GBT51272-2018 煤炭工业智能化矿井设计标准.pdf
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3.0.1智能化矿并各系统的装备应具备故障诊断功能,并! 综合预警预报。
3.0.2智能化矿井主要生产系统应实现自动化,且应实现无人值
3.0.3智能化矿并宜采用物联网、天数据、云计算、移动互联等先 进的技术手段,实现智能感知、信息融合、数据挖掘和决策支持。 3.0.4智能化矿井应建立信息安全保障体系,实现系统安全、网 络安全和应用安全钙镁磷肥标准,
络终安全和应用安全。
4.1.1智能化矿并总体架构应包括矿并监控及自动化平
4.1.1智能化矿并总体架构应包括矿并监控及自动化平台和矿 并信息管理平台。
4.1.2矿井监控及自动化平台应能实现矿井生产系统的集中监 控,并应满足矿并信息管理平台对其数据采集、计划及管理的需 要。
4.1.2矿井监控及自动化平台应能实现矿井生产系统的
4.1.3矿并信息管理平台应能处理生产操作和生产管理
成统一的数据集成平台,进行动态调度与计划,并实现矿并生产的
成统一的数据集成平台,进行动态调度与计划,并实现矿并生产的 综合指挥和决策支持。
4.2.1矿井监控及自动化平台网络与矿井信息管理平台网络应 按一体化原则进行统筹设计。 4.2.2矿井监控及自动化平台网络应由核心层、地面接入层、井 下接入层组成。
4.2.3矿井信息管理平台网络应包括核心层、接入层,可根据实
4.2.4矿并监控及动化平台网络应符合下列规定:
1主干网络应采用有线网络传输技术,实现信息传输; 2主于网络应采用工业以太网络或兼容以太网协议的网络; 3主干网络应采用工业级设备; 4主干网络应支持多种网络拓扑结构和允余方式,网络故障 重构时间不应大于50ms; 5采用有源网络作为主干网络时宜采用环形或双环形拓扑
绍构; 6采用无源光网络作为主干网络时宜采用双总线或双环形 拓扑结构; 7主干网络传输速率不应低于1000Mbps; 8支线网络可采用工业以太网、现场总线或无线网络等方 式。 4.2.5 矿井信息管理平台网络应符合下列规定: 宜采用以太网技术的网络; 2 主干网络传输速率不应低于1000Mbps; 4矿井信息管理网络可根据矿井实际需求,采用单网或双网 设计; 5矿井信息管理网络出口带宽不宜低于100Mbps。 4.2.6矿并监控及自动化平台网络除应符合本标准规定外,尚应 符合国家现行行业标准《矿用以太网》MT/T1131和《矿用现场总
4.2.6矿并监控及自动化平台网络除应符合本标准规
符合国家现行行业标准《矿用以太网》MT/T1131和《矿用现场总 线》MT/T1130的相关规定
4.3.1服务器应符合下列规定
1服务器宜包括数据库服务器、采集服务器、应用服务器、 WEB发布服务器、外网服务器、备份服务器和防病毒服务器等; 2数据库服务器、采集服务器和重要的应用服务器应采用穴 余配置。 4.3.2工作站应符合下列规定: 1 矿井监控及自动化系统应采用工业控制计算机; 2 T业控制计算机可采用亢余配置。 4.3.3 矿井监控及自动化网络传输设备应符合下列规定: 1核心层设备应采用具有扩展能力的三层工业以太网交换 机成光线路终端设冬核心层设务应采用宁金配置
1服务器宜包括数据库服务器、采集服务器、应用服务器、 WEB发布服务器、外网服务器、备份服务器和防病毒服务器等; 2数据库服务器、采集服务器和重要的应用服务器应采用几 余配置。
4.3.4矿并信息管理网络传输设备
1核心层设备宜采用具有扩展能力的三层以太网交换机或 光线路终端设备,数量不应少于2台,应进行双机热备或负载均衡 等配置; 2核心层设备采用单主机配置时,主要部件应余配置; 3接人层设备应采用10/100/1000Mbps自适应的以太网交 换机或光网络单元; 4应能支持VI.AN,支持SNMP网络管理协议,支持远程维 护与管理; 5设备的备用端口不应少于使用总数的30%,且不应少于3 个。 4.3.5设备接口应符合下列规定: 1设备之间应采用基于标准TCP/IP协议的以太网接口联 网; 2交换机、服务器和存储设备之间宜采用1000Mbps及以上 接口互联; 3矿井信息管理平台核心交换机与路由设备之间宜根据接 入外部网络情况选择接口; 4矿井生产系统的监控系统可采用以太网口、串行接口或通 过转换接口与矿井监控及自动化网络接入层设备相连
1矿井视频监控图像信息存储系统容量不应少于30天的累 计信息量,其他信息存储系统容量不应少于1年的累计信息量; 2应能支持双控制器,支持热插拨,采用RAID,宜支持 RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等; 3应能支持通用存储管理软件,可通过软件进行配置、定义、 修改等功能
4.3.7矿用网络交换设备除应符合本标准规定外,尚应符合国家
4.4.1平台软件应由矿井监控及自动化平台软件、矿井信 平台软件及基础软件组成。
4.4.1平台软件应由矿并监控及目动化平台软件、矿并信息管理 平台软件及基础软件组成。 4.4.2矿井监控及自动化平台软件应包括矿并生产系统各类监 控软件,监控软件宜选用通用组态软件。 4.4.3矿并信息管理平台软件应包括一站式门户管理、矿并安全 管理系统、矿并生产管理系统、矿井经营管理系统和决策支持等软 件。
4.4.1平台软件应由矿并监控及目动化平台软件、矿并信息管理
4.4.4基础软件宜包括数据
4.5.1数据中心应能实现数据融合、数据分析、数据分类,实现矿 井监控及自动化平台与矿井信息管理平台的信息交互、共享与物 理隔离。
4.5.2数据中心的主要设备应符合下列规定:
1矿并监控及月动化平台与矿并信息管理平台应分别设置 服务器、交换机、存储系统、工作站等设备,并分别进行管理; 2应采用虚拟化、集群、负载均衡等技术,以提高设备资源的
3 应建立备份系统,宜具备容灾功能。 5.3数据中心宜按云计算架构设置,所有设备应满足在云理 运行的要求。
4.6.1调度监控中心应具有对矿并生产系统调度指挥、远程监控 的功能,实现矿并安全生产、调度管理等信息的显示、报警、记录 实现对矿井重要场所的视频监控。
4.6.2调度监控中心宜设置在与矿并生产有关的联合建
协办公楼或专用建筑物内,
4.6.3调度监控中心按照功能分区可分为调度区、监控 区和管理区等,
准《煤矿安全生产智能监控系统设计规范》GB51024和《数 设计规范》GB50174的相关规定。
5.1.1矿井生产系统的工艺和装备应按照实现智能化要求进行 设计。
运行时间等信息的采集、分析、存储功能,并应设置相关检测设 备和软件,以满足能耗及产能分析、故障诊断和环保等方面要 求。
5.1.3各生产系统的监控设备、通信网络接口、通信协议宜统一
5.1.5相关联的生产系统应能实现联动控制、调节与预警
5. 2采、掘工作面系统
5.2.1采、掘工作面应根据采掘工艺及装备等条件确
1采煤机应具备运行工况及位姿参数监测、机载无线遥控、 滚筒切割路径记忆、远程控制和故障诊断等功能,应能向第三方提 供控制接口; 2液压支架应配备电液控制系统,能跟随采煤机位置自动完 成伸收护帮、移架、推溜、喷雾除尘等各种动作,应具备远程控制功 能,宜与乳化液供液系统协同控制; 3刮板输送机应具有软启动控制、运行状态监测、机尾链条 自动张紧故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能;
宜具有煤流负荷检测及其协同控制功能; 4乳化液泵应具有流量调节功能,能实现高压真动反冲 洗、自动配比补液、高低液位自动控制,能实现对乳化液的浓度 监测; 5工作面设备应实现集中、就地和远程控制,实现采煤机、液 压支架、刮板机等协同控制和流程启停。
5.3.1通风系统应符合下列规
1应能对全矿通风网络的运行和状态参数进行监控,实 现矿井通风网络的风量、风速、通风阻力、风温联合解算和主 要通风机工况模拟解算,应在线蓝测主要通风机工况及工序能 耗; 2主要通风机应具备自动无级调节功能:各类风门宜实现真 动控制和远程控制功能; 3主要通风机的正常启动、反风和风机切换应实现一键式操 作;主要通风机房宜实现无人值守; 4局部通风机应具有调速的功能,且宜在地面集控。 5.3.2矿并安全监控系统应符合下列规定: 1应实现系统自诊断、自评估,具有数据分析与应用功能; 2安全监控系统应与信息导引及发布、通信、人员定位等系 统联动; 3各类传感器与分站之间应采用数字信号传输;瓦斯传感器 宜使用激光传感器等全量程传感器;工作面的回风隅角宜采用无 线传感器,传器应具有自诊断功能
5.3.3矿井应设置采、掘工作面和灯
5.3.4矿并应设置矿压监测系统,监测采掘工作面及受采动影响
5.3.5煤与瓦斯突出监测系统应符合下列规定:
1煤与瓦斯突出矿井应设立煤与瓦斯突出监测系统,并 备灾前突出危险性预警和灾时事故自动报警等功能; 2应接入矿井安全监控系统。
.6瓦斯抽采系统应符合下列
1瓦斯抽采系统应集中控制,应在线监测并上下管路及抽采 泵的运行参数,抽采泵启停、轮换等可实现一键式操作: 2对不同时期瓦斯涌出量参数变化较大的矿并,抽采泵置调 速运行;
5.3.7矿并水文监测系统应符合下列规定
1山区、地表水系较发育区及内涝较产重区,应对地表水、雨 量、矿井涌水量及井下水害观测点进行监测,当井下水文地质异常 时进行报警; 2水文地质类型复杂、极复杂矿井应对地下水进行动态监测 及水害预警,对主要含水层、突水点的水位、水量、水温及水质等应 长期观测。
5.3.8井下排水系统应符合下列规定:
1宜与矿井水文监测系统实现联动; 2 应在地面集中监控,井下各排水泵房应实现无人值守; 3主排水系统宜根据水资源合理利用以及峰谷用电负荷、电 价等因素自动选择合理排水方式; 4 应在线监测主排水系统工序能耗。
应与信息导引及发布系统和通信系统联动。人员定位卡
5.3. 10 防灭火系统应符合下列规定
1矿并应设置并下火灾自动监测系统,实时在线监测并下采 空区、巷道及工作面等关键区域的环境参数,并应根据变化趋势实 时预警; 2灌浆站和制氮站应设监控系统,实时监测设备及管路的运 行状态,制氮站应实现无人值守。
5.4.1主提升、运输系统应实现集中控制,并应实现无人值等。 5.4.2主提升、运输系统应根据各个环节的生产信息自动分析并 调整工作状态,使系统的生产效率、设备使用、能耗等达到最优状 态。
5.4.4辅助提升及运输系统的设备选型和系统设计应提高自动
析,根据生产需求进行智能物流调度和配送。
5.5.1矿井辅助生产系统包括供热系统(含工业场地集中空调系 统)、制冷降温系统、瓦斯利用系统、供水系统、排水系统、污水处理 系统、矿井水处理系统、压缩空气系统,其智能化水平应满足表 5. 5. 1 的功能配置要求。
信感可从其他智能系统引入且符合本控制功能要求时,应采用弓 入信息方式;当其他智能系统信息不满足本系统功能要求时,应配 置信息采集装置。
续表 5. 5. 1
注:1用户服务目标臂理 以用户设计参数为控制自标,有动启停或调节用户 系统的管理系统。 2负荷调节及管网调配一能依据用户管理系统的信息,自动对管网及源发 山调节或调配指令的控制管理系统。 3 故障分析诊断及预警应包含安全监控及预警功能。 4 ? 应配置:一一宜配置;○一一可配置;“一” 无此项要求。 5 供热锅炉房内的水处理系统智能化功能参照本表供水系统中软水系统要 求配置。
1应采用数字系统; 2系统的配置应满足矿井生产系统智能化的要求,重要监测 点应能实现视频侦测、视频识别;
点应能实现视频侦测、视频识别;
视频监控系统的传输网络宜独立设置。
5. 6 供配电系统
5.6.1矿并应设智能电力监控与调度系统,并应符合下
1应能对矿并主变电所及各级车间变电所实时监控及电力 调度,并宜单独组网: 2应具有将监控数据上传矿并调度中心的功能及满足上级 电力部门要求的数据上传功能; 3应具有峰谷电能计量、能耗统计分析、电能质量监测等功 能; 4应具有数据采集、运行监视、智能告、故障录波、故障分 析、源端维护、数据辨识等功能; 5应能自动生成符合规程规范的操作票,实现智能高压开关 设备顺序控制功能; 6供电系统不同运行方式时,应具备继电保护自适应功能和 自动优化控制功能; 7矿井地面、井下有多级配电的高压系统宜设智能防越级跳 闸保护。
5.6.2矿并各级变电所宜符合下列规定:
1矿开主变电所应按智能化设计,各级车间变电所宜按智能 化设计,矿井各级变电所应能实现无人值守功能; 2110(66)kV主变压器继电保护宜采用双重化配置,采用 双重化配置时其输入、输出、跳合闸、控制电源及网络等环节应完
5.6.3矿井输配电线路监测宜符合下列规定,
1矿井重要高压架空输电线路在重点区段可对环境、地质、 导线、金具、杆塔等进行智能监测: 2矿井主变电所电缆夹层、电缆井应设火灾自动报警系统: 地面、井下电缆较集中电缆沟、桥架宜设温度监测
5.7信息导引及发布系统
5.7.1矿并应设置信息导引及发布系统,系统应由信息播控中 心、传输网络、信息终端等组成,可与矿并其他监控及自动化系统 共用传输网络。
5.7.2信息导引及发布系统应具有正常及紧急业务信息的接人 分类和汇总功能,并形成数据资源库;应能分级分类地提供文字、 语音、图形、数据等形式的信息发布;应具有正常工作状态下的常 规信息发布和紧急情况下的逃生信息指引功能。
5.7.3矿井应在地面重要建筑公共区域、井下限制
域人口、副井井口及井底、机车车站、候车室、采掘工作面、紧急 避险设施附近、主要巷道交叉口、避灾路线上、主要行人巷道等位 置设置信息终端,其中矿井行政生产办公建筑主要出入口、副井井 口、候车碱室、紧急避险设施内宜设置具有信息查询和发布功能的 信息终端。 5.7.4信息终端的视觉效果和声场效果应满足使用环境要求及 亮度、颜色声学指标的要求。
5.8.1矿井应建设有线行政通信、调度通信和无线通信系统,各 通信系统之间应互联互通。
5.8.1矿并应建设有线行政通信、调度通信和无线通信系统,各
通信系统宜与矿并产播系统、调度通信系统及无线通信 互通。
5.9.1各类环境保护设施应具有自动运行、记录、统计、分析、评
5.9.1各类环境保护设施应具有自动运行、记录、统计、分析、评 价功能;对环境保护行政主管部门依法监管的污染物排放指标应 具备在线监测、按超标程度自动分级报警、分级通知功能
6.1.1矿并管理系统应建立一站式门户管理系统。
6.1.1矿井管理系统应建立一站式门户管理系统。
1应提供统一的用户登录入口,满足不同业务的权限管理 且应具备密码复杂度及验证码校验功能; 2应具有基础数据字典统一管理功能,包括员工编码、区域 地点编码、组织机构、角色权限和其他矿并共有信息: 3应提供统一的工作流管理机制,能够使相关任务在所有参 与者之间按照规则自动执行; 4应提供统一的消息推送管理机制
6.2 矿并安全管理系统
6.2.1矿井安全管理系统应包括危险源管理、隐患排查管理、违
6.2.1矿并安全管理系统应包括危险源管理、隐患排查管理、违 章管理、质量标准化管理、应急救援管理、学习培训管理、特殊工种 管理、一通三防管理、地测防治水管理等模块,
6.2.2矿并安全管理系统各模
抢险源管理应其有范险源分类及规范化管理、范险源识 别、危险源监控、危险源预警功能,应与部门考核进行关联: 2隐患排查管理应具有隐患分类及规范化管理、任务自动派 发、任务落实情况实时跟踪、未及时闭环报警等功能,应与职丁考 核进行关联; 3违章管理应其有违章分类及规范化管理、现场拍照取证功 能,应与职工考核进行关联; 4质量标准化管理应满足省级煤矿安全监察局的检查要求
应具有考核自动打分统计功能,且应与部门考核进行关联:5应急救援管理应具有应急预案管理、应急资源管理(救援装备、人员、救援物资)、GIS图形管理、现场事态跟踪管理、日常模拟演练、典型案例分析、事故后评价等功能,应能与现场监控系统进行数据交互;6学习培训管理应具有员工在线学习、在线考核功能,宜将员T技能掌握情况与下井考勤进行关联;7特殊T种管理应具有瓦检员、点检员、放炮工等工种的任务自动派发、行走路线规划、任务落实情况实时跟踪等功能;8一通三防管理系统应真有图纸与技术资料管理、通风管理、瓦斯抽采与利用管理、防火管理、防尘管理等功能,应具有与实时监测系统数据对比分析功能;9地测防治水管理系统应具有地质测量、防治水、储量管理功能,支持资料与图纸在线查看、地质储量报表统计分析,应结合矿井地质、水文等监测系统数据实现地测防治水的动态管理;10安全管理系统智能化功能配置水平应满足表6.2.2的要求。表6.2.2安全管理系统智能化功能配置表功能任务通过计算机自动派发配置任务分类配支持提供规落职置配统报支持GIS图形无纸化流程管部支文实情况实时跟踪T考核关置持统表统计分析门监持控权范化考规手云部核持终限消息发关整管数化标署操据联联管签端作理接口理理卡布模块名称危险源管理隐患排查管理:19:
一应配置:? 宜配置:O一可配置;“ 无此项要求。
6.3矿并生产管理系统
6.3.1矿并生产管理系统应包括生产计划及调度管理
1生产计划及调度管理系统应具有生产计划及日常调度管 理功能,可根据企业ERP数据实现生产计划排产; 2机电设备管理系统应具有健康状况的远程在线诊断功能 应具有定期自动运维管理及配件库存识别功能; 3生产技术管理系统应具有规程措施编制、技术资料,专业 图纸设计、采掘生产衔接跟踪、工程进度跟踪、生产与技术指标等 无纸化管理功能; 4生产管理系统智能化功能配置水平应满足表6.3.2的要 求。
3.2生产管理系统智能化功能配
一应配置;? 宜配置O一 可配置
6.4矿并经营管理系统
6.4.1矿井经营管理系统应包括办公自动化管理、企业ERP等 系统,各系统之间应能交互数据。 6.4.2办公自动化系统应其有无纸化流程办公、任务消息提醒
6.4.1矿井经营管理系统应包括办公自动化管理、企 系统,各系统之间应能交互数据。
2办公自动化系统应具有无纸化流程办公、任务消息提醒
6.4.2办公自动化系统应具有无纸化流程办公、任务
邮件提醒等功能。6.4.3企业ERP应包括财务管理、成本管理、合同管理、运销管理、物资供应管理、仓储管理等系统,且应提供规范化数据接口。6.4.4经营管理系统智能化功能配置水平应满足表6.4.4的要求。表6.4.4经营管理系统智能化功能配置表功能配置支持提供支持统一报表无纸化统一规范化支持WEB权限统计流程消息数据云部署操作管理分析管理模块名称发布接口办公自动化管理.0财务管理00成本管理0000企业合同管理000ERP仓储管理0000运销管理0000物资供应管理000注:●应配置:?一宜配置:○可配置。6.5决策支持系统6.5.1矿并决策支持系统应能够对生产系统和管理系统数据进行融合,且应能建立分析模型。6.5.2决策支持系统应具备以下功能:1应建立矿井重点作业区域安全等级评价模型,综合分析评价作业区域的安全状况,宜建立风险评价体系,分析预测作业区域事故发生的可能性;2宜建立动态排产模型,有效分析ERP中的经营数据,结合生产管理数据制定合理的排产方案,对矿井生产和运输物流环节进行合理调度;:22:
3应建立大型设备运维及管理模型,合理调整设备检修及大 型耗能设备运转时间,对主要生产环节设备健康状况、负荷率、故 障停机率、能源消耗等指标进行分析; 4应建立精细化成本核算模型,有效分析队组在生产过程中 各类消耗,实现降低生产成本,提升企业盈利能力的自标; 5在事故发生后,应能够结合具体应急预案宜动提供救援人 员、救援物资、救援装备、事故现场环境、逃生路线等信息,能够对 现场事态发展进行跟踪管理
7.1.1信息系统的安全设计,应符合现行国家标准《信
7.1.1信息系统的安全设计,应符合现行国家标准《信息安全技 术一信息系统通用安全技术要求》GB/T20271、《信息安全技 术一信息系统安全等级保护基本要求》GB/T22239等的规定。 7.1.2信息系统的安全保护能力宜按第二级基本要求设计。 7.1.3计算机信息系统安全专用产品应具有公安部出具的检测 和销售许可证。
7. 2. 1 服务器上应采用安全等级较高的新版操作系统。 7. 2.2 操作系统和数据库系统应对用户进行身份标识、鉴别和权 限控制,
楼梯标准规范范本7.2.3系统应综合采用访问控制、安全审计、恶意代码防范等安 全技术制定安全策略。
7.2.3系统应综合采用访向控制、安全审计、恶意代码防范等安
1应根据各部门的工作职能、重要性和所涉及信息的重要程 度等因素,划分不同的子网或网段; 2应综合采用访问控制、安全审计、人侵防范和防病毒等安 全技术,制定安全策略: 3应对登录网络设备用户进行身份标识和鉴别,对网络设备 管理员的登录地址进行限制; 4应对入网设备的MAC地址、IP地址与所接人的交换机端
7.3.4矿并应建立监控及自动化系统和信息管理系统
7.4.1应用系统应符合下列规定: 1应提供专用登录控制模块,对登录用户进行身份标识和鉴 别; 2应采用访问控制、安全审计等技术配置安全策略; 3应采用通信完整性、通信保密性技术,确保通信过程中数 据的完整性以及对敏感信息的加密; 4应具有软件容错技术,在故障发生时能继续提供部分功 能,确保能够实施必要的措施。 7.4.2数据中心应建立数据备份和恢复体系,应配置备份和恢复
能,确保能够实施必要的措施。 7.4.2数据中心应建立数据备份和恢复体系,应配置备份和恢复 服务器、自动备份软件、存储设备。 7.4.3用于监控及自动化系统的操作控制用计算机,应禁用移动 存储介质的接口。
1为便于在执行本标准条时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格.非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词米用不宜”; 4)表示有选择快递标准,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为"应符合· 的规定”或应按执行”
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