联盟煤矿智能化升级建设实施方法.docx
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联盟煤矿智能化升级建设实施方法
贵州恒隆源矿业有限公司
绥阳县枧坝镇联盟煤矿
智能化升级建设实施方案
绥阳县枧坝镇联盟煤矿
二0一九年三月十日
联盟煤矿智能化升级建设实施方案
根据省政府黔府发〔2017〕9号文“《省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见》”、《关于印发贵州省煤矿智能机械化建设与验收暂行办法的通知》（黔能源科技〔2017]158号）和《贵州省安全监管局贵州省煤矿安监局关于加快推进煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》（黔煤安监煤矿〔2016〕9号）精神，联盟煤矿2019年至2020年度进行智能化升级建设，通过智能化升级建设，达到提高工作效率、减少一线工作人员、降低工人劳动强度、提高安全保障能力。
一、矿井概况
贵州恒隆源矿业有限公司绥阳县枧坝镇联盟煤矿（以下简称联盟煤矿）位于贵州省绥阳县枧坝镇新合村境内，矿区位于绥阳县城北西，距县城公路距离约42公里，属绥阳县枧坝镇所辖。
矿区有运煤专用公路直通遵绥公路，交通较为方便。
矿区地理坐标极值范围为:
矿区范围地理坐标：
东经107°00′06″～107°01′03″，北纬28°04′35″～28°06′18″。
矿区范围由5个拐点坐标组成，面积3.2277km2，开采深度1450米至1000米标。
绥阳县枧坝镇联盟煤矿为生产矿井。
工商营业执照号（统一社会信用代码）：
；有效期期：
2018年1月12日至长期。
采矿许可证号：
；有效期：
2018年6月到2019年12月。
安全生产许可证号：
（黔）MK安许证字[2512]号；有效期：
2019年2月20日到2019年12月31日。
二、联盟煤矿智能化升级建设目标和内容
（一）、建设目标
针对联盟煤矿的智能化辅助系统现状，以安全、高效、环保、健康为目标，运用先进的测控、信息和通信技术，建设包括煤矿监控及自动化平台、煤矿信息管理平台在内的煤矿综合信息化管控平台，对煤矿安全生产和经营管理信息进行采集、分析和处理，实现智能感知、信息融合、数据挖掘和决策支持，全面提升煤矿管理水平，改善工人劳动环境，实现减员增效。
（二）、建设信息化管理平台
联盟煤矿智能化升级建设内容主要包括：
煤矿综合信息化管控平台（含煤矿信息管理平台和煤矿综合自动化平台）、通风子系统、瓦斯抽釆子系统、压风子系统、排水子系统、运输子系统、供配电子系统、工业视频监控系统、信息导引及发布子系统等。
1、煤矿监控及自动化平台。
实现煤矿生产系统的集中监控，满足煤矿信息管理层对其数据采集、计划及管理的需要。
2、煤矿信息管理平台。
处理生产操作和生产管理数据，形成统一的数据集成平台，建设煤矿智能化管理系统，进行动态调度与计划，并实现煤矿生产的综合指挥和决策支持。
3、传输网络。
煤矿监控及自动化网络、煤矿信息管理网络按一体化原则进行统筹建设。
煤矿监控及自动化网络主干网络采用工业以太网或兼容以太网协议的有线网络，并采用工业级设备，支持多种网络拓扑结构和冗余方式，网络故障重构时间不大于50ms，主干传输网络传输速率不应低于1000Mbps，主干传输网络中接入煤矿安全监控系统的，严禁安全监控系统与图像监视系统公用同一芯光纤，主干传输网络中各独立子系统应单独划分VLAN进行通信；支线网络可采用工业以太网、现场总线或无线网络等方式。
煤矿信息管理网络宜采用以太网技术的网络，煤矿信息管理网主干网络传输速率不应低于1000Mbps，出口带宽不宜低于100Mbps。
4、平台硬件。
服务器宜包括数据库服务器、采集服务器、应用服务器、WEB发布服务器、外网服务器、备份服务器、防病毒服务器等，数据库服务器、采集服务器和重要的应用服务器应采用冗余配置。
煤矿监控及自动化系统工作站应采用工业控制计算机，可采用冗余配置；网络传输核心层设备应采用具有扩展能力的三层工业以太网交换机或光线路终端设备，核心层设备应采用冗余配置；接入设备宜采用模块化的工业以太网交换机或光网络单元设备，应具有RS-485/232等接口，宜具有CAN、PROFIBUS接口；设备应支持EtherNet/IP或Profinet或ModbusTCP等协议；支持VLAN，支持SNMP网络管理协议，支持远程维护与管理。
煤矿信息管理网络传输核心层设备宜采用具有扩展能力的三层以太网交换机或光线路终端设备，数量不少于2台，应进行双机热备或负载均衡等配置；接入层设备应采用10/100/1000Mbps自适应的以太网交换机或光网络单元；支持VLAN，支持SNMP网络管理协议，支持远程维护与管理。
设备之间接口应采用基于标准TCP/IP协议的以太网接口联网；交换机、服务器和存储设备之间接口宜采用1000Mbps及以上接口互联；煤矿生产系统的监控系统可采用以太网口、串行接口或通过转换接口与煤矿监控及自动化网络接入层设备相连。
煤矿视频监控图像信息存储系统容量不应少于30天的累计信息量，其他信息存储系统容量不应少于1年的累计信息量；存储设备支持双控制器，支持热插拔，采用RAID，支持通用存储管理软件，可通过软件进行配置、定义、修改等功能。
5、平台软件。
由煤矿监控及自动化平台软件、煤矿信息管理平台软件及基础软件组成。
煤矿监控及自动化平台软件应包括煤矿生产系统各类监控软件，监控软件应选用通用监控组态软件。
煤矿信息管理平台软件应包括一站式门户管理、煤矿安全管理系统、煤矿生产管理系统、煤矿经营管理系统、决策支持等软件。
基础软件宜包括数据采集软件、数据库软件、地理信息软件、操作系统软件、虚拟化软件、网络管理软件、防病毒软件等。
6、数据中心。
实现数据融合、数据分析、数据分类，实现煤矿监控及自动化平台与煤矿信息管理平台的信息交互、共享与物理隔离。
煤矿监控及自动化平台与煤矿信息管理平台分别设置服务器、交换机、存储系统、工作站等设备，并分别进行管理。
采用虚拟化、集群、负载均衡等技术以提高设备资源的利用率与可用性。
应建立备份系统，所有设备应满足在云环境下运行的要求。
7、调度监控中心。
具有对煤矿生产系统调度指挥、远程监控的功能，实现煤矿安全生产、调度管理等信息的显示、报警、记录，实现对煤矿重要场所的视频监控。
（三）建设煤矿智能化生产系统，
指煤矿生产各子系统应具备对生产和工艺参数、设备状态、运行时间等信息的采集、分析、存储功能，并应设置相关检测设备和软件以满足能耗及产能分析、故障诊断和环保等方面要求。
各生产子系统的监控设备、通信网络接口、通讯协议统一，采用公开或开放的数据传输协议。
各生产系统设置音频、视频监控和通讯系统；实现无人值守的系统应设图像监视，并安排专人巡检。
相关联的生产子系统应能实现联动控制、调节与预警。
联盟煤矿进行辅助系统智能化升级，包括以下子系统。
1、通风子系统。
主要通风机的正常启动、反风和风机切换应实现一键式操作；主要通风机集中监控，不设专职司机，实行巡检制度，主要通风机房设图像监视；在线监测主要通风机的运行参数，相关数据可以存储、查询；局部通风机宜实现地面集控。
2、压风子系统。
对压风机进行集中控制，在线监测压风机排气压力、排气温度、管道风量、电机电流、电压等参数；应对压风机及参控设备进行控制，根据工作需要决定压风机工作台数；当系统用气量增大导致压力下降或机器出现故障时，可自动开启备用机。
3、运输子系统。
主运输系统应集中控制，煤流运输线设备逆煤流启动，顺煤流停车，并应实现无人值守功能；主运输系统应根据各个环节的生产信息，自动分析并调整工作状态，使系统的生产效率、设备状态、能耗等达到最优状态。
4、供配电子系统。
建设智能电力监控与调度、煤矿变电所智能化、煤矿配电线路监测系统。
智能电力监控与调度系统。
应对煤矿主变电所及各级变电所实时监控及电力调度；应具有将监控数据上传煤矿调度中心的功能及满足上级电力部门要求的数据上传功能；应具有峰谷电能计量、能耗统计分析、电能质量监测等功能；应具有数据采集、运行监视、智能告警、故障分析等功能；应实现智能高压开关设备顺序控制、自动生成符合操作规范的操作票功能。
5、煤矿变电所智能化系统。
煤矿地面主变电所按智能化设计，安装遥视、遥测、遥信、遥调、遥控设施，实现无人值守功能。
煤矿井下中央变电所按智能化设计，安装遥视、遥测、遥信、遥调、遥控设施，实现无人值守功能。
6、煤矿配电线路监测系统。
煤矿主变电所电缆夹层、电缆井应设火灾自动报警系统，地面、井下电缆较集中电缆沟、桥架宜设温度监测。
7、工业视频监控子系统。
采用数字系统；系统的配置应满足煤矿生产系统智能化的要求，重要监测点应能实现智能视频侦测、视频识别；视频监控系统的传输网络宜独立设置。
8、信息导引及发布子系统。
由信息播控中心、传输网络、信息终端等组成，可与煤矿其他监控及自动化系统共用传输网络。
具有正常及紧急业务信息的接入、分类和汇总功能，并形成数据资源库，应能分级分类地提供文字、语音、图形、数据等形式的信息发布，具有正常工作状态下的常规信息发布和紧急情况下的逃生信息指引功能。
在地面重要建筑公共区域、井下限制区域及危险区域入口、主副井井口及井底、机车车站、候车硐室、采掘工作面、紧急避险设施附近、主要巷道交叉口、主要避灾路线上、主要行人巷道等位置设置信息终端，其中煤矿行政生产办公建筑主要出入口、主副井井口、候车硐室、紧急避险设施内宜设置具有信息查询兼发布功能的信息终端。
信息终端的视觉效果和声场效果应满足使用环境要求及亮度、颜色、声学指标的要求。
（四）构建煤矿智能化管理系统
包括一站式门户管理、煤矿安全管理、煤矿生产管理、煤矿经营管理、煤矿决策支持等系统的建设。
1、一站式门户管理系统。
提供统一的用户登录入口，满足不同业务的权限管理，且应具备密码复杂度及验证码校验功能；应具有基础数据字典统一管理功能，包括员工编码、区域地点编码、组织机构、角色权限、其它煤矿共有信息；应提供统一的工作流管理机制，能够使相关任务在所有参与者之间按照规则自动执行；应提供统一的消息推送管理机制。
2、煤矿安全管理系统。
包括危险源管理、隐患排查管理、违章管理、质量标准化管理、应急救援管理、学习培训管理、特殊工种管理、一通三防管理、地测防治水管理等模块。
危险源管理具有危险源分类及规范化管理、危险源识别、危险源监控、危险源预警功能，应与部门考核进行关联；隐患排查管理具有隐患分类及规范化管理、任务自动派发、任务落实情况实时跟踪、未及时闭环报警等功能，与职工考勤进行关联；违章管理应具有违章分类及规范化管理、现场拍照取证功能，与职工考勤进行关联；质量标准化管理满足省级煤矿安全监察局的检查要求，具有考核自动打分统计功能，且应与部门考核进行关联；应急救援管理具有应急预案管理、应急资源管理（救援装备、人员、救援物资）、GIS图形管理、现场事态跟踪管理、日常模拟演练、典型案例分析、事故后评价等功能，与现场监控系统进行数据交互；学习培训管理具有员工在线学习、在线考核功能，宜将员工技能掌握情况与下井考勤进行关联；特殊工种管理具有瓦检员、点检员、放炮工等工种的任务自动派发、行走路线规划、任务落实情况实时跟踪等功能；“一通三防”管理系统具有图纸与技术资料管理、通风管理、瓦斯抽采与利用管理、防火管理、防尘管理等功能，具有与实时监测系统数据对比分析功能；地测防治水管理系统具有地质测量、防治水、储量管理功能，支持资料与图纸在线查看、地质储量报表统计分析，结合煤矿地质、水文等监测系统数据实现地测防治水的动态管理。
3、煤矿生产管理系统。
包括生产计划及调度管理、生产技术管理、机电设备管理等系统。
生产计划及调度管理系统具有生产计划及日常调度管理功能；生产技术管理系统具有规程措施编制、技术资料、专业图纸设计、采掘生产衔接跟踪、工程进度跟踪、生产与技术指标等无纸化管理功能；机电设备管理系统，具有定期自动运维管理及配件库存识别功能。
三、联盟煤矿智能化升级建设实施方案
1、前期准备工作
联盟煤矿为生产矿井，生产能力为15万t/a。
2019年3月联盟煤矿已经开始筹建辅助系统智能化升级建设工作，准备联系贵州煤矿设计院等公司对我矿智能化升级建设进行了实地考察，提出技术方案设计，我矿准备到已经建成了智能化系统煤矿进行现场观摩，对辅助系统智能化升级建设有了一定的认识和了解，也对设计单位进行了分析对比，根据《贵州省煤矿智能化建设项目承包合同（参考文本）》，现准备联系有技术实力的公司，对我矿辅助系统智能化升级项目进行设计和建设，并签订项目承包合同。
2、建设组织领导
成立联盟煤矿辅助系统智能化升级建设领导小组
组长：
刘德元（法人代表）、朱高亮（业主）、魏显权（总经理）
副组长：
杨兴谷（矿长）、冉茂清（机电副矿长）
成员：
张英斌（总工程师）、李树鸿（安全副矿长）
夏远斌（生产副矿长）、曾广友（地测副总）
李庆祥（电钳工）、周光桥（电钳工）、李瑞乾（电钳工）
领导小组办公室设在机电科，冉茂清兼任主任（机电副矿长）。
智能化升级建设工程技术组、标准规范组、综合业务组，确保项目投入所需的人力、物力，确保煤矿智能化升级建设的稳定开展。
项目建设领导小组：
组织信息化建设的管理和人员协调。
项目经理：
全面负责煤矿智能化建设项目的运营。
综合业务组：
负责项目综合协调工作；审核项目需求规格说明书；监督软件定制工作；参与项目验收。
工程技术组：
负责项目技术协调工作；编制项目的初步设计；组织项目方案论证会；制订项目实施方案和进度计划；组织项目实施和质量管理；负责项目技术方案、项目设计书、项目建设计划等项目技术文件的编写审核；负责项目验收和移交。
5、项目实施计划及建设时间安排
（1）签订项目建设合同书
通过考查确定煤矿智能化建设的设计单位，提交信息化建设设计方案，按《贵州省煤矿智能化建设项目承包合同（参考文本）》签定联盟煤矿智能化建设项目承包合同。
此项工作计划在2020年1月前完成。
（2）基础设施建设
完成煤矿信息化建设所需的软、硬件设施配备到位，各数据交换共享接口完备；网络及通讯系统基础设施搭建完成。
此项工作计划在2019年12月前完成。
（3）辅助系统智能化各子系统建设
建设联盟煤矿辅助系统智能化监控及自动化平台；通风子系统；瓦斯抽采子系统；压风子系统；排水子系统；运输子系统；供配电子系统；工业视频监控子系统；信息导引及发布子系统。
此项工作计划在2020年1月前完成。
（4）煤矿综合信息化管控平台建设
包括生产计划及调度管理、生产技术管理、机电设备管理等系统。
对矿井进行动态调度与计划，实现联盟煤矿生产的综合指挥和决策支持。
此项工作计划在2020年1月前完成。
（5）竣工验收安排
联盟煤矿智能化升级建设施工完毕，进行7天的正常运行（与省能源局联网正常）后报遵义市工业与能源局、省能源局验收。
此项工作计划在2020年1月前完成。
联盟煤矿智能化升级建设项目于2019年4月开始实施，预计2020年1月前完成。
四、投资估算及资金筹措
（一）本次智能化升级建设总投资：
初步估算投资预计696.96万元;项目实施计划表
序号
系统名称
单位
数量
预算（元）
1
安全生产管控平台
项
1
2000000
3
通风子系统
项
1
400000
5
压风子系统
项
1
200000
7
运输子系统
项
1
1500000
8
电力监控子系统
项
1
600000
9
工业视频子系统
项
1
900000
11
信息发布与引导子系统
项
1
1200000
合计
6800000
（二）资金的筹措方案：
（1）联盟煤矿实现综合机械化、智能化、自动化开采，预计年产量由原有的15万t/a，提升至30.6万t左右，提升产量15.6万t左右，按照目前煤炭市场的吨煤平均售价：
600元/t计算：
吨煤盈利为180元左右，年利润3370万元，能够保证煤矿的生产与智能化升级改造工作的需要。
（2）保证电煤资金到帐：
请政府部门督促电煤资金及时到位。
（3）矿智能化、自动化升级建设领导小组负责人按照升级项目计划的时间、节点的要求，确保资金的投入，领导小组成员负责具体落实。
（4）智能化升级建设资金做到专款专用，严禁随意挪用。
绥阳县枧坝镇联盟煤矿
2019年3月10日
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