云端一体化数字矿山解决方案

　　本方案中兴通讯针对数字矿山示范项目提供的综合性解决方案。该方案主要应用在矿山企业信息化程度不集中，需要整合改造的情况，或者新上信息化项目，建立完整的数字矿山示范点的场景。面向日益集中的集团矿山企业因为兼并重组和安全生产所来来的煤炭企业信息化建设需求，包括软件平台子系统、矿用通信子系统、生产安全物联网子系统、矿企通信子系统、生产执行子系统。协助矿山行业企业实现自动化、信息化以及“两化”融合，与矿山行业企业携手打造安全、高效、智慧矿山。

　　背景与需求

　　煤炭是世界重要的三大能源之一，石油，天然气，煤炭各占30%左右。煤炭行业是指采掘业中的煤炭采选业，包括煤田勘探、采煤、掘进、洗煤、运输、销售、煤化工等整个业务环节。在世界矿业具有举足轻重的地位。根据开采方式，可以划分为井工矿和露天矿，国内国际非煤矿主要以露天矿为主，国内占70%以上，而国内非煤矿中小矿占90%以上。世界主要主要产煤国露天开采比重：加拿大88%;德国78%;印度75%;印尼70%;澳大利亚70%;美国60%;俄罗斯56%;南非52%，开采成本比井工低80%左右，生产效率高9倍左右。而我国适于露天开采的煤炭储量少，仅占总储量的7%左右，其中70%是褐煤，主要分布在内蒙、新疆、云南、山西几个省份，可开采量460亿吨，其中内蒙250亿吨，云南100亿吨，山西70亿吨，新疆30亿吨。

　　国内集团企业快速成长，神华，中煤等前100强占煤炭企业利润总额的70%，大中型煤矿产量占80%以上，前50家企业产量占66%，集中度越来越高，兼并重组和安全生产进一步成为煤炭企业信息化建设的动力，而生产综合自动化，物联网，3G/4G无线通信技术，云计算等先进IT/CT技术融合，为企业信息化建设提供技术支撑。煤炭行业现状是国家调整产业结构，走集约化建设，国家和省市层面积极推进合并重组，组建大集团大企业，打造重点区域煤炭生产基地。同时，煤炭企业各个时期建设的系统不成体系，缺少自动化系统，人员、设备、环境缺乏感知，形成一个个信息孤岛，难以提高生产效率，自身也面临保障生产安全的重大问题，安全建设及监管标准缺乏统一的认识。兼并重组进一步为煤炭企业信息化建设扫除障碍;安全生产的政策要求是推进煤炭企业信息化发展的主要动力之一;综合自动化，物联网，3G/4G无线，云计算等先进IT/CT技术融合，为少人甚至无人操作的信息化主要目标提供技术支撑因监管标准化需求推动企业建立数字矿山，在此基础上建立统一监管标准。随着产业结构的调整，企业规模越来越大，信息化建设越来越迫切。

　　应用场景

　　该方案主要应用在矿山企业信息化程度不集中，需要整合改造的情况，或者新上信息化项目，建立完整的数字矿山示范点的场景。用户需求主要集中在：

　　·对井下人员、设备、环境的信息采集需实时全面，需及时处理信息;

　　·信息多样化，语音、短信、视频等多媒体信息，全面了解井下情况;

　　·各种信息数字化海量存储后，需要有统一的平台进行管理和数据挖掘，以便进行安全预测以及生产分析决策。

　　目前矿山企业现有问题主要表现为：

　　·人员感知灾害信息存在空间和时间距离，亟需有所突破;

　　·有更好更高效的先进的IT/CT技术可以为矿山提供更好的服务，有很大提升空间;

　　·各种信息数据接口不一，共享性差，形成信息孤岛，影响企业应用的效果。

　　根据上面的需求分析，我司提供的数字矿山解决方案打破固定位置感知和监控中心调度的模式，人员自身可实时感知，并提供技术可井下通过无线或者工业网络进行及时调度;将语音、视频、数据等信息数字化，并提供宽带通信系统进行传输;引入先进的工业软件应用技术，对安全和生产数据挖掘和处理。

　　我司可提供云管端三层一体构建三大系统：

　　·端：定位感知终端，便于人员随身携带，及时感知周边温度、有害气体浓度测量显示，并能进行井下人员定位;矿用无线调度台GOTA终端，实现无线通信、对讲、集群调度功能。

　　·管：无线感知Zigbee微网和宽带无线通讯调度GOTA网络结合，实现人员高精度定位并通过冗余双通道工业以太网或GOTA无线网络上传，稳定可靠;

　　·云：统一软件平台，结合我司自研的云计算平台，提供统一的数据存储、中间件平台和应用接口支撑生产自动化管理以及安全管理。

　　方案亮点

　　云端一体化数字矿山解决方案融合我司的成熟专业产品，如无线调度通信GOTA系统、统一通信系统、软交换及宽带接入系统，整合优质合作伙伴霍尼韦尔的生产执行系统，高校研发，国内领先并已在矿山商用的Zigbee人员定位双向通信系统，以及国际先进的穿岩通信救援通信系统，构建一张立体化的通信系统、生产系统。

　　解决方案

　　数字矿山整体解决方案的总体框架图如下，其中包括软件平台子系统、矿用通信子系统、生产安全物联网子系统、矿企通信子系统、生产执行子系统等。

　　依托强大的研发实力，在矿用通信子系统中，中兴通讯推出矿用工业EPON综合自动化网络平台、矿用TD-SCDMA无线通信系统、矿用CDMA无线通信系统、矿用有线、无线一体化调度系统以及矿用工业电视系统等一系列解决方案。

　　在矿企通信子系统中，中兴通讯推出依托软交换和宽带网络技术的矿区生活小区建设方案、企业统一通信解决方案。

　　在生产安全物联网子系统中，中兴通讯将人员定位系统升级为定位/传感微网，提供基于位置的安全信息感知，并通过统一软件平台，提供安全智能预测分析以及与通信系统等其他系统的联动应用，全面感知并及时处理矿山安全信息。

　　在生产执行子系统中，将工业生产执行系统引入矿山行业，并根据矿山行业生产的特点，针对性的定制矿业生产执行系统，提高矿山生产效率并为ERP系统提供完整、准确的生产数据，支撑集团和矿区领导的生产管理和决策。