智慧煤矿综合管理平台系统文档

版本号：V3.2.1
修订日期：2024年7月

一、系统概述

本平台是面向现代化煤矿企业的全场景数字化解决方案，集成物联网感知、大数据分析、AI视觉识别、GIS空间计算等核心技术，覆盖生产运营、安全管理、设备监控、人员调度、行政办公五大核心业务域，实现煤矿全业务流程的智能化闭环管理。

二、功能模块架构

1. 核心业务模块

（1）智慧矿山驾驶舱

• 生产数据看板：实时展示原煤产量、设备开机率、能耗强度等12项KPI
• 三维地质建模：集成InSAR卫星数据与井下雷达扫描，实现矿压动态模拟
• 视频智能分析：
  • 人员行为识别（安全帽/反光衣检测准确率≥98.5%）
  • 设备异常状态预警（皮带跑偏识别响应时间＜3s）

（2）安全生产管理

• 双重预防机制：
  • 风险预控：建立包含287项风险因子的评估矩阵
  • 隐患闭环：五定表（定人员/时间/措施/标准/责任）在线跟踪
• 特殊作业监管：
  • 电子围栏：井下禁区智能识别与声光报警联动
  • 爆破管理：电子雷管使用全流程追溯

2. 设备监控体系

（1）智能装备管理

• 设备全生命周期台账：

  字段	说明
  健康指数	PHM系统实时评估（0-100分）
  维护记录	关联工单系统自动归档

• 远程运维支持：
  • AR远程指导：专家可通过标注实时画面指导现场维修
  • 预测性维护：基于振动频谱分析的故障预警（准确率92%）

（2）环境监测网络

• 多参数融合感知：

  传感器类型	监测指标	精度等级
  激光甲烷	CH4浓度	0~100%LEL ±3%
  微震监测	岩体破裂信号	＜100Hz频段

• 智能通风调控：
  • CFD流体力学模型动态优化风量
  • 与电力监控系统联动实现节能运行

3. 人员管理矩阵

（1）智能定位系统

• 多源融合定位：
  • UWB基站：井下重点区域厘米级定位（精度±30cm）
  • RFID识别：关键设备交接自动登记
• 行为安全管控：
  • 超时作业预警：单班井下停留＞8小时自动提醒
  • 违章行为库：内置56类典型违规场景识别模型

（2）培训考核体系

• VR安全实训：
  • 透水事故模拟演练系统
  • 瓦斯突出应急处置考核模块
• 电子档案管理：
  • 自动关联特种作业证件有效期提醒

4. 协同办公模块

（1）移动工作台

• 工单管理流程：
  graph LR  
  申请提交-->部门审批-->调度派单-->现场执行-->验收闭环  

• 即时通讯体系：
  • 分级通讯录（支持5万人级组织架构）
  • 安全指令广播（重要通知100%触达）

（2）智慧后勤服务

• 车辆调度系统：
  • 用车申请智能排班（冲突检测算法）
  • 行车轨迹回放与油耗分析
• 物资管理系统：
  • 智能仓储：RFID货架自动盘点
  • 应急物资：GIS地图可视化查询

三、技术架构设计

1. 整体架构

应用层：Web端/APP/大屏可视化  
平台层：微服务架构（Spring Cloud）+ 数据中台  
基础设施：华为云Stack（两地三中心容灾）  
边缘层：矿用本安型智能网关  
感知层：5G+工业WiFi6融合网络  

2. 关键性能指标

四、部署与安全

1. 部署架构

• 云端：核心业务系统（华为云北京/乌兰察布双节点）
• 边缘端：井下防爆服务器（华为Atlas 500智能小站）
• 设备端：本安型数据采集终端（MTBF≥10万小时）

2. 安全机制

• 数据加密：SM4国密算法全程加密
• 权限管理：RBAC模型（6级权限控制）
• 日志审计：操作记录保存≥5年

五、维护与支持

• 系统升级：季度更新机制（支持热升级）
• 技术支持：7×24小时专家坐席（400-900-XXXX）
• 文档配套：提供API接口手册（OpenAPI 3.0标准）

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