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智慧矿山应用研究

2013-09-25   赛迪经略 企业信息化研究中心   王建峰

  随着信息技术的迅猛发展,智慧化已成为继工业化、电气化、信息化后的第四次浪潮。智慧化顺应了当前全球企业发展演进和第三次工业革命的时代潮流,是企业摆脱危机、实现转型升级和可持续发展的重要出路,也是提升综合承载力、竞争力的必然选择。以网络宽带化、管理智能化、产业高端化、服务敏捷化和应用普及化为特征的智慧化成为信息时代企业发展的新模式。

  智慧矿山就是利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术将管理者最为关心的各类信息进行横向整合,使得矿山企业管理人员可以随时随地查看监测监控、超限预警、人员定位、井下视频监控、安全隐患管理等方面的信息,从而为生产、经营、管理和安全进行快速决策。智慧矿山的本质是安全矿山、高效矿山和清洁矿山。矿山的数字化和信息化是智慧矿山建设的基础。

  智慧矿山总体架构分为感知层、网络层、平台层和应用层。感知层实现物体的识别和信息采集。感知层包括RFID标签和读写器、二维码标签和识读器、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关、摄像头等。网络层负责将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到平台层,包括三网融合下的移动通信网、互联网、卫星网、广电网以及移动互联网等。网络层主要关注感知层初步处理的数据经由各类网络的传输问题、不同网络传输协议的互通以及自组织通信等多种网络技术。平台层实现对智慧矿山数据资源进行存储、分析和处理,对基础信息、流程、系统参数进行配置和管理等。应用层负责结合战略管控需要进行业务管理创新,实现矿山生产指挥调度、安全生产检测、生产经营智能决策、矿山资源储量存量监控与预测等业务应用。标准体系、安全体系和管理体系保障了智慧矿山的稳定运行。

图 1 智慧矿山架构
资料来源:赛迪设计 2013,03

  (1)应用层

  智慧矿山应用层涵盖了勘探、采选、冶炼、加工等整个产业链的信息应用系统,应用层支撑了企业的生产、经营和管控活动。应用层主要包含三个层面的应用系统:生产服务支持系统、生产经营支持系统和决策支持系统。这些应用系统主要包括:生产综合监控系统、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统等。应用层实现了对矿山生产指挥调度、安全生产检测、生产经营智能决策、矿山资源储量存量监控与预测等业务的支撑。

图 2 应用层架构
资料来源:赛迪设计 2013,03

  (2)平台层

  平台层主要实现网络层信息到应用层信息的转换,网络设备的管理、设备信息和业务信息的呈现。平台有效地屏蔽底层设备及网络的复杂性和多样性,统一数据的接口、标准和模型。平台采用组件化的构建方式,通过对组件的组态、编排、策略调度等手段支持各种应用场景。平台层是应用层各种应用和服务统一部署的技术平台。

  (3)网络层

  网络层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,通常是长距离的传输问题。这些数据可以通过移动通信网、国际互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等网络传输。特别是当三网融合后,有线电视网也能承担物联网网络层的功能,有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。

  (4)感知层

  感知层划分为两个子层,首先是通过传感器、摄像头等设备采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层的关键技术包括检测技术、短距离有线和无线通信技术等。 感知层实现了生产过程中设备、生产、人员、安全信息以及生产技术和运营数据的自动化采集。

  “智慧矿山”是矿山信息化发展高级阶段,是新经济、新技术时代下,新型矿山企业转变发展方式、实现科学发展的必经之路。将移动互联网、光纤网络(FTTH)、物联网、云计算等新一代信息技术与智慧矿山建设紧密结合,可以实现矿山企业管控智能、安全可靠、经济高效、绿色环保和可持续发展等目标。

  围绕着集团企业信息化建设,赛迪顾问将陆续推出一系列研究报告与专题文章,加大对相关部委、行业协会、集团企业的调研,加强对技术发展与应用的深度研究,致力于为客户提供从信息系统规划、实施到运维的整体信息化解决方案咨询服务,成为IT规划第一品牌,IT实施第一顾问,IT服务第一专家。

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