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加快推进煤矿工业互联网建设

极速一分彩煤炭报 作者:杨林 2020-11-06 15:10:02

2018年以来,兖矿集团(后与山东能源集团重组为新的山东能源集团)以数字化转型为主线,以智慧兖矿建设为目标,积极完善工业互联网架构体系,着力建设新型基础设施,打造“网络、平台、安全”三大支撑,有力促进了煤矿智能化发展。

积极完善工业互联网架构体系

一是煤矿工业互联网架构体系初步建立。

按照大数据工程总体规划要求,目前兖矿集团已初步形成“1233”工业互联网架构体系:“1”即IT基础设施层,“2”即IT治理、安全两个保障体系,“3”即物联网、大数据和主数据三个核心平台,“3”即生产、经营和决策三个业务应用云。煤矿工业互联网建设总体目标为:建成低成本、低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网网络基础设施,建立整合规划设计、生产工艺、设备运行、安全风险、洗选销售等信息资源的工业APP应用及大数据平台,打造以数据驱动为核心的网络化、扁平化、平台化煤矿新型经营管理模式。

二是IT基础设施建设有序展开。

建成洲际信息通信网络。形成覆盖山东本部基地、陕西、内蒙古、新疆、贵州以及国外亚太、北美、拉美等大型跨国集团级基础网络架构,为安全生产、办公提供100GB以上的高速通道;建成本部统一互联网出口,出口带宽达到40GB;通过虚拟加密网络(VPN)、软件定义广域网(SD-WAN)、专线等方式与300多家分支机构实现互联互通。

建设骨干万兆工业综合信息网络。主要矿井建成骨干万兆工业环网,承载安全生产管理各类信息化系统数据传输业务,满足煤矿海量感知、智能采掘、高清视频监控、生产控制、安全监测监控、移动应用等系统业务需求。

建成分布式云计算中心。目前,兖矿集团已建成具有私有云、生产云和公有云混合多云架构的分布式云计算中心,700余台虚拟服务器承载兖矿集团ERP、OA、HR、财务、安全生产上百套业务系统。建成兖矿集团和11对矿井级分布式生产云中心,兖矿集团级工业系统上云率达100%,矿井系统上云普及率达90%。完成“两地三中心”容灾建设规划,在济南联通数据中心建成行业首家同城应用级容灾中心。

逐步完善信息安全体系。完成10余个信息化系统三级等保测评,修订了兖矿集团《网络与信息系统信息安全管理办法》。优化工业控制系统信息安全体系,逐步完善网络安全态势分析、深度威胁发现、入侵防御、终端管理、全面审计等技术体系,全面提升综合防护能力。

三是5G新基建工作加快推进。

2019年8月,兖矿集团与山东联通、中兴通讯签署战略合作框架协议,成立国内首家5G智能矿业重点实验室。目前,兖矿集团自主研发业内首套可实用化部署的矿用5G基站系统已完成煤矿井下实地工业性试验;5G核心网软件系统已完成整体研发,正在进行软硬件联合测试。预计2020年下半年,将完成包含矿用5G核心网在内的矿用5G成套专网系统的研制开发,形成规模化部署能力。

四是煤矿工业互联网平台逐步完善。

工业互联网平台已初具规模。兖矿集团自2017年组织CMOMPlat煤矿工业互联网平台研发,实现了规划、设计、生产、技术、安全、运营等50多款工业APP应用,支持20多种异构数据协议,将矿井原有50余套孤岛系统整合形成信息共享、流程互通的一体化平台,可满足煤矿生产精益化管理及运营决策管理需求。目前,已在金鸡滩、转龙湾、贵州能化等实现部分模块成功应用,东滩煤矿进行全矿井平台试点。

煤矿工业APP应用业务场景逐渐深化。通过持续深化工业互联网在煤矿的应用,打造人员画像精准化、设备运维智能化成熟场景进行推广,试点优化提升辅助运输智能化、生产管理精益化、灾害风险预警化应用场景。人员画像精准化,通过充分整合人员主数据、入井安检、人员精确定位、安全监测等系统,结合工业APP平台作业工单、职业卫生实时体征,构建人员健康状态、现场风险、技能绩效等精准多维的井下作业人员画像;设备运维智能化,紧密围绕设备运行、维修和环境等信息,对设备健康状态进行全面分析,实现预防性维护,减少设备非正常停机。工业APP平台中智能排程应用可对维修活动进行优化排配,智能巡检应用实现现场智能点巡检,智能协同应用实现设备远程多方会诊;辅助运输智能化,在转龙湾煤矿极速一分彩辅助运输系统智能化建设,结合工业APP平台中智能物流应用,通过信号监控、机车定位、调度通信,实现驾驶员、车辆、物料、事故违章等全方位管理,有效提升辅助运输系统的安全高效智能化水平;生产管理精益化,在东滩煤矿极速一分彩工业APP全面应用,推进采、掘、机、运、通、洗选等生产系统协同,实现生产流程的可视化、流程化、标准化管控,减少无价值环节和浪费;灾害风险预警化,积极落实国家煤监局要求,建立本部矿井安全风险预警系统,通过实时采集井下地质条件、水文、冲击地压、自然发火、瓦斯、设备等风险信息,构建煤矿安全风险指标体系,提高安全生产决策科学化水平。

五是参与国家煤矿工业互联网项目取得突破。

兖矿集团参与工信部2020年工业互联网创新发展工程项目申报中标3项,牵头煤炭行业工业互联网安全综合防护平台项目,作为联合体参与重点领域及特定场景工业互联网平台应用项目、工业互联网平台应用创新推广中心(面向区域特色)项目。

四方面发力推进煤矿智能化

目前,煤矿智能化建设过程中主要存在三方面问题。

一是煤矿智能化建设标准亟待规范。现在煤矿智能化建设缺乏统一规划和标准规范,许多系统建设基于厂家方案实施,造成信息孤岛现象严重。

二是煤矿智能化基础支撑存在不足。各矿井在IT基础设施投入、信息化人员配置等方面还存在不足,无法满足煤矿智能化建设需要。主要包括煤矿井下无线网络未能实现全面覆盖,生产云中心资源配置不足,工控系统安全防护不到位,智能化系统运行维护人员能力不足等问题。

三是煤矿智能化应用场景亟待培育。煤矿智能化建设是系统工程,是复杂的、多业务综合的系统,不可能一蹴而就。各单位根据自己需求极速一分彩了一些场景建设,但未形成规模化应用,需要以点带面,以成熟示范场景培育逐步带动煤矿智能化发展。

笔者认为,下一步应主要在四方面发力。

一是以工业互联网体系建设强化煤矿智能化顶层设计。兖矿集团制定了煤矿智能化的总体规划,煤矿工业互联网体系建设是煤矿智能化发展的核心内容。因此,要强化煤矿工业互联网顶层设计,尽快完善煤矿工业互联网体系,制定煤矿工业互联网标准规范及三年发展规划,促进煤矿智能化科学有序发展。

二是以工业互联网平台建设强化煤矿智能化基础支撑。煤矿工业互联网建设包括网络、平台、应用和安全,其中网络是基础,平台是核心,安全是保障,应用是效果。2020年主要推进的工作:矿井全面建成工业万兆网,主力矿井推广井下无线全覆盖,优化完善矿井生产云中心,推进工业控制系统安全防护工程建设;煤矿CMOMPlat工业互联网平台全面上线运行,实现推广应用。

三是以工业互联网场景培育强化煤矿智能化示范应用。从煤矿实际需求出发,不断在“尝试—反馈—改进”迭代中推动智能化场景深化提升,以低成本、快速、灵活的方式为煤矿提供共享应用平台服务。兖矿集团在煤矿工业互联网平台方面实现了50多款工业APP应用,需要加快推进示范矿井和示范应用的培育,并进行逐步推广。今年,兖矿集团重点推进矿用5G智能化示范应用,煤矿辅助运输智能化示范应用,井口安检智能化推广应用等。

四是强化运行维护支撑保障煤矿智能化系统稳定运行。运维是煤矿智能化系统长期高效运行的保障,推动各矿井智能化系统统一运维,建立集中统一的运维共享平台、统一标准规范、统一调度资源,实现总部、区域中心、生产单位运维工作的有机协同、集中管控,提高运维效率,降低成本。

(作者系兖矿集团信息化中心高级技术主管)

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