煤矿机电运输综合自动化云平台
矿山智能运营的数字中枢
一、平台定位
基于工业互联网架构的矿山全流程自动化管控平台，实现矿井提升、通风、压风、排水、供电、运输等核心系统的一体化监控与智能决策，达成井下无人值守、地面远程集控的现代化矿山运营目标。
二、核心功能模块
graph TD
A[主提升系统] --> A1(主井提升)
A --> A2(副井提升)
B[主通风系统] --> B1(主通风机实时监控)
B --> B2(风井远程调控)
C[压风系统] --> C1(空压机集群控制)
D[排水系统] --> D1(多级泵房联动)
D --> D2(防水灾智能排水)
E[供电系统] --> E1(变电所自动巡检)
E --> E2(负荷动态分配)
F[主运输系统] --> F1(皮带机群控)
F --> F2(煤流智能调度)三、关键技术能力
1. 全矿井三维可视化监控
- 设备级精细管理
- 主提升系统：实时监测提升机转矩/速度/钢丝绳张力
- 泵房系统：多层架构监控（泵房总图→单泵运行参数）
- 变电所：高低压配电柜温度/电流/功率因数三维展示
2. 智能预警与联动控制
| 系统 | 预警机制 | 联动响应 |
|---|---|---|
| 排水系统 | 水位超限+涌水量突变检测 | 自动启动备泵+通知排水机器人 |
| 通风系统 | 瓦斯浓度>0.8%且持续上升 | 增加风机频率+启动应急通风回路 |
| 供电系统 | 电缆温度>90℃或三相不平衡>15% | 自动转移负荷+定位故障段 |
3. 专家决策引擎
# 排水系统智能算法示例
def pump_control(water_level, flow_rate):
if water_level > REDLINE_LEVEL:
activate_all_pumps()
elif water_level > WARNING_LEVEL and flow_rate > 1000m³/h:
activate_standby_pumps()
else:
optimize_pump_comb() # 基于能耗模型选择最优泵组四、特色子系统详解
▶ 智能排水管理系统
多层监控架构
flowchart TB
中央泵房总图 --> 区域泵房[东翼泵房/北七泵房等]
区域泵房 --> 单泵监控[水泵电流/轴承温度/振动值]
单泵监控 --> 故障诊断[密封泄漏预测/叶轮磨损预警]防水灾应急机制
sequenceDiagram
传感器->>平台： 涌水量突变报警
平台->>排水系统： 启动全部工作泵
平台->>运输系统： 停止采煤工作面设备
平台->>人员定位： 撤离危险区域人员▶ 供电智能运维系统
动态负荷管理
- 变电所实时拓扑：高压柜→变压器→低压馈出回路
- 用电高峰自动切换运行模式：
经济模式（谷段蓄能） ↔安全模式（满负荷备用）
电缆健康监测
- 分布式光纤测温：每50米一个监测点
- 局放检测：预警绝缘劣化（提前72小时预报故障风险）
五、管理支撑体系
1. 全维度报警中心
- 五级报警分类
pie title 报警类型占比 “设备故障” ： 38 “参数越限” ： 25 “通讯中断” ： 15 “安控预警” ： 18 “维护提醒” ： 4
2. 矿山数字报表中心
| 报表类型 | 核心指标 | 特色功能 |
|---|---|---|
| 能耗日报 | 吨煤电耗/通风占比/排水单耗 | 同环比能效对标 |
| 设备健康周报 | 关键设备MTBF/故障停机率 | 维护计划自动生成 |
| 安全月报 | 瓦斯超限次数/防水系统响应时效 | 隐患地图可视化 |
3. 精准权限控制系统
三级管控架构
运维人员 → 单设备操作权限
值班长 → 区域系统调控权限
矿领导 → 全矿应急预案启动权限 六、典型应用场景
井下智能排水实战案例
00:00 系统检测西翼水位上升速率异常（>20cm/min）
00:02 自动启动3#/5#工作泵，开启防水闸门
00:05 通过人员定位系统撤离西翼作业人员12人
00:15 水位恢复安全线，系统切换至2台泵经济运行模式 七、技术优势
✅ 全矿井系统联动：打破提升/通风/排水孤岛，实现跨系统智能协同
✅ 国产化工控安全：采用等保三级认证的矿山专用工业防火墙
✅ AI预测性维护：关键设备故障预测准确率≥92%
✅ 柔性扩展架构：支持新增矿区的48小时快速部署
实践成效：在23座矿井实现减员增效——井下固定岗位减少60%，设备故障率降低45%，应急响应速度提升80%，年节约能耗成本超3200万元。
让矿井呼吸更安全，让矿山运行更智慧
——重塑煤矿机电管理的智能化未来
