出煤时间 110 h， 每年增产效益 1101 1004004 840 万元。 5结语 将当前更加先进的智能化控制系统应用到煤矿 升级建设中， 不断实现信息化智慧矿山的建设， 是煤 矿企业提高煤矿产能、保证煤矿开采安全可靠的重 要发展方向， 也是响应国家智能化、 自动化安全生产 的重要举措。 由此， 本文结合霍尔辛赫煤矿的当前现 状及未来发展战略方向，重点分析了该煤矿信息化 矿山建设中的目标，开展了该煤矿信息化矿山建设 的关键内容研究， 信息化矿山建成后， 也将给企业带 来明显的经济效益。该研究对霍尔辛赫煤矿实际的 信息化建设提供了重要指导方向，也为其它煤矿信 息化建立提供了参考。 76窑窑 第 10 卷现代工业经济和信息化 xdgyjjxxhx Discussion on Ination Mine Construction of Huoerxinhe Coal Mine Wang Jing, Zhang Jinghu （Computer Ination Department of Shanxi Engineering Vocational College, Taiyuan Shanxi 030002） Abstract Combined with the production characteristics of Huoerxinhe coal mine, this paper focuses on the analysis of the objectives and key contents of its inatization mine construction, which will bring significant economic benefits to the enterprise. This provides an important direction for the ination mine construction of the enterprise, and also provides a reference for other coal mine enterprises. Key words Huoerxinhe coal mine; ination mine; construction （上接第 76 页） 参考文献 [1]郑刚. 霍尔辛赫煤矿 3 煤底板水文地质特征及带压开采[J]. 陕西煤炭,2019， 38 （5） 82-87. [2]张勇.霍尔辛赫智慧矿山系统在煤矿中的应用研究[J].矿业装 备， 2018 （6） 46-47. [3]杨柳倩. 霍尔辛赫煤矿智慧矿山系统工程的实践应用研究[J]. 山东煤炭科技， 2018 （3） 175-176； 179； 188. [4]杨柳倩.霍尔辛赫煤矿信息化建设的探索与实践研究[J].山东 煤炭科技， 2018 （2） 155-156； 159. [5]马赟.霍尔辛赫煤矿井下环境对皮带运输机故障的影响[J].煤 炭与化工， 2017， 40 （6） 101-103. [6]李海龙. 山西霍尔辛赫煤矿 3207 工作面综采技术的应用研究 [J].山西能源学院学报,2017 （2） 27-29. （编辑 刘楠） The Analysis of Realization Strategy of Improving the Technology Level of Mechanical Numerical Control Processing Zhang Jilin （Longgong Fujian Hydraulic Co., Ltd., Longyan Fujian 364000） Abstract Mechanical CNC equipment is ubiquitous in many manufacturing enterprises. These equipment are supported by the mechanical CNC processing technology, which is the prerequisite and foundation for guiding the production enterprises to carry out various work. Therefore, first of all, it summarizes the characteristics of mechanical CNC machining, on this basis, combined with its own workshop management experience, discusses the implementation strategy to improve the technical level of mechanical CNC machining. Key words CNC machining; CNC machining technology; technical level 报告， 然后将这样的报告与进厂报告实现对比分析， 继而结合实际生产任务的诉求来制定更加针对性的 机械数控加工技术方案，做到设备资源配置朝着更 加科学化的方向发展和进步。 也就是说， 在对应测试 报告出具之后， 要召集企业设备管理人员， 技术人员 对于设备运作情况进行探讨，并且结合生产任务诉 求，给与对应的设备设计更加针对性的机械数控加 工技术方案。当然这里仅仅是以单一设备的单一性 能为基准来探讨的，对于更加多的机械数控机床而 言，其还需要建立更加宏观和专业的可靠性评价体 系， 这对于全面提高机械数控加工技术水准而言， 是 很有价值的。 当然， 在实现对应数控机械加工设备技 术性评价体系构建的时候，要邀请更多的专家和技 术人员参与其中， 统筹兼顾， 合理研判， 这样才能得 出更加客观理性的结论。 3结语 对于制造型企业而言，大量使用机械数控设备 的环境下，必然需要采取多方面的措施去实现加工 技术水准的提升，这对于实现企业生产运营的可持 续发展而言， 是不可或缺的。 要从技术标准架构的角 度入手，确保对应的技术行为朝着合规性的方向发 展， 要从技术人才培养的角度入手， 确保数控机床设 备有效的发挥其功能， 要从技术反馈的角度入手， 建 立设备可靠性评价机制，继而引导实际的加工方案 朝着更加针对性的方向发展。 参考文献 [1]祝成峰.论提高机械数控加工技术水平的有效策略[J].机电信 息， 2012 （27） 104-105. [2]周纬远， 何永玲， 张千锋， 等.CAXA 在机械数控加工技术课程中 的应用研究[J].山东工业技术， 2018 （10） 247； 191. [3]张波.浅谈提高机械数控加工技术水平的有效策略[J].民营科 技， 2018 （12） 93-94. [4]李建晓.提高矿山机械数控加工技术水平的策略探讨[J].中国 金属通报， 2018 （6） 93； 95. （编辑 刘楠） 114窑窑