【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿生产管理，具体而言，涉及一种煤矿生产数字化管控系统及其管控方法。
技术介绍
1、随着煤矿生产的持续进行、矿井开拓水平的不断延伸，煤矿企业的生产条件日趋复杂、衔接矛盾日益突出、组织难度不断加大，给煤矿正规有序生产带来了巨大压力。为了实现健康可持续发展，必须以提高企业效益为核心，紧紧围绕企业改革创新发展目标，在对各矿的生产现状进行调研分析的基础上，制定和实施高效的生产管理办法，为实现正规有序生产提供有力保障。
2、目前常规的煤矿安全管理工作中，虽然针对不同的管理目标,提出了各种各样的措施和手段，但未能从系统的观点出发，对其进行总结和提高，形成系统、有效的安全管理和控制方法体系，亦未能充分利用现代化的计算机网络手段，使煤矿安全管理跟上信息社会发展的步伐。
技术实现思路
1、为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种煤矿生产数字化管控系统及其管控方法，旨在改善上述
技术介绍
中的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种煤矿生产数字化管控系统，包括管控信息一体化集成平台和大数据中心，所述管控信息一体化集成平台和所述大数据中心通讯连接，所述管控信息一体化集成平台包括煤矿指挥决策中心模块、集成生产要素模块、建设智能矿山模块、改造生产系统模块和升级基础网络模块，所述大数据中心用于对所述管控信息一体化集成平台的数据信息进行存储；
3、所述煤矿指挥决策中心模块用于对安全进行管理、生产系统进行控制、经营情况进行管控以及对设备使用状态进行管理；
4、
5、所述建设智能矿山模块用于对综掘机进行远程控制、对巷修进行机械化作业、对数据进行清洗管理以及数据建模分析；
6、所述改造生产系统模块用于建立和改造生产远程集中控制系统、井上下供电系统和通风机自动控制系统，完成煤矿生产的自动化控制；
7、所述升级基础网络模块用于通过双链路万兆光纤骨干环网、无线wifi以及私有云进行进行网络通讯。
8、在一种具体的实施方案中，所述煤矿指挥决策中心模块包括安全管理中心单元、生产系统控制中心单元、经营管控中心单元和设备管理中心单元；所述安全管理中心单元用于对人员安全、环境安全和食品安全进行管理；所述生产系统控制中心单元用于对生产系统进行控制；所述经营管控中心单元用于对经营情况进行管控；所述设备管理中心单元用于对设备使用状态、设备故障及维修进行管理。
9、在一种具体的实施方案中，所述集成生产要素模块包括视频采集单元、人员定位单元、现场安全环境检测单元和设备健康状态预测单元；所述视频采集单元用于安装视频监控设备，对煤矿场地进行监控；所述人员定位用于对煤矿人员在矿地内的位置进行定位；所述现场安全环境检测单元用于通过各类传感器对现场环境的安全进行检测；所述设备健康状态预测单元用于通过设备的运行状态值对设备的安全状态进行预测。
10、在一种具体的实施方案中，所述改造生产系统模块包括生产远程集中控制系统单元、井上下供电系统改造单元和通风机自动控制系统生成单元；所述生产远程集中控制系统单元用于生产远程集中控制系统，完成设备的远程集中控制；所述井上下供电系统改造单元用于对井上下供电系统进行改造，实现井上下作业的供电；所述通风机自动控制系统生成单元用于建立通风机自动控制系统，完成对通风机进行自动化控制。
11、在一种具体的实施方案中，所述建设智能矿山模块还用于实现钻车、掘钻运一体化，且所述建设智能矿山模块还包括微服务组件、结构化数据处理单元和非结构化数据处理单元。
12、在一种具体的实施方案中，所述大数据中心包括数据存储模块，所述数据存储模块用于对的所述结构化数据处理单元的结构化数据和所述非结构化数据处理单元的非结构化数据进行存储。
13、在一种具体的实施方案中，所述管控信息一体化集成平台还包括协议转换模块，所述协议转换模块用于完成传感器、控制器、执行器、机器人和智能终端之间的互操作，实现网络互联。
14、在一种具体的实施方案中，所述各类传感器包括粉尘传感器、气体传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、开停传感器、烟雾传感器、压力传感器、振动传感器、光纤传感器。
15、本专利技术还提供了一种煤矿生产数字化管控系统的管控方法，包括以下步骤：
16、s1.基于智能化煤矿的数据架构，采用全局优化、区域分级、多点协同的控制模式，通过全局优化层、区域协同层、设备监控层构建3层递阶智能控制系统；
17、s2.把定性的操作指令变换为一个物理操作序列，系统的输出通过一组施于控制执行器的具体指令实现；
18、s3.由一组与人、机、环境交互作用的传感器的输入信息决定系统操作；
19、s4.通过外部和内部传感器提供人机空间环境和每个设备状况的监控信息；
20、s5.对智能系统，融合人机环管四维度信息，从中选择策略、控制设备优化运行，使过程控制往下精度递增、往上智能递增。
21、在一种具体的实施方案中，所述智能化煤矿的数据架构包括管理级、全矿优化层、区域协同层、设备监控层和现场级，所述管理级包括管理机、人机接口和云计算中心；所述全矿优化层包括规则库、事实库和数据库；所述区域协同层包括若干信息实体和边缘决策层；所述设备监控层包括聚合器，通过聚合器进行若干子过程转换完成生产过程及保障控制和环境安全、人员、通信监控；所述现场级包括采掘运洗装生产过程设备控制、风水电、辅运等长处保障控制，以及瓦斯、水文、顶板、粉尘、火灾等环境安全监测、人员定位、通信联络系统。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
23、1、本专利技术通过优化再造业务流程，提升了部门协同作用，消除了纵向专业化和横向协作的阻力点；
24、2、本专利技术中的煤矿生产数字化管控系统推动了数字化战略在生产管理的全面实施，实现煤炭生产过程的数据全覆盖，融合大量结构化、非结构化、历史的、实时的以及地理信息等各类数据，研究制定了信息采集、存储、公开、共享、使用、质量保障和安全管理的技术标准，整合、优化企业现有技术组件，全面构建了企业级大数据平台，并通过构建的大数据平台有效推动生产大数据在宏观决策中的运用，提供了统计分析评估、预测预警和数据智能分析模型等全面准确的数据服务，推动了生产大数据在企业战略规划、资源分配、生产布局、企业管理中的运用，降低运营成本和减少失误，提高运行效率；
25、3、本专利技术通过采用两化融合，将互联网+生产的信息时代理念在基层广泛普及，使传统生产管理模式正在向高效化、科学化的创新生产管理模式转变，极大地推动了数字化融合管理创新模式在生产实践中落地，降低了公司运维管理成本，实现了煤矿生产数字化管控系统建设构想和前期应用成果。
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1.一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，包括管控信息一体化集成平台和大数据中心，所述管控信息一体化集成平台和所述大数据中心通讯连接，所述管控信息一体化集成平台包括煤矿指挥决策中心模块、集成生产要素模块、建设智能矿山模块、改造生产系统模块和升级基础网络模块，所述大数据中心用于对所述管控信息一体化集成平台的数据信息进行存储；
2.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述煤矿指挥决策中心模块包括安全管理中心单元、生产系统控制中心单元、经营管控中心单元和设备管理中心单元；所述安全管理中心单元用于对人员安全、环境安全和食品安全进行管理；所述生产系统控制中心单元用于对生产系统进行控制；所述经营管控中心单元用于对经营情况进行管控；所述设备管理中心单元用于对设备使用状态、设备故障及维修进行管理。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述集成生产要素模块包括视频采集单元、人员定位单元、现场安全环境检测单元和设备健康状态预测单元；所述视频采集单元用于安装视频监控设备，对煤矿场地进行监控；所述人员定位用于对煤矿人员在矿地内
4.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述改造生产系统模块包括生产远程集中控制系统单元、井上下供电系统改造单元和通风机自动控制系统生成单元；所述生产远程集中控制系统单元用于生产远程集中控制系统，完成设备的远程集中控制；所述井上下供电系统改造单元用于对井上下供电系统进行改造，实现井上下作业的供电；所述通风机自动控制系统生成单元用于建立通风机自动控制系统，完成对通风机进行自动化控制。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述建设智能矿山模块还用于实现钻车、掘钻运一体化，且所述建设智能矿山模块还包括微服务组件、结构化数据处理单元和非结构化数据处理单元。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述大数据中心包括数据存储模块，所述数据存储模块用于对的所述结构化数据处理单元的结构化数据和所述非结构化数据处理单元的非结构化数据进行存储。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述管控信息一体化集成平台还包括协议转换模块，所述协议转换模块用于完成传感器、控制器、执行器、机器人和智能终端之间的互操作，实现网络互联。
8.根据权利要求3所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述各类传感器包括粉尘传感器、气体传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、开停传感器、烟雾传感器、压力传感器、振动传感器、光纤传感器。
9.一种煤矿生产数字化管控系统的管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种煤矿生产数字化管控系统的管控方法，其特征在于，所述智能化煤矿的数据架构包括管理级、全矿优化层、区域协同层、设备监控层和现场级，所述管理级包括管理机、人机接口和云计算中心；所述全矿优化层包括规则库、事实库和数据库；所述区域协同层包括若干信息实体和边缘决策层；所述设备监控层包括聚合器，通过聚合器进行若干子过程转换完成生产过程及保障控制和环境安全、人员、通信监控；所述现场级包括采掘运洗装生产过程设备控制、风水电、辅运等长处保障控制，以及瓦斯、水文、顶板、粉尘、火灾等环境安全监测、人员定位、通信联络系统。
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，包括管控信息一体化集成平台和大数据中心，所述管控信息一体化集成平台和所述大数据中心通讯连接，所述管控信息一体化集成平台包括煤矿指挥决策中心模块、集成生产要素模块、建设智能矿山模块、改造生产系统模块和升级基础网络模块，所述大数据中心用于对所述管控信息一体化集成平台的数据信息进行存储；
2.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述煤矿指挥决策中心模块包括安全管理中心单元、生产系统控制中心单元、经营管控中心单元和设备管理中心单元；所述安全管理中心单元用于对人员安全、环境安全和食品安全进行管理；所述生产系统控制中心单元用于对生产系统进行控制；所述经营管控中心单元用于对经营情况进行管控；所述设备管理中心单元用于对设备使用状态、设备故障及维修进行管理。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述集成生产要素模块包括视频采集单元、人员定位单元、现场安全环境检测单元和设备健康状态预测单元；所述视频采集单元用于安装视频监控设备，对煤矿场地进行监控；所述人员定位用于对煤矿人员在矿地内的位置进行定位；所述现场安全环境检测单元用于通过各类传感器对现场环境的安全进行检测；所述设备健康状态预测单元用于通过设备的运行状态值对设备的安全状态进行预测。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿生产数字化管控系统，其特征在于，所述改造生产系统模块包括生产远程集中控制系统单元、井上下供电系统改造单元和通风机自动控制系统生成单元；所述生产远程集中控制系统单元用于生产远程集中控制系统，完成设备的远程集中控制；所述井上下供电系统改造单元用于对井上下供电系统进行改造，实现井上下作业的供电；所述通风机自动控制系统生成单元用于建立通风机...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂政，潘卫东，朱强，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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