煤炭物联网整体解决方案ppt课件.ppt

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1、罗克佳华煤炭物联网整体解决方案,罗克佳华公司目前是国内物联网技术最强、系统集成规模最大、煤矿业务覆盖最广的煤矿综合自动化和信息化系统的总承包商，为煤矿企业设计生产监控管理一体化的信息集成平台，提供产品、技术、工程及服务运营等一整套的解决方案,我们的罗克佳华,我们的罗克佳华,部分业绩,部分客户,太原煤气化龙泉煤矿陕西陕煤澄合矿业有限公司山西吕梁永宁煤焦集团永宁煤矿山西阳煤寺家庄煤业有限责任公司陕西北元化工有限公司山西省煤炭工业厅霍州煤电集团有限责任公司山阴金龙输煤有限公司,霍州煤电集团有限责任公司山西平朔安家岭露天煤炭有限公司陕煤集团柠条塔矿业有限限公司限公司山西潞安环保能源开发股份有限公司潞安

2、矿务局司马煤矿山西省晋神能源有限公司阳泉煤业集团山西焦煤集团霍宝干河煤矿,国家课题,国家科技支撑计划专项“全矿井数字化安全生产监测监控及重大灾害预警系统的研究”；国家发改委科技进步和产业升级专项矿井自动化控制中心ACC；国家工信部电子信息产业发展基金基于传感网应用的传感采集通讯系统研发及产业化国家工信部物联网软件与信息服务专项基于物联网的数字管网三维综合服务系统研发国家财政部并国家工信部国家物联网发展专项资金项目物联网智能海量数据中心关键技术研究,煤炭企业现状与挑战,目 录,煤炭物联网技术,智慧矿山整体解决方案,现 状,安全与生产的矛盾日益凸显清洁能源的冲击国家节能减排政策推出矿井机电设备智能

3、化程度已有一定程度 本质安全型矿井的需求,挑战一：安全-本质安全,人员本质安全,设备本质安全,环境本质安全,管理本质安全,1.人员本质安全,挑战一：安全-本质安全,人员本质安全,人员精准定位,安全知识培训,2.设备本质安全,设备运行状态及隐患排查 设备寿命监测,挑战一：安全-本质安全,3.环境本质安全,煤矿井下生产环境监测,挑战一：安全-本质安全,4.管理本质安全,确保落实 明确责任,挑战一：安全-本质安全,挑战二：生产-高效生产,自动化促生产,管理流程促生产,设备管理促生产,1.自动化促生产,挑战二：生产-高效生产,2.管理流程促生产,挑战二：生产-高效生产,3.设备管理促生产,挑战三：经营

4、-优势经营,持续改进,降耗节能,1.持续改进,挑战三：经营-优势经营,2.降耗节能,煤炭行业现状与困惑,目 录,煤炭物联网技术,智慧矿山整体解决方案,智能感知,异构通信,综合应用,物联网技术模型,煤炭物联网智能感知,人员：（人员位置、活动路径、上下井时间等）设备：（采煤、掘进、运煤、运料、配电、通风、压风、通信等关键设备的开停、设备异常参数）环境：（如：瓦斯浓度、一氧化碳浓度、风速、风量、负压、温度、湿度、粉尘浓度、烟雾、风门开关状态井下水仓水位等）,煤炭物联网异构通信,煤炭物联网综合应用,战略规划,生产计划管理,生产调度管理,安全信息管理,设备运行管理,材料消耗管理,生产技术管理,企业经营管

5、理系统(集团、分公司垂直到厂、矿级的应用系统),以太网、数据库服务器、web服务器、防火墙、数据存储备份,生产调度管理,GIS系统集成,三维场景浏览,授权管理,WEB浏览,网络监测管理,UPS监测系统,广播系统,工业 电视,事件联动系统,应急管理系统,报表系统,电话系统,安全生产一体化监控指挥平台,生产自动化和安全监测监控系统,辅助运输,原煤生产,安全通风,供电系统,生产辅助系统,视频语音,井下辅助运输,副井提升系统,洗煤厂监测,计量称重系统,采煤工作面,掘进工作面,井下胶带运输,主井提升系统,主通风机监测,安全监控系统,束管监测系统,灌浆注氮系统,地面变电所,井上供配电,井下防尘系统,井下主

6、排水,地面水处理,地面消防,锅炉房监测,压风机监测,工业电视系统,调度通讯系统,井下移动通讯,生产管控信息系统,风险预控管理平台,风险预警,安全体检,预警响应,专家预案,职业业务保全,应急救援管理,工业以太网、现场总线、无线通讯、I/O服务器、数据库服务器、web服务器,集团规划,集团控制,集团监督,集团服务,投资管理,财务管理,信息管理,健康、安全与环保,人力管理,煤炭企业现状与困惑,目 录,煤炭物联网技术,智慧矿山整体解决方案,智慧矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的管控一体化系统，综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全、和效益等各种因素，实现安全管理的数字化、生

7、产管理的精细化、经营决策科学化。,概 述,智慧矿山整体框架,战略规划,生产计划管理,生产调度管理,安全信息管理,设备运行管理,材料消耗管理,生产技术管理,企业经营管理系统(集团、分公司垂直到厂、矿级的应用系统),以太网、数据库服务器、web服务器、防火墙、数据存储备份,生产调度管理,GIS系统集成,三维场景浏览,授权管理,WEB浏览,网络监测管理,UPS监测系统,广播系统,工业 电视,事件联动系统,应急管理系统,报表系统,电话系统,安全生产一体化监控指挥平台,生产自动化和安全监测监控系统,辅助运输,原煤生产,安全通风,供电系统,生产辅助系统,视频语音,井下辅助运输,副井提升系统,洗煤厂监测,计

8、量称重系统,采煤工作面,掘进工作面,井下胶带运输,主井提升系统,主通风机监测,安全监控系统,束管监测系统,灌浆注氮系统,地面变电所,井上供配电,井下防尘系统,井下主排水,地面水处理,地面消防,锅炉房监测,压风机监测,工业电视系统,调度通讯系统,井下移动通讯,生产管控信息系统,风险预控管理平台,风险预警,安全体检,预警响应,专家预案,职业业务保全,应急救援管理,工业以太网、现场总线、无线通讯、I/O服务器、数据库服务器、web服务器,集团规划,集团控制,集团监督,集团服务,投资管理,财务管理,信息管理,健康、安全与环保,人力管理,项目分类,生产自动化和安全监测监控系统,安全生产一体化监控指挥系统

9、,生产管控信息系统,企业经营管理系统,综合生产自动化,生产过程全面监控平台,以安全生产为导向的管理,一体化监控,提高产量,安全监测,辅助生产,概 述,与原始的煤炭生产方式相比自动化生产方式不仅是一个量的飞跃更是质的提高。煤矿自动化是建立数字化矿井的基石，更是煤矿物联网的载体。,煤矿综合自动化系统,1、网络平台2、数据中心3、系统接入,煤矿综合自动化系统,网络平台,煤矿综合自动化系统,调度中心,煤矿综合自动化系统,数据中心,硬件部分：万能网关、管控（采集）服务器、数据库服务器、WEB 服务器、工程师站、操作员站软件部分：可视化软件、采集软件、数据库软件、WEB 软件、工程师站软件、操作员站软件,

10、煤矿综合自动化系统,冗余服务器故障切换,煤矿综合自动化系统,数据服务中心,煤矿综合自动化系统,实时库数据采集采用并发方式，同时采集量在4万点以上，数据存储量10万点以上。,WEB服务器,煤矿综合自动化系统,子系统接入平台,硬件接入采用以太网接口或串口，以保证物理通道畅通 软件接入采用标准数据交换协议，以保证采用同一种语言进行数据通讯,煤矿综合自动化系统,监测界面 通过生动形象的组态画面实现对各矿井的总体监测，使矿井的主要工艺和主要设备集中在几个画面之内矿井主煤流总体图；综采工作面监测图；主运输监控图；安全监测监控图；井下人员定位及管理图；供电系统主监测图；矿井产量计量监测及统计图对工业电视监控

11、信号和大屏显示进行集成，当出现异常（故障、违章、检修）时，可按预案进行画面切换。,煤矿综合自动化系统,系统数据采集与处理人员信息（人员位置、活动路径、上下井时间等）设备运行状态（采煤、掘进、运煤、运料、配电、通风、压风、通信等关键设备的开停、设备异常参数）环境参数（如：瓦斯浓度、一氧化碳浓度、风速、风量、负压、温度、湿度、粉尘浓度、烟雾、风门开关状态井下水仓水位等）能耗数据（如：井下用水、用电、用气情况）产量数据：皮带秤数据、装车数据安全生产的日常管理的主体是矿井生产单位，因此，矿井安全生产自动化系统所监控单台设备详细数据的查询和分析主要建立在矿上。集团相关部门可以查询相关的生产计划执行情况，

12、浏览安全生产监测监控信息，直接汇总生产统计信息等。,煤矿综合自动化系统,客户端,监控一体化，方便，快捷,操作员,实现了系统间的集成，并建立了系统间的关联关系，可结合工艺实现统一的控制。,煤矿综合自动化系统,各子系统采集的实时数据存入实时历史数据库；通过对实时数据规划分类、流向，压缩存储；利用实时历史数据进行分析、筛选、挖掘、展现；建立数据规则，提取动态信息到关系型数据库，供管理信息系统使用；,煤矿综合自动化系统,实现功能,一体化监控 在统一的系统运行平台下，对各已接入子系统进行监视控制，各相关子系统数据可实时共享，为后续系统高级应用提供切实的数据基础保障。故障报警 设备运行出现故障时，客户端实

13、时进行故障提示，同时故障根据用户设置分级采用不同颜色区分，闪烁提醒。事件记录 用户操作时，系统提示输入操作记录，所有记录信息存入数据库中。,煤矿综合自动化系统,授权管理 系统授权管理系统，可实现全面的用户和授权管理。报表、曲线 按照客户实际需求，制作相关报表曲线，并与管控信息系统结合，可在系统中查看相关报表。WEB浏览 可使用IE登陆WEB浏览网站，实时同步查看各子系统运行状况。扩展功能 提供丰富的二次开发功能，具有丰富的控件和脚本编辑功能供用户开发使用。,实现功能,煤矿综合自动化系统,煤矿自动化系统,提升系统,原煤系统,通风系统,辅助系统,供电系统,辅助运输,运行维护系统,项目分类,生产自动

14、化和安全监测监控系统,安全生产一体化监控指挥系统,生产管控信息系统,企业经营管理系统,安全生产一体化监控指挥系统,安全生产一体化监控指挥平台,以统一调度为导向的管理,一体化监控,统一调度,应急指挥,生产调度,风险预控管理,制度管理,经验管理,现代安全管理的发展框架,技术手段,数据采集分析,异常问题识别,纠正与改进,煤矿安全管理框架,提供多种数据统计分析手段，识别造成异常波动的原因。,采集监控数据，利用数学模型进行计算和规律性分析，对超限数据判断及预警，发现异常问题。,对发现的异常问题进行分析模拟，找出排除异常的有效途径。,安全生产管理思路,风险预控管理,制度管理,数据采集分析,异常问题识别,纠

15、正与改进,煤矿安全管理框架,监控数据采集,超限判断,应急措施,闭环迭代,由单项数据采集向综合数据处理转变从单点数据向系统状态转变,由两段式管理模式向三段式管理模式转变将安全模型从前端方案设计向全过程管理推进,由事故应急向体系改进转变从硬性措施向透明化柔性应对转变,安全区,危险区,安全区,异常区,危险区,两段式管理：,三段式管理：,报警,预警,安全生产管理思路,安全生产风险管理一体化模型,风险识别,风险管理规划,风险分析,改进计划,应对规划,风险检测,11/30,ACTION,PLAN,DO,CHECK,风险预控-PDCA模型,安全生产管理,机：安全环境精益化控制设备、安全工器具,环：实施过程精

16、益化控制交接记录、作业过程、外包工程,人：安全意识、技能精益化控制培训、安全活动,管：长期安全知识精益化积累安全监督网、事故管理、结构化的知识积累和检索,安全监督管理内容安全组织安全目标计划安全责任书日常检查定期检查预警分析安全性评价安全教育交接监督,TSM核心步骤,定义,测量,分析,改进,控制,26/30,采用科学的“安全管理5步分析法”为核心指导思想对风险管理的4个核心对象进行有效管控,风险预控-方法,安全生产管理,安全生产管理重大灾害预警,排班计划管理系统,功能排班计划信息管理(矿领导排班、职能科室排班、区队采掘排班)交接班日志信息管理作业日志信息管理短信提示通知系统效益透明化生产区队、

17、辅助区队、科室、矿领导值排班信息实际工作中，可为在生产、安全过程中需准确定位责任人的流程提供责任人定位服务。结合短信平台，可自动给矿领导、职能科室等周期提示值班信息。,安全生产管理,生产计划信息管理,功能年计划编制与维护管理月计划编制与维护管理生产计划信息发布,系统效益通过对调度实时事件的信息化管理围绕企业煤炭生产计划的形成、分解、下达、执行和跟踪，加强生产过程的控制和管理，平衡资源、有效调度，稳定、安全、有序地组织煤炭企业的生产建立集中调度与分散管理结合的网络化生产指挥模式，为各层管理部门提供共享的即时现场工作进展信息促进各部门面向生产现场快速响应联动能力促进面向生产的主动预防性管理,安全生

18、产管理,生产调度信息管理,功能当班考勤信息查询值班调度台帐维护管理安监信息维护管理作业计划台帐维护管理工程项目台帐维护管理生产统计信息发布,安全生产管理,区队班组作业信息管理,功能生产日报台帐维护管理作业事项台帐维护管理安监信息维护管理其他专业台帐维护管理系统效益透明化生产区队、辅助区队、科室、矿领导值排班信息实际工作中，可为在生产、安全过程中需准确定位责任人的流程提供责任人定位服务。结合短信平台，可自动给矿领导、职能科室等周期提示值班信息。,安全生产管理,安监信息管理系统,功能隐患、三违、事故管理、统计分析类型、科室、区队责任追究管理(处罚、帮教、培训等方式)统计分析管理(类型、单位、严重程

19、度、频率)参数信息配置管理(标准：采掘机运通 26条、110条三违)效益实现矿山安全生产管理的信息化支持。流程驱动隐患的发现、确认、整改、复查、销号，全面记录隐患全生命周期过程信息。基于数据提供各类KPI(类型、单位、级别)，为安全管理提供辅助决策,安全生产管理,集中告警信息管理与处置系统,功能集中告警综合监视告警消息配置管理告警消息分发配置管理告警消息监视服务(产生告警、分发告警)历史告警事件查询告警事件统计查询系统效益综合集成煤矿各监测、监控子系统数据，集中实现报警信息的表现和处理。基于告警信息的数据积累，实现告警类型、级别、子系统等各类KPI 的统计分析，为安全决策提供数据依据。结合实际

20、业务，灵活化配置分类告警信息的责任主体，实现告警处理责任到人。,安全生产管理,风险预控,介绍对特别重大风险预警做出决策，向公司下达调度指令。公司应用中台管理平台完成日常安全生产管理工作，接收传送来的调度指令，对中等风险和重大风险做出处理意见，向煤矿下达调度指令。煤矿应用前台执行平台完成日常的安全生产操作管理，接收公司的调度指令，对低风险和一般风险进行处理。,效益实现了煤矿风险防控、预测和处理措施以及在各个环节当中明确的救援措施和智能化的风险推送管理。全面感知子系统的数据采集和集成，将环境监测状态、装备运行监控状态、人员监测状态实时上传至安全生产执行平台，由执行平台实现管理的综合感知，完成风险的

21、综合评估和分析并进行预警。,集团,公司,煤矿,安全生产管理,项目分类,生产自动化和安全监测监控系统,安全生产一体化监控指挥系统,生产管控信息系统,企业经营管理系统,生产管控信息系统,生产管理服务平台,以计划为导向的生产管理,生产技术,关键KPI,煤质分析,全生命周期,生产管理理念,以生产工程管理为主线(体现PDCA管理理念)、以安全生产为核心、以管控集成为手段、以提高生产效益为目标。,生产管控信息系统,煤矿MES系统,生产管控信息系统,煤矿MES系统-物资信息管理系统,功能机电设备信息管理备品备件信息管理材料信息管理材料加工信息管理矿车信息管理矿灯信息管理办公设备信息管理办公用品信息管理劳保用

22、品信息管理统计报表信息物资基础数据信息,生产管控信息系统,煤矿MES系统-机电设备信息管理系统,功能设备采购计划管理设备安装使用信息管理设备台帐管理设备维修计划管理设备维修管理设备巡检管理设备运行使用信息管理设备调拨信息管理设备报废信息维护,系统效益实现设备全生命周期的管理及时掌握维修费用的使用情况和维修项目情况，使设备维修维护更加透明为预防性维修提供了工作平台,生产管控信息系统,煤矿MES系统-设备全生命周期,资产购置/变动信息,设备台帐信息,设备异常信息,设备报废信息,设备维修跟踪、费用结算/统计信息,设备租赁信息,设备分布信息,机电事故信息,生产管控信息系统,生产管控信息系统,煤矿MES

23、系统-设备全生命周期-设备管理,三维矿井系统-三维展示,三维展示 三维地测建模是三维矿井信息系统的基础工作：实体几何形态、属性和相互关系描述；为煤矿生产、安全和管理提供基础地理信息。三维地测模型是三维矿井的基本几何表述，是三维矿井信息系统最重要的核心部分，可作为三维矿井领域中其它系统的基础平台。主要包括工业广场、井下巷道。自由漫步、定位导航。更真实的再现煤层、巷道、钻孔以及与地面物体之间的三维空间关系，反映地质体的空间层位关系，最大限度地实现了矿山多源数据的可视化集成。,生产管控信息系统,地测信息管理,地质,测量,储量,水文,数据库管理,生产管控信息系统,地测信息管理,采掘工程平面图、井上下对

24、照图。,储量图、损失量图、煤层等厚图,水文地质柱状图、矿井涌水量、综合水文地质图、综合水文剖面图、充水性图、突水系数图。,提供点、直线、折线、曲线、矩形、多边形、圆弧、椭圆等基本图形绘制。还提供剪切、复制、粘帖、带基点粘帖等常用编辑功能。具有放大、缩小、自由缩放、平移、现实全图、二三维转换等快捷操作方式。系统提供命令行支持，所有操作可以通过命令行完成。系统文件可以与AutoCAD、MapGIS等多种绘图软件进行数据转换。,地质成图,测量成图,储量成图,水文成图,制图,综合柱状图、钻孔柱状图、煤层岩层对比图、底板等高线图、回采工作面底板等高线图、巷道写实图。,生产管控信息系统,项目分类,生产自动

25、化和安全监测监控系统,安全生产一体化监控指挥系统,生产管控信息系统,企业经营管理系统,企业经营管理系统,生产管理服务平台,以服务为导向的经营管理,规划管理,监督管理,控制管理,服务管理,门户网站(外),功能企业形象、信息窗口领导团队、企业理念、企业文化企业资讯管理生产、党政工团、通知公告企业发展历程(图文形象展示发展历程)系统导航(业务系统导航),企业经营管理系统,行政办公系统(内),功能待办任务(工作流驱动的任务流转、已办任务查询、发起跟踪等)工作日志、工作计划总结、工作任务管理等功能常用工具(企业邮箱、日程安排、信息咨询、个人文档、单位通讯录、个人通讯录、记事本)知识管理(规章制度、共享文

26、档、办事指南)公文管理(发文拟稿、公文查询)人力资源管理(员工自助请销假、转正、人事管理、日常维护)效益建立内部的通信平台 建立信息发布的平台实现工作流程的自动化实现文档管理的自动化增强领导监控能力,企业经营管理系统,煤矿移动信息管理系统,功能安全信息生产信息工程信息人员定位经营信息远程办公效益灵活配置各级领导访问信息，实现权限控制。为管理者提供查看和处理煤矿安全、生产、管理的平台，为管理者异地管理和决策提供依据和支持。任何时间任何地点都能直接快速访问企业内部系统，提高领导办公效率，实时掌控生产运营状况。,企业经营管理系统,绩效考核信息管理系统,功能一线员工绩效考核信息管理领导干部绩效考核信息

27、管理绩效考核统计分析报表基础参数管理系统效益提高企业的价值和竞争优势实现员工绩效的改善，使员工现有的能力得到提高定义和沟通对员工的期望提供给员工有关他们绩效的反馈，将组织的目标与个人的目标联系起来提供與薪酬决策有关的信息,企业经营管理系统,外运销售管理系统,功能原煤外运销售信息管理(铁运煤、非铁运煤)煤质检验信息管理统计报表外运销售基础信息管理(客户、原煤分类、煤质参数)系统效益实现煤炭采购、物流配送、销售、库存的一体化全程管理，流程鲜明；实现销售价格、销售订单、销售结算管理透明化、规范化,企业经营管理系统,人力资源信息管理系统,功能组织机构岗位设置管理员工信息管理人员培训管理人事档案管理考勤

28、管理薪资福利管理劳动合同管理招聘管理,企业经营管理系统,系统效益实现人事管理的标准化、信息化，建立人事管理信息化体系过信息化手段，实现人事管控、考核、后备干部管理、人力资源发展等方面的提升，从而提高人力资源管理水平实现人力资源在集团范围内的协同共享以及有效分配，实现领导层对人力资源管理的决策支持，使人力资源体系能满足业务价值提升的要求。,工程项目信息管理系统,功能项目立项管理项目基本信息、预算、开工报告、竣工验收报告、任务分解项目任务进度信息管理项目、子项目完工验收项目、子项目付款结算信息管理项目浏览查询系统效益实现对煤矿外包、自建工程项目的信息化支持实时跟踪、监控项目里程碑和项目重大事件项目

29、进行工作分解（WBS）和预算分解（CBS），从细节到整体全面控制项目,企业经营管理系统,总结,智能化是实现企业现代化管理的过程技术创新管理创新企业体制创新智能化是转变企业经营理念的过程XX公司是煤炭生产型企业引进和推广降本增效的理念持续改进企业经营,运行稳定与安全工艺数据的监控和控制系统优化通过维护保的证设备良好工况对生产操作过程的标准化、人员的培训教育成本优化生产成本：采购和库存优化、能耗分析、精细化生产管理成本：设备的预防性维护、无纸化流程、提高日常工作效率提升管理水平将质量管理流程标准化、格式化，实现关键流程的自驱动强化过程管理，一切活动皆有记录，一切事件均可追溯,总结,应用物联网之“力”，为客户创造价值,结束,Thank you,谢 谢,