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                三恒產品
                “GIS一張圖”礦井信息管理平臺
                “GIS一張圖”礦井信息管理平臺
                詳細說明


                一、系統概述


                按照全國安全生產信息化“一盤棋”、“一張網”、“一張圖”、“一張表”的總體目標要求,結合各省煤礦特點,建設省級高危行業(煤礦)風險預警與防控系統,本平臺基于煤礦“一張圖”的管理理念,梳理智慧煤礦標準規范體系,采用最新的空間信息、云計算、大數據、移動互聯網等技術,研發煤礦安全生產GIS一張圖、云服務平臺、新型安全管理體系及大數據分析平臺,為智能化安全生產管理平臺提供空間數據和業務數據的集成與應用服務,實現煤礦協同調度、集中管控及科學決策,提高防災救災能力和安全管理水平。


                二、系統建設目標


                (1)風險研判“智能化”

                研究煤礦在自然災害、企業管理水平、人員構成素質、設備運行狀態等方面的致災因素和指標,建立煤礦安全風險預警評價指標體系和智能風險分析模型,利用人工智能和機器學習,不斷積累優化模型知識庫,對煤礦風險進行迭代和推理,針對不同特點煤礦構建自適應的煤礦風險預警分析模型,提升煤礦風險模型化自動評估預警的準確性,突出風險點和高風險煤礦,可為煤礦提供風險管控治理建議,為制定執法計劃提供參考,提升監察執法效率和針對性。

                (2)應用系統“平臺化”

                基于統一架構、統一標準、統一認證和統一運維體系,建成面向省、市、縣各級煤礦安全監管機構,省級煤礦安全監察局及其分局和煤礦企業的多級風險分析預警與防控平臺,實現數據采集分析和業務協同管理。

                (3)數據交互“標準化”

                遵照國家及煤炭行業相關標準、國家安全監管總局《煤礦安全生產在線監測聯網備查系統通用技術要求和數據采集標準(試行)》、省級安全生產綜合信息平臺(一省一平臺)數據交互接口規范等相關要求,實現煤礦數據采集交互標準化及平臺信息的有效共享。


                二、系統框架


                “智能化安全生產管理平臺”作為一個以業務為中心的系統框架,使得生產業務及管理部門“看得到、管得著、控得住”,提升各部門間的橫向整合以及各級管理部門間的縱向集成。總體架構設計有三層重要含義:

                (1)整體和全局:總體設計的首要視角是要跳出局部環境的束縛和影響,站在全局互聯和全網通用的整體高度和全局視野,去分析決定生產運營統一管理的問題。

                (2)業務:總體設計的重點是業務,以安全生產管理的核心業務流為主線,收集、整理與描述業務需求并按層次呈現,以數據形式保存,同時分析應用系統的業務可行性。從業務出發分析設計信息系統的內外部要素和相互關系,確保工作流程、信息系統、數據以及相應技術之間深度融合。

                (3)效益:智能化安全生產管理平臺建設需要達成優化安全生產業務部門工作流程、應用“一張圖”協同、透明化礦山等新技術提高瓦斯治理和應急響應能力,促進職能變革、提高業務效率、推動體制創新的目標,最終提升企業效益。

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                三、GIS圖形協同功能


                (1)“一張圖”數據集成

                礦井全息“一張圖”將綜合自動化、監測監控、各專業業務管理等數據和信息,以空間位置為橋梁進行綜合集成和融合,并以“一張圖”的方式進行綜合展示和分析,為礦井安全生產提供可視化查詢、統計、分析和決策工具。

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                (2)“一張圖”圖紙管理

                系統將礦井所有圖紙以圖層為單位進行存儲,實現地質、測量、通風、機電、采掘、技術等礦井各專業信息統一管理和動態更新,使得各部門能夠實時、動態、全面地獲取到礦井其他各科室部門的最新相關信息。“一張圖”管理功能按照地測防治水、生產技術、一通三防、機電運輸和監測監控對全礦井圖紙進行瀏覽和查看,每個專業分為若干種圖紙,每種圖紙又由不同圖層組成,圖層具有開關功能。

                (3)智能檢索與分析

                基于GIS一張圖的綜合集成、展示與管控是將各子系統的設備及數據統一集成到GIS一張圖上,方便用戶實時掌控全礦的安全監控、人員、設備等位置及監測數據。提供一張圖的綜合展示、智能搜索與空間分析以及實時數據的專題圖分析等功能。基于“一張圖”的綜合展示是基于GIS一張圖通過圖層控制的方式展示各類監測傳感數據,提供實時數據展示、聚合展示、穿透查詢等功能。

                   ① 智能搜索

                智能搜索提供模糊搜索、精確搜索等多種搜索方式,對融合子系統內的設備傳感器、人員目標、視頻、廣播等人和設備提供模糊搜索功能,并以列表和地圖展示相結合的方式進行信息展示和空間定位,方便用戶從搜索結果中快速地選擇出搜索對象。

                   ② 空間統計查詢

                空間統計查詢為用戶提供在GIS圖上選擇多邊形、長方形、圓形等區域任意繪制功能,并自動統計出該區域的設備數量、設備狀態、實時值、實時圖像、人員數量等,為用戶提供基于空間范圍的搜索、查詢與統計功能。

                   ③ 標注與測量工具

                標注是在GIS一張圖上為用戶提供點、線、區域的任意標注功能,特別是安全風險點、隱患點等重點位置添加標記。   

                測量工具是GIS“一張圖”為用戶提供的距離測量、面積測量、方位測量等測量工具。方便用戶在實際的CAD圖上能夠精確測量,為業務應用提供輔助工具。

                   ④ 熱力圖

                熱力圖根據某一監測參數的所有實時值根據坐標位置和監測值動態生成熱力聚合圖和相關圖例,通過熱力監測圖可實時掌握監測參數的實時分布情況,方便用戶掌握礦井整體監測數據分布,為安全生產提供依據。如人員分布熱力圖、CH4濃度分布熱力圖等。

                (4)綜合“一張圖

                綜合“一張圖”功能是“一張圖”的全面應用,包括工作面、安全狀況、自動化、機電設備、安全監測、人員定位和工業視頻等方面。

                  ① 工作面

                列表顯示所有回采和掘進工作面,任何一個工作面都可以定位其在圖形上的位置。

                對于回采工作面,可以通過點擊列表或者圖形查詢其詳細信息,包括基本信息、生產狀況、安全狀況、區域聯動、機電設備、智能開采、月度回采、技術資料和應急處置。

                回采工作面基本信息

                可以通過回采工作面基本信息查看工作面名稱、設計長度、工作面長度、采高、煤層視密度、可采儲量、采煤工藝和采深等信息。

                回采工作面生產狀況

                生產狀況包括生產實況、進度情況和產量趨勢等信息。

                回采工作面安全狀況

                安全狀況包括工作面相關的風險、隱患和三違信息。

                回采工作面區域聯動

                區域聯動可以獲取工作面周邊給定距離范圍內的應急廣播、調度通信、周邊測點、周邊視頻等資源的分布情況。點擊每一個資源都可以定位其在圖上的位置,并且可以對其操作。例如,點擊視頻可以獲取實時視頻圖像。

                回采工作面機電設備

                回采工作面機電設備可以查詢工作面區域范圍內的所有機電設備,并且可以在圖上定位每一臺機電設備的位置。

                對于每一臺機電設備,可以通過點擊列表或者鼠標單擊圖上的設備查看設備的具體信息,包括基本信息、全生命周期和技術資料。其中基本信息包括廠家、領用人、使用單位、領用時間、使用地點、型號、設備名稱、單位、編號、出廠日期、出廠編號、防爆證號、煤安證號、電壓等級、資產類型和狀態。

                回采工作面技術資料

                查看工作面相關的技術資料,包括文檔和圖形圖像,均可以直接點擊瀏覽。

                回采工作面應急處置

                可以查看應急值班、人員情況、視頻監控、易發事故,對于突發事故,可以一鍵啟動應急,進行事故處置。

                  ②安全狀況

                列出所有隱患、三違和風險情況,并可以定位其在圖上的位置。

                  ③自動化

                對自動化子系統進行集成,對于每一個子系統,可以展示其基本信息、部件信息、實時監測、能耗分析、健康狀況、檢修計劃和技術資料。

                  ④機電設備

                列出礦井所有機電設備,并可以在圖上定位每一臺設備。對于每一臺設備,可查看其基本信息、全生命周期和技術資料。其中基本信息包括廠家、領用人、使用單位、領用時間、使用地點、型號、設備名稱、單位、編號、出廠日期、出廠編號、防爆證號、煤安證號、電壓等級、資產類型和狀態。

                  ⑤安全監測

                列出安全監控系統所有傳感器,并可以在圖上定位其位置。對于每一個傳感器,可查看其基本信息、實時曲線、歷史報警和區域聯動。

                  ⑥人員定位

                列出人員定位系統的所有基站,并可以在圖上定位其位置。對于每一個基站,可查看其基本信息、人員信息、超時人員和區域聯動。

                  ⑦工業視頻

                列出所有視頻信息,并可以在圖上定位其位置。對于每一個視頻,可查看其實時圖像。

                  ⑧融合聯動

                系統可實現聯動顯示和操作。

                (5)地測“一張圖

                地測“一張圖”包括水文監測、鉆孔、斷層、突水點、觀測站、積水區和鉆場等對象的分布和信息查詢。

                (6)生產“一張圖

                生產“一張圖”包括回采工作面、掘進工作面、采空區和巷道等對象的分布和信息查詢。

                (7)通防“一張圖”

                通防“一張圖”包括通風機、風門、密閉、擋火墻、安全監測等對象的分布和信息查詢。

                (8)機電“一張圖”

                機電“一張圖”包括機電設備和大型設備等對象的分布和信息查詢。

                (9)安全“一張圖”

                安全“一張圖”包括風險、隱患、三違、安全巡檢等功能。

                (10)應急“一張圖”

                應急“一張圖”包括應急值守、重點區域、避難硐室、應急廣播、應急通訊和歷史事故等功能。

                (11)監測“一張圖”

                監測“一張圖”包括安全監測、人員定位、工業視頻、水文監測、應急廣播和調度通信等功能,對監測類子系統進行綜合集成和展示。


                三、風險預警功能


                煤礦安全生產風險預警與防控系統利用物聯網、云技術、大數據等信息技術對各類風險因素進行挖掘、層級鉆取、機器學習及數據分析,實現安全生產風險指標體系和風險分析模型的動態調整,追溯安全生產事故致因的人、物、環境和管理環節,及時有效地監督檢查人的不安全行為、物的不安全狀態、災害的突發性、設備的缺陷和管理的薄弱環節,為實現對事故的超前預防以及開展應急救援提供可靠的依據。

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                煤礦風險預警功能是以流式處理、時序存儲以及知識圖譜分析為技術基礎,基于GIS“一張圖”技術,將各類數據進行可視化關聯展現,展現形式主要有:圖表展示;多維鉆取展示;專題圖分析展示;風險預警結果展示。煤礦安全風險預警信息展現內容如下:

                (1)重大災害預警模塊:瓦斯突出事故在線分析預警功能、沖擊地壓事故分析預警功能、頂板位移分析預警功能、水害分析預警功能、火災分析預警功能、重大設備故障分析預警功能

                (2)安全風險分級模塊:將煤礦區域安全風險預警模型的預測結果,采用梯度級別,將煤礦區域安全風險等級用紅、橙、黃、藍四級在地圖上直觀展現出來。

                (3)煤礦基礎信息:煤礦位置、生產狀態、瓦斯等級、水文地質條件、設計產能、經濟屬性、主要災害分布情況、證照信息、從業人員信息等。

                (4)煤礦在線監測監控統計信息:煤礦傳感器數量分布、煤礦歷史報警次數統計信息、煤礦人員下井次數統計、煤礦帶班領導下井次數統計等信息。

                (5)煤礦在線巡察結果信息:可以對煤礦風險預警平臺煤礦端聯網巡察過程中發現的各系統的報警信息、人員違規違章作業行為信息進行展現。

                (6)煤礦安全管理信息:煤礦事故分布、煤礦事故分類統計信息、煤礦事故人員傷亡信息;煤礦隱患分布、煤礦隱患分類統計信息、煤礦隱患整改信息;煤礦應急救援物資分布、煤礦搶險救援隊伍分布、煤礦救援專家分布等。


                四、綜合調度指揮功能


                    (1)礦山大數據分析

                大數據分析功能提供一站式大數據智能分析能力,實現海量數據的有效存儲與計算,將結構化、半結構化與非結構化數據進行穩定、高效、安全地存儲,并統一提供計算與分析資源。能夠快速構建海量數據信息處理系統,為挖掘數據價值提供堅實基礎,針對煤礦現有礦區及煤礦業務特點,從智慧安監應用(人、機、環風險識別、報警及預警)、生產輔助系統應用(設備維護、故障溯源、故障預測等)以及生產管理(人員、資產、財務等)三個層次展開。通過對海量信息數據實時與非實時的分析,發現全新價值點,實現更多業務創新。

                在分析和可視化的層面,系統具備完備的通用算法、行業算法及模型庫,具備模塊化、組件化能力,能夠輔助業務人員利用各類分析工具進行深層次的數據分析與挖掘工作,系統具備豐富的可視化方案能夠滿足各類數據的可視化分析及展示功能。

                (2)礦山綜合調度功能

                融合通信與智能調度是集煤礦井上下、通信設施(有線、無線)、通信終端(固定電話、語音廣播、移動終端)、人員等信息一體化管理,基于煤礦“一張圖”實現井上下調度的可視化管理。基于生產調度的業務流程梳理,實現井上下多要素全流程的集中協同、優化控制、智慧運行的智能調度系統。

                   ① 移動調度與指揮

                智能調度系統已不僅局限在調度臺的統一調度,基于管控平臺的智能調度可基于手機、PAD等移動終端實現對井下生產的移動調度。

                   ② 語音識別呼叫

                智能調度在傳統的撥號通信的基礎上,引入語音自動識別的機器學習技術,實現語音文字自動識別,實現語音呼叫功能。

                   ③ 一鍵群呼

                能夠一鍵按鈕實現與分組下的人員、固定設備的一鍵群呼功能。

                   ④ 精準定位與通信

                基于一張圖的位置服務,將固定設備、移動設備等基于GIS地圖展現,實現調度系統的精準呼叫與可視化呼叫。

                (3)應急調度指揮

                   ① 避災路線動態規劃

                依據報警級別,利用GIS空間分析功能,基于“一張圖”動態展示井下人員的避災路線,通過語音廣播的方式人員撤離應急指揮。同時將避災路線推送至相應人員的智能移動終端,為井下人員提供避災撤離線路。

                   ② 應急調度指揮

                根據報警類型、級別,能夠基于“一張圖”的可視化實施應急調度與指揮。具體功能:

                   資源調度:能夠基于GIS“一張圖”,對井上下人、設備、物資等救援資源的快速、統一調度。

                   通信調度:基于融合通信與調度系統實現對井下生產的實時通信與調度指揮。

                   實時監控:基于礦井“一張圖”平臺,自動監測報警區域或危險區域內人員撤離數據、設備運行數據、風流數據、環境監測數據等,以便快速調度與決策。

                   群組呼叫:能夠通過應急預案,快速進行群組呼叫。


                四、安全生產協同管理功能


                (1)煤礦安全風險分級管控信息系統

                系統具備對企業安全風險進行辨識、評估、分級、確定風險清單、落實管控責任人、管控措施的功能;

                系統具備風險四色圖(GIS)、比較圖自動生成功能,明確風險分布;

                系統具備對安全風險進行分區域、分系統、分專業管控;

                系統具備安全風險分級管控清單和重大風險清單,支持在移動終端隨時進行查看,并支持向監管單位上報數據。

                (2)煤礦隱患排查管理信息系統

                系統具備對煤礦隱患登記、評級、治理、復查、銷號、掛牌督辦等全過程記錄和閉環管理;

                系統具備隱患逾期報警功能;

                系統具備自動生成隱患臺帳功能;

                系統具備隱患按等級、來源、治理情況可視化分析功能;支持在移動終端隨時進行查看和審批操作,并支持向監管單位上報數據。

                (3)煤礦安全質量標準化管理信息系統

                系統具備質量標準化自定義評分功能,評分結果能夠直接對接風險分級管控系統和隱患排查系統,構建風險分級管控,隱患排查治理和安全質量達標“三位一體”的煤礦安全生產標準化體系。

                (4)煤礦應急救援指揮管理信息系統

                系統能夠實現應急預案、應急機構組成及職能、專家和隊伍通訊錄、知識庫、應急演練方案及記錄、重要物資簿冊、避災路線等文檔和數據的管理維護功能。

                系統能夠在煤礦發生事故時,彈出相關報警信息,并同時顯示事故區域環境和人員情況,啟動應急預案,按照預案彈出應急機構、專家和隊伍通訊錄,避災路線圖,并方便地調出相關各類圖紙資料,同時集成各類通信手段(調度電話、工業視頻、短信和記錄工具等),為應急救援提供支持,滿足應急救援指揮的需要。

                系統具備救援過程的記錄功能,提供輸入界面,錄入救援時間、地點、人員、物資、過程、結果等情況,并存儲。

                系統具備查詢檢索功能,對救援方案、人員、物資、救援記錄等進行查詢訪問。

                系統具備統計分析、報表輸出功能。

                (5)煤礦風險預警與防控系統

                系統提供診斷工具,基于煤礦各類動態監測監控數據和靜態管理類、生產統計類數據,計算評估分析煤礦風險指數,智能化研判分析煤礦風險致災因素,提高煤礦企業風險防控與處置能力,輔助煤礦企業執法部門精準執法。

                系統具備指標模型體系管理功能,可根據煤礦固有屬性,例如瓦斯等級、水文地質類型等智能匹配相應的指標模型體系,用于煤礦風險指數分析和提供智能化研判處置建議。

                系統具備風險指數分析功能,可基于煤礦指標模型體系及采集的各類指標數據分析計算煤礦風險指數。

                系統具備在線巡查功能,提供實時在線巡查工具,分析煤礦當前風險情況。

                系統具備風險研判功能,可基于各類法律法規、行業規定等建立風險研判和處置建議專家庫,針對煤礦風險提供智能化研判和處置建議。

                系統具備風險閉環管理功能,可基于煤礦風險分析結果,進行風險處置指派,處置措施和原因填報,實現風險閉環管理。

                (6)煤礦信息化綜合監控系統

                系統集成煤礦安全監控系統、煤礦井下作業人員管理系統、煤炭產量遠程監測系統、煤礦圖像監視系統、煤炭產量遠程監測系統、應急廣播、煤礦水文監測系統等在線監測系統;

                系統集成主要通風機監控系統、空壓機監控系統、井下排水監控系統、瓦斯抽放監控系統等綜合自動化系統。

                (7)煤礦安全風險智能感知系統

                系統利用視頻模式識別和智能分析技術,動態感知煤礦企業重點場所、關鍵部位、特殊崗位的安全隱患,對人員違規違章行為、設備設施安全隱患等自動形成告警信息和定量信息。

                系統具備人員違規違章行為識別,比如未戴安全帽、追趕候車、巡檢不到位、值守缺崗等;

                系統具備設備不安全狀態的識別,比如皮帶跑偏、堆煤等;

                系統提供云邊端技術架構,云端負責圖像的標注、模型的訓練、模型的下發,邊測或端側實現圖像的實時推理。

                (8)煤礦安全監管執法與決策支持系統

                系統具備實現煤礦安全監控、井下人員位置監測以及產量監測系統的同一平臺數據采集和上傳。

                系統具備采集煤礦安全生產監控系統數據,并具有上傳聯網數據格式的檢查和核對功能。

                系統具備GIS圖模式監控功能。

                系統具備綜合報警監測功能。

                系統具備報警處置、上報功能。

                系統具備安全監控、人員位置、煤炭產量數據關聯分析功能。

                系統具備傳感器數據曲線分析功能。

                系統具備報表統計打印功能。

                系統具備專用的可視化交互終端,實現與上級監管部門之間的可視化交互。

                (9)煤礦防治水管理信息系統

                系統具備與地測空間管理信息系統共享數據功能。

                系統具有礦井地層、構造、頂底板、含水層、含水體、老空水的分析、計算、顯示功能。

                系統具有水害預測預報和水情水害協同會診功能,實現水文地質數據、水文監測數據和水害分析、預警、決策支持、應急救援等一體化管理。

                (10)煤礦調度管理信息系統

                系統滿足煤礦調度業務需求,包括實現煤礦當日/月/年產量、進尺、外運銷售、裝車、庫存、煤礦事故、重點工作、業務保安、會議記錄、值班跟班等管理功能。

                系統具備數據錄入、修改、統計匯總、上報功能。

                系統具備現煤礦安全生產信息查詢功能。

                系統具備數據統計分析、報表輸出管理功能。

                (11)煤礦地測空間管理信息系統

                系統具備地質(包括瓦斯地質)、測量、資源儲量(四量)數據的一體化管理功能。

                系統具備全自動、半自動、交互式圖形處理功能。

                系統具備儲量計算等數值計算功能。

                系統具備自動生成地質模型和煤層頂底板等高線功能。

                系統具備采掘工程平面圖的存儲和展示應符合GIS拓撲數據結構的需求,為專題空間分析提供具有拓撲關系的數據。

                (12)煤礦生產技術綜合管理信息系統

                系統具備生產技術資料數字檔案、數字化圖紙、煤質、機電設備、作業規程、操作規程等信息管理功能。

                (13)煤礦設備管理信息系統

                系統具備設備資產及技術管理功能:設備選型、采購、安裝、使用狀態、技術狀態、維護保養等信息管理。

                系統具備設備文檔管理功能:設備相關檔案的登錄、整理存管等信息管理。

                系統具備設備使用及運行管理功能:設備使用、運行狀況,設備缺陷及故障、事故處理、分析管理等信息管理。

                系統具備預防性維修管理功能:維修計劃排程、維修成本核算等。

                系統具備備品、備件管理功能:建立備件臺帳,編制備件計劃、處理備件日常庫存事務等。

                系統具備統計報表功能:查詢、統計各類信息,包括設備的三率(使用率、完好率、故障率)報表、設備維修成本報表、設備狀態報表、設備履歷報表、備件庫存周轉率、供應商分析報表等。

                (14)煤礦能耗監測管理信息系統

                系統具備煤礦電力、煤炭、燃油、燃氣、水等能源或資源消耗的計量、統計、監測、分析等信息管理功能

                系統具備網絡采集數據、節能評估和節能措施的管理功能。





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