一种煤矿生产控制管理一体化系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103576653 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103576653 A (21)申请号 201310535699.7 (22)申请日 2013.11.01 G05B 19/418(2006.01) (71)申请人 神华集团有限责任公司 地址 100011 北京市东城区安外西滨河路 22 号神华大厦 申请人 神华和利时信息技术有限公司 (72)发明人 韩建国 翟桂武 张骐 王继生 王海军 邓文革 潘涛 刘波 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 罗攀 肖冰滨 (54) 发明名称 一种煤矿生产控制管理一体化系统 。

2、(57) 摘要 本发明公开了一种煤矿生产控制管理一体化 系统， 该系统包括 ： 煤矿生产控制子系统 （10） ， 该 煤矿生产控制子系统 （10） 包括多个控制子模块 （12） ， 该多个控制子模块 （12） 用于监测和 / 或控 制多个现场设备 ； 煤矿管理子系统 （20） ， 该煤矿 管理子系统 （20）包括多个管理子模块 （22） ， 该 多个管理子模块 （22） 用于执行多种生产决策的 制定 ； 以及数据库 （30） ， 该数据库 （30） 与所述煤 矿生产控制子系统 （10） 和所述煤矿管理子系统 （20） 相关联， 其中所述煤矿生产控制子系统 （10） 将与现场设备相关的监测和 /。

3、 或控制数据存储在 该数据库 （30） 中， 所述煤矿管理子系统 （20） 将制 定的生产决策存储在该数据库 （30） 中以供所述 煤矿生产控制子系统 （10） 调用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103576653 A CN 103576653 A 1/1 页 2 1. 一种煤矿生产控制管理一体化系统， 该系统包括 ： 煤矿生产控制子系统 （10） ， 该煤矿生产控制子系统 （10） 包括多个控制子模块 （12） ， 该 多。

4、个控制子模块 （12） 用于监测和 / 或控制多个现场设备 ； 煤矿管理子系统 （20） ， 该煤矿管理子系统 （20） 包括多个管理子模块 （22） ， 该多个管理 子模块 （22） 用于执行多种生产决策的制定 ； 以及 数据库 （30） ， 该数据库 （30） 与所述煤矿生产控制子系统 （10） 和所述煤矿管理子系统 （20） 相关联， 其中所述煤矿生产控制子系统 （10） 将与现场设备相关的监测和 / 或控制数 据存储在该数据库 （30） 中， 所述煤矿管理子系统 （20） 将制定的生产决策存储在该数据库 （30） 中以供所述煤矿生产控制子系统 （10） 调用。 2. 根据权利要求 1 。

5、所述的系统， 其中， 所述煤矿管理子系统 （20） 中的一个或多个管理 子模块 （22） 用于执行与生产决策以外的策略的制定。 3. 根据权利要求 2 所述的系统， 其中， 所述与生产决策以外的策略包括人力资源管理 策略、 财务管理策略、 物资管理策略。 4. 根据权利要求 1 所述的系统， 其中所述煤矿生产控制子系统 （10） 中的一个或多个控 制子模块 （12） 用于从所述数据库 （30） 中获取相关的生产决策， 并根据获取的生产决策监 测和 / 或控制相应的现场设备。 5. 根据权利要求 1 所述的系统， 其中所述煤矿管理子系统 （20） 中的一个或多个管理子 模块 （22） 用于从所述。

6、数据库 （30） 中获取来自所述煤矿生产控制子系统 （10） 的与现场设备 相关的监测和 / 或控制数据， 并根据该监测和 / 或控制数据来制定生产决策。 6.根据权利要求1所述的系统， 该系统还包括地球信息系统GIS子系统 （40） ， 该GIS子 系统 （40） 与所述数据库 （30） 相关联， 用于提取月度采损数据并自动更新， 该月度采损数据 包括工作面、 工作面月度进尺、 巷道边线、 巷道月度进尺。 7. 根据权利要求 1 所述的系统， 该系统还包括显示子系统 （50） ， 该显示子系统 （50） 用 于展现所述煤矿生产控制子系统 （10） 的一个或多个控制子模块 （12） 监测和 /。

7、 或控制现场 设备的状况、 煤矿管理子系统 （20） 的一个或多个管理子模块 （22） 的工作界面、 和 / 或所述 GIS 子系统 （40） 生成的与矿井采掘有关的平面地图。 权 利 要 求 书 CN 103576653 A 2 1/3 页 3 一种煤矿生产控制管理一体化系统 技术领域 0001 本发明涉及煤矿领域， 具体地涉及一种煤矿生产管理一体化系统。 背景技术 0002 数字矿山技术是当今采矿科学、 信息科学、 人工智能、 计算机技术高度结合的产 物， 能够提高矿业企业的安全生产水平。国外矿业发达国家在数字矿山方面的研究起步较 早， 代表了信息技术在矿业应用的最高水平， 但这些应用多局。

8、限于非煤或露天矿山开采。 我 国的数字矿山技术尚处于探索发展阶段， 存在着建设基础薄弱、 缺乏整体规划、 应用的广度 和深度处于初级阶段。 现有绝大多数煤矿生产、 管理的自动化与信息化水平相对较低， 特别 是煤矿综合自动化系统、 煤矿安全生产监测监控系统及企业经营管理软件等尚没有行业或 者国家标准， 各煤矿企业采用不同厂家各自自行制定的传输协议和接口标准， 各分 （子） 系 统之间不能互通和兼容， 存在着 “信息孤岛” 现象， 信息资源难于共享。因此， 该项目为针对 我国数字矿山建设存在信息孤岛， 没有统一标准的现状， 所进行的数字矿山关键技术研究 并进行应用示范。 发明内容 0003 为解决。

9、现有技术中存在的缺陷， 本发明的目的是提供一种煤矿生产控制管理一体 化系统， 该系统包括 ： 煤矿生产控制子系统， 该煤矿生产控制子系统包括多个控制子模块， 该多个控制子模块用于监测和 / 或控制多个现场设备 ； 煤矿管理子系统， 该煤矿管理子系 统包括多个管理子模块， 该多个管理子模块用于执行多种生产决策的制定 ； 以及数据库， 该 数据库与所述煤矿生产控制子系统和所述煤矿管理子系统相关联， 其中所述煤矿生产控制 子系统将与现场设备相关的监测和 / 或控制数据存储在该数据库中， 所述煤矿管理子系统 将制定的生产决策存储在该数据库中以供所述煤矿生产控制子系统调用。 0004 本发明的其他特征和。

10、优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 附图说明 0005 附图是用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明， 但并不构成对本发明的限制。在附图中 ： 0006 图 1 是根据本发明的实施方式提供的煤矿生产控制管理一体化系统的结构框图。 具体实施方式 0007 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发明。 0008 在煤矿开采领域中， 对各个现场设备的监测和 / 或控制都是单独进行的。由于煤 矿开采涉及的监测和 / 或控制对象数量较大， 单独。

11、控制不适合一体化控制的需求。另外， 生 产控制与管理之间没有很好地结合。本发明正是在这种环境下做出的。 说 明 书 CN 103576653 A 3 2/3 页 4 0009 图 1 是根据本发明的实施方式提供的煤矿生产控制管理一体化系统的结构框图。 如图 1 所示， 根据本发明的一个实施方式， 提供了一种煤矿生产控制管理一体化系统， 该系 统可以包括 ： 0010 煤矿生产控制子系统10， 该煤矿生产控制子系统10包括多个控制子模块12， 该多 个控制子模块 12 用于监测和 / 或控制多个现场设备 ； 0011 煤矿管理子系统20， 该煤矿管理子系统20包括多个管理子模块22， 该多个管理。

12、子 模块 22 用于执行多种生产决策的制定 ； 以及 0012 数据库 30， 该数据库 30 与所述煤矿生产控制子系统 10 和所述煤矿管理子系统 20 相关联， 其中所述煤矿生产控制子系统10将与现场设备相关的监测和/或控制数据存储在 该数据库 30 中， 所述煤矿管理子系统 20 将制定的生产决策存储在该数据库 30 中以供所述 煤矿生产控制子系统 10 调用。 0013 煤矿生产控制子系统 10 的一个或多个控制子模块 12 可以包括但不限于， 例如综 采模块、 主运输模块、 供电模块、 排水模块、 安全监控模块、 工业电视模块、 通风模块、 火灾检 查模块、 智能报警模块、 智能联动。

13、模块、 远程控制模块等 0014 煤矿管理子系统20可以例如是MES。 煤矿管理子系统20的一个或多个管理子模块 22 可以包括但不限于， 例如生产管理模块、 调度管理模块、 机电管理模块、 一通三防模块、 煤 质管理模块、 设计管理模块、 安全管理模块、 综合分析模块、 三维显示模块等。 0015 数据库 30 可以是本领域技术人员公知的数据存储装置。 0016 煤矿生产控制子系统 10 的一个或多个控制子模块 12 可以分别连接到数据库 30 或通过总线连接到数据库 30。控制子模块 12 之间也可以相互连接。 0017 煤矿管理子系统 20 的一个或多个管理子模块 22 可以分别连接到数。

14、据库 30 或通 过总线连接到数据库 30。管理子模块 22 之间也可以相互连接。 0018 煤矿生产控制子系统10的一个控制子模块12可以与现场设备中的一个或多个现 场设备对应， 用于监测和 / 或控制该对应现场设备。操作人员可以通过该控制子模块 12 实 现对对应现场设备的监测和 / 或控制。 0019 可以将用于监测和 / 或控制各种现场设备的控制子模块 12 集成到一个煤矿生产 控制子系统 10 中， 因此可以实现集中显示和集中控制。 0020 煤矿生产控制子系统10的一个或多个控制子模块12可以将各自负责的现场设备 的监测和 / 或控制数据存储在数据库 30 中， 可以为生产决策提供。

15、数据依据。 0021 煤矿管理子系统 20 中的一个或多个管理子模块 22 可以从数据库 30 中获取上述 的监测和 / 或控制数据， 管理人员可以以该数据为依据制定生产策略。一个或多个控制子 模块 12 可以将制定的生产策略存储在数据库 30 中以供一个或多个控制子模块 12 使用。 一个或多个控制子模块 12 可以从数据库 30 中获取该生产策略， 根据该生产策略来监测和 / 或控制对应的现场设备。 0022 在本发明的一个实施方式中， 除了制定生产策略外， 煤矿管理子系统 20 中的一个 或多个管理子模块 22 还可以用于执行与生产决策以外的策略的制定。 0023 与生产决策以外的策略可。

16、以包括例如人力资源管理策略、 财务管理策略、 物资管 理策略等， 但不限于此。 0024 在本发明的一个优选实施方式中， 还可以用到地球信息系统 （GIS） 。GIS 有时又称 说 明 书 CN 103576653 A 4 3/3 页 5 为 “地学信息系统” 或 “资源与环境信息系统” 。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。 它是在计算机硬、 软件系统支持下， 对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进 行采集、 储存、 管理、 运算、 分析、 显示和描述的技术系统。 控制和反映煤岩界面的因素很多， 而且也很复杂、 常规的分析方法很难把这些复杂的因素用较形象的方式表示出来， 地理信 息。

17、系统 （GIS） 是完成这种复杂因素综合分析的有力工具， 它能把多种因素综合起来分析， 并 且能进行各种运算。 利用地理信息系统软件， 不仅能方便地选择所需资科编绘各种图件， 而 且可以在任何时候根据新的资料修改和编绘。原始资料与编绘的图件保存在同一系统中， 可以编辑， 便于查询。 0025 本发明的实施方式提供的煤矿生产管理一体化系统还可以包括 GIS 子系统 40， 该 GIS子系统40与所述数据库30相关联， 用于提取储量数据库月度采损数据， 包括工作面、 工 作面月度进尺、 巷道边线、 巷道月度进尺， 并对其自动更新， 并将提取的储量数据库月度采 损数据， 插入到数字矿山数据库中。 0。

18、026 煤矿生产管理一体化系统还可以包括显示子系统 50， 该显示子系统 50 用于展现 所述煤矿生产控制子系统 10 的一个或多个控制子模块 12 监测和 / 或控制现场设备的状 况、 煤矿管理子系统20的一个或多个管理子模块22的工作界面、 和/或所述GIS子系统40 生成的与矿井采掘有关的平面地图。 0027 显示子系统 50 的例子可以包括显示器， 显示器可以包括但不限于液晶显示器、 发 光二极管 （LED） 显示器、 有机发光二极管 （OLED） 显示器等。 0028 煤矿生产管理一体化系统还可以包括输入设备， 例如鼠标、 键盘、 控制板等。 0029 本发明的实施方式提供的煤矿生产。

19、管理一体化系统， 将现有技术中独立工作的现 场设备监测 / 控制设备由集成到煤矿生产控制子系统 10 中的各个控制子模块 12 来代替。 而且， 数据库 30 作为一个统一数据库 30， 既与煤矿生产控制子系统 10 通信， 又与煤矿管理 子系统 20 通信， 可以实现生产控制子系统 10 与管理子系统 20 的无缝对接。由于将生产控 制层面的多个子环节集成， 且生产控制层面和管理层面一体化， 真正实现了 “纵向压缩， 横 向扩展” 。 0030 另外， 整个煤矿生产控制管理一体化系统可以统一编程， 克服了现有技术中各个 生产控制设备之间的不兼容性， 以及控制设备与管理系统之间的不兼容性。 0。

20、031 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范围。 0032 另外需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛 盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合。 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。 0033 此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要其不违背本 发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。 说 明 书 CN 103576653 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103576653 A 6 。