當(dāng)前，我國國民經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的攻關(guān)期。在“兩化”深度融合的大形勢(shì)下，工業(yè)領(lǐng)域正迎來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大變革?；ヂ?lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，給許多傳統(tǒng)行業(yè)都帶來了顛覆性變革。將高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)裝備、管理融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)正成為越來越重要的發(fā)展趨勢(shì)。智慧礦山正是在這樣的背景下提出和快速發(fā)展起來的。

井工煤炭資源開采是人類在地下進(jìn)行的生產(chǎn)活動(dòng)。礦山地質(zhì)條件復(fù)雜多變，為創(chuàng)建適于設(shè)備運(yùn)行與人員工作的安全可靠的開采環(huán)境，井下需同時(shí)運(yùn)行探測(cè)、通風(fēng)、排水、防火、供電、工作面開采裝備、運(yùn)輸?shù)榷噙_(dá)90 多個(gè)子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)就像人體的器官，共同形成了一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜運(yùn)行體系。經(jīng)過多年發(fā)展，這一體系先后經(jīng)歷了機(jī)械化、單機(jī)自動(dòng)化、綜合自動(dòng)化、數(shù)字化等階段。目前，煤礦安全高效礦井系統(tǒng)的機(jī)械化程度達(dá)到 90% 以上，單機(jī)自動(dòng)化也日趨完善，建成了一批千萬噸級(jí)礦井群，并開發(fā)了初級(jí)的多系統(tǒng)數(shù)字礦山綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。然而，目前煤礦總體的信息化程度還有待進(jìn)一步提高，生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)和信息還無法實(shí)現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)，還缺乏“智慧的大腦”對(duì)所有子系統(tǒng)實(shí)施協(xié)調(diào)、聯(lián)控，因而生產(chǎn)的過程控制、設(shè)備健康管理、安全風(fēng)險(xiǎn)防控、生態(tài)環(huán)保等都還沒有實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的管控。

智慧化是礦山技術(shù)發(fā)展的最高形式，只有實(shí)現(xiàn)了智慧化才能從根本上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的生產(chǎn)方式、最佳的運(yùn)行效率和最安全的生產(chǎn)保障。

2016年3月以來，國家發(fā)改委、國家能源局、自然資源部等相繼出臺(tái)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》（2016-2030年）、《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》、《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》等眾多綱領(lǐng)性文件，分別對(duì)礦山自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化、智能化提出了指導(dǎo)要求，為礦山企業(yè)今后的綠色發(fā)展指明了方向。

基于上述分析，可以明顯看出智慧礦山建設(shè)是發(fā)展趨勢(shì)與必然方向。智慧礦山是在礦山自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的基礎(chǔ)上，推動(dòng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動(dòng)通信等新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在礦山領(lǐng)域的全面應(yīng)用。

學(xué)者們對(duì)智慧礦山開展了大量的研究，不單單是煤炭領(lǐng)域相關(guān)學(xué)者及企業(yè)積極投身于智慧礦山的研究與應(yīng)用，大量的非煤礦山企業(yè)和研究者也都加入智慧化建設(shè)之中。他們各自都根據(jù)自身的理解及研究基礎(chǔ)、特長提出了智慧礦山的各種定義和架構(gòu)但未達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

綜合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，結(jié)合我司在礦山領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為：智慧礦山是智能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及軟件定義技術(shù)在礦山領(lǐng)域的全面應(yīng)用，是典型的信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical Systems，簡(jiǎn)稱：CPS)。通過集成先進(jìn)的感知、計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建礦山物理世界與信息世界中人、機(jī)、環(huán)、管等安全、生產(chǎn)要素相互映射、適時(shí)交互、高效協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)。

圖1 智慧礦山的定義

智慧礦山具有四個(gè)方面的特征，即萬物互聯(lián)、時(shí)空服務(wù)、融合聯(lián)動(dòng)和智慧決策。

（1）萬物互聯(lián)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知井下人、機(jī)、環(huán)等的位置、狀態(tài)，并可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

（2）時(shí)空服務(wù)：利用GIS和BIM技術(shù)，構(gòu)建基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的、以空間地理位置為主線、以分圖層管理為組織形式、以打造礦山5D數(shù)字孿生為目標(biāo)的礦山綜合數(shù)據(jù)庫，為智慧礦山應(yīng)用提供二三維一體化的位置服務(wù)、協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)、組態(tài)化服務(wù)、三維可視化仿真模擬、礦山工程及設(shè)備的全生命周期管理等服務(wù)和工具，實(shí)現(xiàn)一張圖集成融合、一張圖協(xié)同設(shè)計(jì)、一張圖協(xié)同管理和一張圖決策分析。

（3）融合聯(lián)動(dòng)：通過軟件定義，實(shí)現(xiàn)井上下各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與智能聯(lián)動(dòng)，達(dá)到人、機(jī)、環(huán)、管信息的強(qiáng)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)。

（4）智慧決策：利用大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)，迭代升級(jí)煤礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營的智能分析與輔助決策。

智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)(RED-IOT?)是華夏天信為我國智慧礦山建設(shè)而研發(fā)的智慧化開放共享平臺(tái)，是智慧礦山的頂層設(shè)計(jì)。RED-IOT?基于開放共享的軟件定義理念，集成應(yīng)用GIM（GIS BIM）時(shí)空一張圖、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，對(duì)礦山信息化、自動(dòng)化深度融合，能夠完成礦山企業(yè)所有數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集、高可靠網(wǎng)絡(luò)化傳輸、規(guī)范化集成融合、可視化展現(xiàn)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、安全監(jiān)控?cái)?shù)字化、數(shù)據(jù)應(yīng)用模型化、生產(chǎn)管理可視化、過程管控智能化，并對(duì)人—機(jī)—環(huán)的隱患、故障和危險(xiǎn)源提前預(yù)知、預(yù)防和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置，使整個(gè)礦山具有自學(xué)習(xí)、分析和決策能力。

智慧礦山整體架構(gòu)基于華夏能源工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)體系，主要由感知執(zhí)行層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)層(RED-MOS)和智能應(yīng)用APP層(RED-AppStore)組成，如圖2所示。

圖2 智慧礦山整體架構(gòu)

（1）感知執(zhí)行層：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知井下人、機(jī)、環(huán)等的位置、狀態(tài)，并可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：礦山有線和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，除安全監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)外，其它系統(tǒng)均采用現(xiàn)場(chǎng)總線融合組網(wǎng)模式，在網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

（3）智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)層(RED-MOS)：是基于礦山云數(shù)據(jù)中心的開放式、可擴(kuò)展的智慧礦山內(nèi)核與操作系統(tǒng)，向下實(shí)現(xiàn)各種感知數(shù)據(jù)的接入，向上為智慧礦山APP開發(fā)提供服務(wù)和工具。

（4）智能應(yīng)用APP層(RED-AppStore)：面向礦井生產(chǎn)、安全、經(jīng)營管理、決策分析實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化融合應(yīng)用，同時(shí)可基于智能終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用與服務(wù)。最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用資源的集成融合、智能聯(lián)動(dòng)與動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，真正做到用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)服務(wù)。

總之，智慧礦山建設(shè)通過對(duì)各子系統(tǒng)縱向貫通、橫向關(guān)聯(lián)、綜合集成、融合創(chuàng)新，形成企業(yè)的安全、生產(chǎn)、經(jīng)營管理的綜合性智慧礦山管控平臺(tái)。平臺(tái)能夠整體安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，子系統(tǒng)也能夠獨(dú)立運(yùn)行，平臺(tái)發(fā)生故障不得影響子系統(tǒng)運(yùn)行，子系統(tǒng)發(fā)生故障不能影響平臺(tái)運(yùn)行。

公司對(duì)標(biāo)ABB、西門子等國際知名企業(yè)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，成功研發(fā)了智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)（RED-MOS）。智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)（RED-MOS）是智慧礦山建設(shè)的核心，不僅實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)的集成和融合，打通了感知數(shù)據(jù)和基于感知數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用之間的屏障，而且在一個(gè)平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了信息化與自動(dòng)化的深度融合，為能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)兩化融合提供了技術(shù)保障，如圖3所示。平臺(tái)于2018年10月，通過中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的科技成果鑒定，鑒定評(píng)委由網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＜?span>劉韻潔院士與國內(nèi)采礦及智慧礦山領(lǐng)域?qū)＜?span>王國法院士等專家組成，專家委員會(huì)一致認(rèn)為平臺(tái)達(dá)到國際領(lǐng)先水平、填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

圖3 智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)界面

智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)通過內(nèi)置的平臺(tái)和工具，面向集團(tuán)、煤業(yè)與礦端三級(jí)管理的智慧礦山應(yīng)用提供數(shù)據(jù)綜合服務(wù)、時(shí)空位置服務(wù)、可視化展示、協(xié)同設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)分析等平臺(tái)服務(wù)和工具：

（1）數(shù)據(jù)綜合服務(wù)：通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺(tái)和后端即服務(wù)平臺(tái)，提供安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和礦山業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)、訂閱與推送等全系列綜合服務(wù)，為數(shù)據(jù)融合聯(lián)動(dòng)與大數(shù)據(jù)分析奠定了基礎(chǔ)。

（2）時(shí)空位置服務(wù)：通過RED-GIS服務(wù)平臺(tái)和GIM時(shí)空一張圖平臺(tái)，構(gòu)建基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的、以空間地理位置為主線、以分圖層管理為組織形式、以打造礦山5D數(shù)字孿生為目標(biāo)的礦山綜合數(shù)據(jù)庫，為智慧礦山應(yīng)用提供全時(shí)全域時(shí)空位置服務(wù)。

（3）可視化展示工具：通過RED-GIS服務(wù)平臺(tái)、GIM時(shí)空一張圖平臺(tái)、組態(tài)化平臺(tái)和BI及報(bào)表服務(wù)平臺(tái)，為智慧礦山應(yīng)用提供二三維一體化、組態(tài)圖形、自定義可視化組件等豐富的可視化展示工具。

（4）協(xié)同設(shè)計(jì)：通過GIM時(shí)空一張圖平臺(tái)、協(xié)同設(shè)計(jì)和工作流引擎，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)、測(cè)量、水文、采掘、供電、生產(chǎn)等部門的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同設(shè)計(jì)。

（5）業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化：通過設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)、后端即服務(wù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析服務(wù)平臺(tái)和工作流引擎，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的協(xié)同管理與自動(dòng)化，為實(shí)現(xiàn)礦山回采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、壓風(fēng)、排水、供電等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化決策和自動(dòng)化運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

（6）大數(shù)據(jù)分析服務(wù)：通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺(tái)、后端即服務(wù)平臺(tái)、BI及報(bào)表服務(wù)平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)礦山業(yè)務(wù)的智慧化服務(wù)、設(shè)備故障與重大隱患的實(shí)時(shí)預(yù)警、主動(dòng)預(yù)防和應(yīng)急處置與聯(lián)動(dòng)，為創(chuàng)建高效與本質(zhì)安全型礦山奠定基礎(chǔ)。

智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)（RED-MOS）是基于云計(jì)算的開放式、可擴(kuò)展的智慧礦山核心系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn)：

（1）采用了“一平臺(tái) 多工業(yè)應(yīng)用APP”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。通過協(xié)同調(diào)度與彈性伸縮技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)共享同步及網(wǎng)內(nèi)融合技術(shù)、以及高性能服務(wù)編排技術(shù)和具有隔離功能及資源控制功能的容器虛擬化技術(shù)，構(gòu)建了面向礦山應(yīng)用研發(fā)的微服務(wù)多層次混合架構(gòu)。

（2）通過內(nèi)置的平臺(tái)和工具，為智慧礦山應(yīng)用子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)綜合服務(wù)、時(shí)空服務(wù)、可視化服務(wù)、協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)、業(yè)務(wù)流程服務(wù)和大數(shù)據(jù)分析服務(wù)等服務(wù)和工具，為最終實(shí)現(xiàn)礦山萬物互聯(lián)、平臺(tái)融合、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)與智慧運(yùn)營提供支撐。

（3）為大數(shù)據(jù)分析提供了有力的支撐。支持全維度數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)同大數(shù)據(jù)分析應(yīng)有的計(jì)算框架、可視化及數(shù)據(jù)應(yīng)用迭代的對(duì)接，保障大數(shù)據(jù)分析的有效運(yùn)行。

（4）采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高了智慧礦山網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可管性、可控性和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全性，預(yù)防和阻斷了非法網(wǎng)絡(luò)入侵與攻擊，降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成和運(yùn)維成本。

（5）采用高性能強(qiáng)實(shí)時(shí)傳輸控制技術(shù)（RED-DDS），實(shí)現(xiàn)了智慧礦山操作系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離強(qiáng)實(shí)時(shí)控制，滿足了智慧礦山建設(shè)中分布式設(shè)備的互操作性、可擴(kuò)展性、協(xié)同處理等要求。

（6）創(chuàng)造性地將全時(shí)全域數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與展示技術(shù)內(nèi)置到RED-MOS平臺(tái)中，能夠?yàn)橹腔鄣V山中的人員、設(shè)備、傳感器等提供了動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的空間位置服務(wù)。

華夏天信憑借擁有構(gòu)建智慧礦山系統(tǒng)系列化前沿核心技術(shù)以及整體解決方案，包括

RED-MOS?（智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)）、

RED-SDN?（軟件定義工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）、

RED-DDS?（強(qiáng)實(shí)時(shí)傳輸控制技術(shù)）、

RED-Cloud?（端局/邊緣云平臺(tái)）、

RED-Coding? （標(biāo)準(zhǔn)及映射編碼技術(shù)）、

RED-GIM?（GIS BIM）時(shí)空一張圖、

RED-GIS?（智能井下動(dòng)態(tài)北斗系統(tǒng)）、

RED-Sensing?（泛在感知傳感技術(shù)）、

RED-Defense? （物聯(lián)網(wǎng)天穹安防系統(tǒng)）、

RED-MagicV?（智能視頻監(jiān)控分析系統(tǒng)）、

RED-ControlCenter ?（智能調(diào)度指揮中心）、

基于人工智能（AI）的安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)（RED-BigData?）等，2018年開始已在全國煤炭行業(yè)諸如潞安集團(tuán)高河能源有限公司等多個(gè)大中型礦井取得成功應(yīng)用。

高河能源有限公司是由潞安集團(tuán)和亞美大陸公司共同出資、潞安集團(tuán)控股的中外合作企業(yè)，是潞安集團(tuán)安全穩(wěn)、產(chǎn)能高、成本低、效益好的主力生產(chǎn)礦井。礦井于2005年7月開工建設(shè)，設(shè)計(jì)能力為600萬噸/年，2012年6月28日竣工投產(chǎn)，2013年達(dá)產(chǎn)，2014年核定年生產(chǎn)能力750萬噸。2016年被國家煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)定為先進(jìn)產(chǎn)能煤礦，2017年被評(píng)為國家首批一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化煤礦。始終堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”安全生產(chǎn)方針，始終堅(jiān)持“管理、裝備、素質(zhì)、系統(tǒng)”并重，積極推進(jìn)“369”大安全管理體系建設(shè)，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，以智能化、信息化、自動(dòng)化為發(fā)展，著力打造安全集約高效的本質(zhì)安全型礦井。堅(jiān)持智能開采、綠色開采，致力低碳循環(huán)發(fā)展，率先在潞安集團(tuán)成功應(yīng)用了“地下北斗精準(zhǔn)定位 地理信息 智能化控制”系統(tǒng)，成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的千萬噸級(jí)井工礦山，為潞安集團(tuán)的智慧礦山建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

2018年1月，華夏天信與山西潞安礦業(yè)集團(tuán)簽訂智慧礦山建設(shè)科研項(xiàng)目，以高河能源有限公司為試點(diǎn)。項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容包括：智慧礦山操作系統(tǒng)平臺(tái)、礦井“一張圖”平臺(tái)建設(shè)、安全生產(chǎn)智能管控平臺(tái)建設(shè)、安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析與診斷建設(shè)、系統(tǒng)融合與聯(lián)動(dòng)建設(shè)與智能管控移動(dòng)App建設(shè)。項(xiàng)目總體目標(biāo)：

（1）通過RED-DDS技術(shù)、RED-SDN技術(shù)、RED-GIS技術(shù)與資源虛擬化技術(shù)構(gòu)建潞安集團(tuán)公司分布式礦山異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)智能融合平臺(tái)。

（2）基于建成的融合平臺(tái)，根據(jù)礦山各個(gè)子系統(tǒng)的接口開放情況，實(shí)現(xiàn)煤礦井下人員、環(huán)境、設(shè)備的實(shí)時(shí)感知與定位；實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的有效融合、實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全監(jiān)控及各類危險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、大數(shù)據(jù)分析、聯(lián)動(dòng)預(yù)警、報(bào)警功能，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)引導(dǎo)逃生。

（3）制定潞安礦業(yè)集團(tuán)礦山異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)智能融合平臺(tái)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，并在高河礦建立項(xiàng)目示范。

項(xiàng)目通過智能網(wǎng)關(guān)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全、生產(chǎn)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一定義、傳輸、存儲(chǔ)和規(guī)范化管理。目前，通過平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全、生產(chǎn)類子系統(tǒng)總計(jì)15個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化接入；基于二維GIS、三維GIS和組態(tài)圖的方式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的綜合集成，基于“一張圖”實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全監(jiān)控、人員定位、廣播、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)的定位查詢、數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖查看、各系統(tǒng)專有功能（如四級(jí)報(bào)警、人員軌跡回放、廣播下發(fā)、視頻播放）以及避災(zāi)路線、通風(fēng)風(fēng)流繪制等與顯示功能；基于組態(tài)實(shí)現(xiàn)了各自動(dòng)化系統(tǒng)的工藝流程展示、數(shù)據(jù)歷史查詢、二級(jí)工藝流程組態(tài)圖彈框、設(shè)備動(dòng)畫、管路動(dòng)畫、開停控制、設(shè)備監(jiān)控參數(shù)彈框等功能；基于二三維GIS實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)控、人員定位、應(yīng)急廣播、視頻監(jiān)控等多系統(tǒng)的融合與聯(lián)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)效果如圖4-如圖7。

圖4 高河能源智慧礦山建設(shè)效果-基于3DGIS的展示

圖5 高河能源智慧礦山建設(shè)效果-基于2DGIS的融合與聯(lián)動(dòng)

圖6 高河能源智慧礦山建設(shè)效果-智慧生產(chǎn)監(jiān)控應(yīng)用

圖7 高河能源智慧礦山建設(shè)效果-基于“一張圖”的智能搜索

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展和互聯(lián)互通，煤礦通信需求已經(jīng)從語音為主的通信方式，向即時(shí)消息、語音、視頻、會(huì)議、廣播、定位、遠(yuǎn)程控制等多種通信方式融合的方向發(fā)展。此外，多業(yè)務(wù)、多部門間協(xié)同作戰(zhàn)能力要求越來越高，統(tǒng)一通信需求已日益迫切。整體看來，加快煤礦智能化建設(shè)需要著力發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)。要對(duì)智慧煤礦復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃并建設(shè)綜合管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)傳輸并可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析；探索實(shí)現(xiàn)配套裝備自動(dòng)化、智能化、一體化模式；此外，還要加快研發(fā)和應(yīng)用智能無人工作面協(xié)同控制系統(tǒng)、智能化運(yùn)輸管理系統(tǒng)、煤礦井下環(huán)境感知及安全管控系統(tǒng)、固定場(chǎng)所無人值守系統(tǒng)。而這些都必須建立在海量數(shù)據(jù)低時(shí)延高可靠傳輸及處理基礎(chǔ)上，因此發(fā)展5G專網(wǎng)是當(dāng)前智慧礦山建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)。

華夏天信率先與國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)供應(yīng)商合作，布局煤礦井下5G專網(wǎng)建設(shè)及其應(yīng)用研究，將覆蓋煤礦井下全部區(qū)域，實(shí)現(xiàn)有線、無線、語音、視頻綜合傳輸，人、車、物、環(huán)境的精準(zhǔn)感知，移動(dòng)、固定設(shè)備的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制，通過萬兆SDN交換機(jī) 5G專網(wǎng)，建設(shè)煤礦智能型通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一傳輸、智能接入，打破信息孤島，降低礦井建設(shè)投資，提高煤礦安全管理水平。