浪潮海岳智慧矿山大数据综合解决方案

摘要
围绕矿山安全生产、经营管理大数据建设需求,浪潮海岳打造“矿山大数据综合解决方案”。解决了矿山企业数据标准不统一、数据丢失现象严重、多头报数、用数难等问题。围绕矿山采煤、掘进、瓦斯、矿震等业务系统数据进行实时采集、治理、存储,实现全量数据采集融合共享。建立大数据分析应用中心,按照主题、维度进行深度挖掘,进行分析和预警,让数据成为安全防控的火眼金睛,设备故障诊断的家庭医生。
背景介绍

国家政策指引

2021年6月,国家能源局、国家矿山安全监察局出台了《煤矿智能化建设指南(2021版)》(以下称《建设指南》),并下发了《国家智能化煤矿验收办法(试行)》(以下称《验收办法》)征求意见稿,为不同类型煤矿建成不同模式的智能化煤矿提出了指导意见及验收评分标准。《验收办法》中煤矿大数据中心建设作为煤矿智能化建设信息基础设施部分的必备指标之一,要求:“矿井建有大数据中心,具备数据分类、数据分析、数据融合功能,满足矿井数据服务与安全要求”。《建设指南》也要求:“智能化煤矿应建设大数据服务中心,统一数据采集、传输、存储和访问接口标准;采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心,面向不同煤矿业务部门实现按需服务”。

矿山企业存在问题

当前不少矿山企业已建设的大量信息系统,并对系统已进行了集成,但由于信息浏览检索操作复杂,领导难以习惯这种操作,多数单位常用的只是OA办公系统。因此大多数矿山企业的信息化建设,没有将数据的价值发挥出来,即通过数据找规律、通过规律找问题、通过问题寻答案。原因一是集成了大量的数据,但数据集成范围不全,采集过程中存在数据缺失,加上缺少合理的数据分析模型等问题,使得大部分煤矿企业的数据量剧增却无法充分利用;二是煤矿管理者无法获得小粒度数据,统计到的各专业数据多为汇总数据,只具有统计效力,无法进行深度分析,再加上这些数据人为因素多、数据种类有限等,无法达到大数据分析所需的数据要求、影响分析质量;三是系统维护工作量巨大,越是集成的系统多,采集的数据量大,后期维护量越大,如果不能带了价值,投入的人力物力跟不上,就会影响系统使用效果。

因此建设矿山大数据中心是积极响应国家煤矿智能化建设的政策,也是满足矿山企业各级管理人员、专业技术人员和岗位人员对安全、生产等数据分析、预警和展示的应用,有助于矿山企业在智能矿山验收上得到相应得分数。

解决方案介绍

矿山大数据综合解决方案包含数据标准规范、数据采集监控平台、数据资源共享平台、决策分析应用中心四部分功能应用:

一.数据标准规范

矿山大数据中心建设首先要制定统一、规范的数据标准体系。为矿山提供从基础数据梳理、数据采集、接口规范、数据存储以及数据共享的数据全生命周期标准规范管理。

主要功能:元数据标准规范、数据采集规范、数据接口规范、数据共享规范、数据字典标准规范。

二.数据采集监控平台

提供用户友好的管理界面,提供系统安装,集群配置安全访问控制,监控及预警等多方面支持,具备一站式、可视化的服务器集群管理、资源调度、负载均衡、安全管理等能力。

主要功能:可视化的集群配置工具、数据仓库运行监控模块、图形化的配置和监控界面、直观的ETL过程监控界面、直观展示错误与异常信息。

三.数据资源共享平台

针对矿山的复杂、海量、异质、异构、时变、随机、多态数据,通过关系型数据库、分布式数据库、分布式文件系统、时序数据库等构建“混搭式”大数据湖,实现对矿山企业各类数据的快速提取与存储计算。

主要功能:地形地貌数据库、地质勘探数据库、储量评价数据库、数字地面数据库、地质模型数据库、历史实时数据库、生产技术数据库、安全信息数据库、生产计划数据库、生产经营数据库、设备物资数据库。

四.决策分析应用中心

决策分析应用中心以驾驶舱的形式,提供安全、生产、经营等“一站式”的决策支持服务,并基于深度学习 、机器学习等模型算法,进行人工智能应用的建模分析,构建人、机、环、管、技五大安全生产要素的智慧决策分析体系。

主要功能:人员健康状况识别、智能视频分析技术、机电设备故障诊断系统、设备预防性维护智能建议、瓦斯超限预测分析、区域安全态势感知与预警、生产能耗智能分析、备品备件库智能优化模型。

客户收益

1、夯实企业数据底座:依托矿山大数据中心,逐步实现矿山企业全要素采集,打破企业数据孤岛,可查看矿山主要设备分析指标体系,包括设备基本指标分析、技术指标分析、经济指标分析、运行状态监测(设备开机率、运行时长、设备功耗、设备空载)分析及预测性维修等内容。实现矿山管控一体化,提高矿山的安全生产管理调度水平,加速横向业务融合和纵向专业能力提升的创新发展应用。

2、推进企业两化融合建设:建设矿山数据资源共享平台与决策分析应用中心,提升企业信息化、智能化水平,逐步推进煤矿企业两化深度融合。

3、推动煤炭行业的转型升级:推动煤炭行业产业升级,更加注重内涵式发展和提高运营的质量与效益,实现由粗放式投资型向效益型转变。煤矿由劳动密集型向信息化、数据化、自动化的技术密集型转变,推进煤矿生产经营管理集约化,分离煤矿生产辅助、生活服务,实行模块化、专业化和市场化管理。

4、大数据中心集成矿山企业的自动化、信息化系统数据,成为一个有机的整体,从而使得企业内部能实现高度的信息共享融合,企业对外能提供整齐划一的服务。实现矿山重点设备的在线监测,推动企业“少人化”、“无人化”进程。确保安全、接续生产,为变电所、排水泵房、主运输皮带等重点区域减少值守人次,节约人力成本,同时提升矿山企业设备的使用寿命延长。

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