易泰电子矿山安全生产管控平台_矿山环境监测系统

易泰电子矿山安全生产管控平台

易泰电子矿山安全生产管控平台以开展安全领域基础性、综合性、前瞻性科学研究和解决重大事故的监控、预警，应急救援等重大技术关键问题为主要方向，为政府安全生产监管工作提供全面支撑，为企业安全生产、应急管理和重点工程项目安全提供技术服务，开展安全科学技术学术交流，培养安全生产领域优秀人才，围绕“工业互联网+安全生产”的政策导向，结合区块链、人工智能、物联网、大数据、云计算等技术，开展软件平台与硬件结合的深入研究，实现企业对生产事故的超前预警、快速感知、实时监测、联动处置等智能化管理，帮助企业从传统监管方式向数字化、可视化、智能化的现代方式转变。

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安全生产监管面临的问题 icon

政府安全监管压力大

监管单位无法实时获取企业的风险底数，多依靠人工抽查，由于企业众多、安监人员不足，对安全生产监管不够全面和实

企业安全生产“两张皮”

企业为追求经济利益，轻视安全生产，拒不落实政府的要求，专家检查时安全标准化制度、相关记录等均符合要求，专家一走，安全生产管理环节能省则省。

企业面临的问题

有系统缺数据
未能建立24小时监控能力，数据源头不基于设备，而是人工填报；系统场景化设计不足，填报工作量大，难以正常运行，只有少量测试数据；数据不及时、不准确，系统不被信任，流于形式

有报警缺闭环
一线人员水平参差不齐，缺乏问题分析和跟踪闭环;解决不了问题，就解决报警的系统，盲目关闭自动报警；不从根本上解决问题，形成更大隐患

有制度缺执行
办公室里巡检，端正茶水扫码；形式上检查，应付监督，人为造数；纸面上教育，打卡式学习

有数据缺模型
数据缺少安全生产标准与设备数据模型的关联；安全漏洞和隐患与数据模型、安全模型没有匹配；设备工况数据、缺陷数据、失效特征缺少沉淀

有监督缺效率
手抄笔录，层层上报，以报表代替管理，工作死角多；监管手段落后，无法对监管对象的动态变化实时掌控；安全分析评价被事务性工作侵占，无法及时了解全面、真实的安全信息

有专家缺共享
安全知识和经验没有充分利用；专家资源缺、培训频次少、效率低、覆盖面小；现场出现问题，往往很难得到专家支持

方案目标

风险辨识不到位
风险辨识不到位，片面化，经验化，形式化，未制定可靠防范措施。

行业化安全智库

知识图谱能力共享

专业辨识方法

系统自动评级

隐患排查不彻底
未按要求规定开展自检自查，日常检查流于形式，应付监督。

重大危险源实时监测

安全态势大数据预警

双控体系场景化融合

安全网络责任机制运行

应急能力不匹配
应急演练执行、教育培训不到位，应急资源，应急物资信息不透明。

数字化应急预案

仿真应急演练

在线教育考试

敏捷辅助决策

主动安全文化体系

特种作业不合规
受限空间动火作业未审批作业票，未执行先通风再监测后作业规定。

管计划管队伍管人员管现场

实现特殊作业全过程管控

人员定位人脸识别电子围栏

智能行为分析不间断监督

框架体系

矿山安全综合一体化管控平台完全符合工业互联网平台的框架体系要求

设计理念

一套系统
以监控设备、传感设备、网络设备为基础形成的智慧矿山安全管理系统。

两大中心
构建智慧数据中心和综合指挥中心。将各类数据进行采集、抽取清洗、加载后形成可用的信息在综合指挥中心供相关人中使用。

三个平台
构建三维可视监管平台、安全生产监管平台、应急指挥监管平台，为生产计划、安全生产和应急救援提供助力。

框架体系

以监控设备、传感设备、网络设备为基础形成智慧矿山的感知触角，为智慧矿山提供最基础、最真实的感知数据。构建数据中心和综合指挥中心。将开采数据、财务数据、人员行为数据、监控数据、环境数据等形成专题类数据为数据分析提供基础支撑数据。建设综合指挥中心为智慧矿山工作人员提供可视化监控大屏，可查看作业人员行为规划、作业车辆轨迹、危险源实时监控数据、异常数据报警等。建设地上地下一体化三维矿山展示平台，以三维形态查看矿区地形、钻孔勘探、地层构造、煤层储量、开采情况等。对全矿山实现全方位、无死角监控、对高危地区设置电子围栏、对作业人员作业行为监测等。行为异常可实现实时报警。应急指挥管理平台根据应急预案可进行应急演练，当有事故发生进，结合三维模型和监控视频进行可视化抢救救援。

应用技术

空间信息技术
以测绘、遥感、全球定位导航技术、地理信息系统为基础的空间信息技术将实现矿山信息采集和处理的实时化、自动化、智能化。

云网融合技术
射频识别、红外感应器、全球定位系统、三维激光扫描仪等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

数据挖掘技术
从海量数据中提取有用的知识，基于此建立决策支持和智能服务的专家系统，是实现智慧矿山的关键技术。

三维模拟和虚拟现实
借助虚拟现实、三维模拟和人工智能技术建立起来的矿床模型、采矿模拟、地下矿井仿真、井下围岩力场仿真等场景。

智能采矿技术
智慧矿山需要智能采矿技术理论的支持，包括无人采矿技术、井下勘探与物探技术、井下快速定位与自动导航技术、地下矿井人员定位技术、自动化指挥调度系统等。

区块链技术
利用区块链+隐私计算技术，构建“数据可用不可见，用途可控可计量”的可信数据共享平台。打破链上数据与链下数据壁垒，多主体业务数据与区块链关联，实现数据不可篡改及可追溯性。采用区块链与数据库的细粒度权限验证机制，实现权责分明、相互隔离。

应用系统

主要由传感感知系统、应用软件系统、以及智慧矿区安全系统组成，可实现对矿山生产、职业健康与安全等过程的主动感知、自动分析以及快速处理。

应用系统-传感感知系统 icon

人员定位模块可实现对井下人员的实时跟踪和定位监测，使管理人员能够随时掌握井下人员的分布状况和运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。

系统功能

实时位置显示

真实三维动态显示：井下人员显示、定位基站显示

定位：人员定位、基站定位

轨迹跟踪与回放：轨迹描绘、轨迹列表、历史轨迹

应用系统-传感感知系统 icon

环境监测子系统

根据矿山井下生产实际情况，主要安装CO、风速、温度和氧气传感器，设计选用的传感器均为矿用本质安全型、防爆型，多功能分站与人员定位多功能分站共用。

软件功能

设备生成：将传感器模型生成预设，包含设备的基本信息：名称、编号、运行状态等。

设备位置显示：可以通过旋转和缩放场景，调整球体模型的显示状态。

设备数据获取：通过读取数据库的方式获取设备的数据，数据包含：当前数值、运行状态和采集时间。

设备信息列表：提供设备列表，显示设备相关信息。

设备数据显示与更新：设备数据定时更新，只更新设备的当前数据，更新时间间隔可以进行调节。

应用系统-传感感知系统 icon

应力监测
在巷道围岩以巷道断面为单位布设钻孔应力计，通过监测钻孔残余应力变化来表现巷道围岩内部应力大小

巷道收敛监测
以巷道断面为单位在巷道内壁安装巷道收敛仪，监测巷道围岩收敛位移和收敛面积，反映巷道受力变形特征

微震监测
通过研究岩体微震活动的特点，在井下安装拾振器，采集以弹性波形式传播的微震能量，对岩体稳定性进行监测

应用系统-传感感知系统 icon

微震监测技术是利用岩体受力变形和破坏过程中产生的声波来监测工程岩体稳定性的技术方法。微震监测技术在三维实时监测和灾害时空预警等方面具有突出优势，近年来广泛应用于矿山地压灾害监测领域态。

应用系统-传感感知系统 icon

应用系统-传感感知系统 icon

软件系统充分利用互联网+、大数据、云服务、深度学习、人工智能等技术，并配合微震专家组，为用户提供专业的数据分析服务，定期为业主发布开采安全诊断报告，指导矿山安全高效生产。

应用系统-传感感知系统 icon

专业性：针对金属非金属露天矿山高陡边坡稳定性监测设计，增设采动应力监测、爆破振动监测。复用性：针对临时性边坡监测，监测终端一体化组合拆卸，可回收重复使用。适用性：适用矿山现场环境，监测终端太阳能供电，数据采集无线传输。

应用系统-传感感知系统 icon

应用系统-传感感知系统 icon

尾矿库在线监测及预警系统，是综合传感器技术、遥感技术、电子技术、信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、等多学科手段进行自动监测及预警的系统。可以完成尾矿库监测信息的自动采集、存储、网络分发、预警显示等功能，实现信息化、实时化、网络化，使得尾矿库生产、安全管理人员，可以及时直观的掌握尾矿库安全参数的实际动态。

应用系统-传感感知系统 icon

应用系统-应用软件系统 icon

应用系统-应用软件系统 icon

政府综合应急监管平台 icon

井下人员作业监测演示 icon

井下综合监管

安全紧急疏散

通风系统监测

设备控制系统监测

二三维联动

大数据可视化分析

采场作业区

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

在系统中嵌入矿区真实二维地图，对于矿区整体情况有大致了解；同时可对二维地图进行电子围栏圈定，通过GPS定位系统实现矿车在地图上的实时位置显示；

可在二维地图上实现设备轨迹回放，为绩效考评保留依据；

在地图上圈定电子围栏，用以规范车辆管理，若车辆超出位置识别区域，则系统会自动报警；

合理规划车辆行驶路线，节省调度成本（车辆磨损和油量消耗）；三维展现为卡调调度系统提供三维展示，能够看到矿车、电铲的位置信息，平台的信息。

系统为三维GIS软件平台提供基础数据，三维GIS运用这些数据以动态的方式再现采场生产场景。三维展示场景的放大、缩小、漫游、全图等功能。

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

实时判断车辆的装载状态，空载，正在装载还是满载。

计算车辆的空载时间、装载时间和满载时间，优化调度时间，提高车辆运行效率。

分析车辆装载的物质，判断车辆是否满装、超载；同时对车辆进行健康分析，监控车辆是否超载；防止车辆造成额外磨损、增加油耗。通过智能头盔的GPS定位系统，结合矿区建模子系统中的二维卫星地图，三维模拟地图，将矿区人员的位置以坐标的形式和图形的形式分别显示。

结合在二维地图上确定的电子围栏，若人员超出电子围栏圈定区域一定时间，系统会自动发生报警并记录。同时这也是矿区人员考评的一项重要内容。

当需要观看某一天的历史记录时，相关人员打开历史轨迹回放软件，下载这一天的历史文件，然后导入到历史轨迹回放软件中即可观看。远程视频。语音通话。

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

油量流动流程

移动加油方式：总进油量--总出油量--单车受油油量--车辆消耗油量

总进油量：通过授权管理人员手动录入。

总出油量：通过智慧卡机对每次付油油量进行记录，后台累加计算所得。

单车受油油量：通过智慧卡机与油卡配合，实现车辆和加油量的对应。

车辆消耗油量：通过车上安装的油耗传感器实时获取。

加油运作流程

主动去加油站的司机持油卡插入智慧卡机，确认后加油，卡机自动记录加油量。

通过油槽车加油的车辆，司机下车取油卡，确认后加油，卡机自动记录加油量。

智慧卡机将数据通过4G传输到云平台，后台对数据进行计算处理，可展现出每辆车对应的加油量，耗油量；加油站和油槽车每天、每月、每年的进油量，付油量，最终形成进油、耗油、剩油整个管理系统闭环管理。

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

应用系统-智慧矿区安全系 icon

应用系统-智慧矿区安全系统 icon

基础中心-数据中心

将矿山生产过程及生产安全各个阶段的数据进行统一和集中处理，是智慧矿山建设数据收集集中管理的地方，包括本地和云端的数据。

采用服务器机群，部署分布式数据库，采用分布式数据管理，可以有效的存储和管理大数据。

对于地质、测量、采掘等矿山对象的几何基础数据、空间拓扑规则和几何网络信息分别按地段、时间、资源类别等关键字段进行组织和管理。

对于矿山生产作业设备、作业状态、安全等数据对象按发生时间、地点，性质分类进行组织与管理，并与基础地矿信息进行有机融合，形成三维可视化实体信息。

基础中心-综合指挥中心 icon

三维可视监管平台

矿区三维全景是智慧矿山建设的重要部分，通过三维全真模拟等比例还原矿区全景，进行图纸分析、数据导入、勘探遥感等方式，可以构建矿山整体三维。由等高线、地形图或地表控制点数据，结合无人机摄影测量、倾斜三维测量等技术，采用带约束的三角网建立面模型，从而快速建立露天矿区三维地形模型。通过摄影测量，无人机和人工建模等方式，可以快速进行建筑物的三维建模。各部分建模是为了矿山整个生产过程的三维化，采用U3D编程技术，将矿山各部分三维模型进行整合，形成矿山整体三维化。