智能化煤矿顶层架构与实施路径

"智能化煤矿顶层设计研究与实践" 智能化煤矿的建设是煤炭行业转型升级和高质量发展的重要途径。当前，我国在智能化煤矿建设初期面临缺乏系统性和前瞻性的顶层设计问题。为解决这一问题，文章深入研究了智能化煤矿的顶层设计，提出了一个分阶段、分层次的实施策略。 首先，文章将智能化煤矿的演进分为三个阶段：数字融合互联阶段，人机主动交互阶段，以及主要系统自学习自决策阶段。在数字融合互联阶段，重点是实现物质流、信息流、业务流的高度一体化协同，构建一个以人为本的智能生产与生活环境。在人机主动交互阶段，人与机器的互动将更加智能，提高工作效率。最后，在自学习自决策阶段，系统将具备自我学习和优化的能力，实现更高级别的自动化和智能化。 为了支撑这三个阶段的实施，文章提出了一种以泛在网络和大数据云平台为基础的架构，其中智能管控一体化系统为核心。这个架构涵盖了十个主要的智能系统，包括煤矿智慧中心及综合管理系统、安全强实时通信网络、地质保障系统、巷道掘进系统、开采工作面控制系统、煤流及辅助运输系统、井下环境感知系统、煤炭洗选系统、无人值守智能管理系统和绿色生态智能系统。这些系统共同构成了智能化煤矿的顶层架构。 文章还强调了数据特征和关联关系的研究，以确定智能化煤矿信息实体的特征和抽取方法。通过构建智能化煤矿的知识图谱，可以更好地理解和利用数据。同时，文章提出了数字逻辑模型，用于描述煤矿的运行逻辑和数据交互。此外，研究了“云边端”数据处理架构，即云端、边缘计算和终端设备之间的协同工作模式，以及三层递阶控制策略，为智能化煤矿的应用系统设计提供了理论基础。 通过张家峁煤矿的智能化改造和巴拉素煤矿的新建智能化项目，文章展示了这些理论在实际工程中的应用，验证了顶层设计的有效性。这些实践案例为其他煤矿的智能化转型提供了参考。 关键词：智能化煤矿；顶层设计；数字逻辑模型；边云协同；控制策略 中图分类号：TP 文献标识码：A