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智能矿山项目建设整体解决方案页[940页Word].docx
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整
体
解
决
方
案
智
能
矿
山
项
目
建
设
i
目 录
1 总体设计 ..................................................................1
1.1 项目建设背景和意义 ........................................................................................................1
1.1.1 国外发展现状 ........................................................................................................1
1.1.2 国内发展现状 ........................................................................................................3
1.1.3 矿井发展目标 ........................................................................................................8
1.2 总体技术要求 ..................................................................................................................10
1.2.1 核心业务架构 ......................................................................................................10
1.2.2 业务中心规划 ......................................................................................................11
1.2.3 技术框架要求 ......................................................................................................12
1.3 总体设计思路与架构 ......................................................................................................13
1.3.1 总体设计思路 ......................................................................................................13
1.3.2 总体业务架构设计 ..............................................................................................15
2 智能矿山标准规范建设 .....................................................17
2.1 引用标准与编制规范 ......................................................................................................19
2.2 元数据标准规范 ..............................................................................................................22
2.3 设备层 scnvbc 标准规范 .................................................................................................23
2.4 传输层标准规范 ..............................................................................................................23
2.5 应用层标准规范 ..............................................................................................................24
2.6 子系统接入方式及规范 ..................................................................................................25
2.7 智能矿山管控平台标准规范体系 ..................................................................................27
3 智能矿山建设关键技术 .....................................................29
3.1 一张图协同服务技术 ......................................................................................................29
3.1.1 煤矿一张图管理 ..................................................................................................30
3.1.2 协同地理信息系统 ..............................................................................................33
3.1.3 煤矿一张图协同服务 ..........................................................................................55
3.2 分布式 GIS 服务平台技术 .............................................................................................63
3.2.1 服务 GIS 平台 ......................................................................................................64
3.2.2 分布式计算 ..........................................................................................................66
3.2.3 分布式协同 GIS ...................................................................................................70
3.3 “采、掘、机、运、通”图形处理技术 ...........................................................................73
3.3.1 地测空间管理技术 ..............................................................................................74
ii
3.3.2 “一通三防”管理技术 ...........................................................................................78
3.3.3 生产辅助设计技术 ..............................................................................................82
3.3.4 供电设计与计算技术 ..........................................................................................87
3.4 矿山专用云服务平台技术 ..............................................................................................91
3.4.1 云平台技术概述 ..................................................................................................91
3.4.2 云服务平台技术 ..................................................................................................93
3.4.3 矿山专用云服务技术 ..........................................................................................95
3.5 统一空间数据存储及查询技术 ....................................................................................100
3.6 多源数据集成技术 ........................................................................................................106
3.7 透明化矿山和矿区的构建技术 ....................................................................................110
3.7.1 高精度地质体建模 ............................................................................................110
3.7.2 巷道几何建模 ....................................................................................................116
3.7.3 地表工业广场建筑物建模 ................................................................................121
3.7.4 地形建模 ............................................................................................................126
3.7.5 透明化矿山倾斜摄影测量技术 ........................................................................130
3.7.6 基于地质模型的平、剖、三维动态修正更新技术 ........................................131
3.7.7 透明瓦斯地质三维建模技术 ............................................................................144
3.7.8 基于透明化矿山的煤矿多业务数据共享集成与应用 ....................................145
3.8 基于虚拟矿井的培训演练技术 ....................................................................................146
3.8.1 虚拟矿井平台技术 ............................................................................................148
3.8.2 培训演练协同工作及同步控制技术 ................................................................149
3.8.3 安全培训专业知识库技术 ................................................................................149
3.9 基于大数据分析的安全生产动态诊断技术 ................................................................151
3.9.1 大数据平台技术架构 ........................................................................................151
3.9.2 大数据平台功能架构 ........................................................................................156
3.9.3 安全生产动态诊断大数据技术 ........................................................................158
3.10 基于移动终端的可视化交互技术 ..............................................................................189
3.11 工作流引擎技术 ..........................................................................................................193
4 智能矿山云数据中心建设 .................................................199
4.1 元数据管理 ....................................................................................................................199
4.2 主数据管理 ....................................................................................................................200
4.3 数据交换系统 ................................................................................................................201
iii
4.3.1 MPP 数据库集群与传统数据库数据交换 ........................................................202
4.3.2 MPP 数据库集群与 Hadoop 系统数据交换 ......................................................202
4.3.3 传统数据库与 Hadoop 系统数据交换..............................................................205
4.3.4 非结构化数据与 Hadoop 系统数据交换 .........................................................205
4.3.5 低价值密度数据向高价值密度数据转换.........................................................205
4.4 大数据支撑平台 ............................................................................................................206
4.4.1 设计原则 ............................................................................................................206
4.4.2 设计思路 ............................................................................................................207
4.4.3 架构体系 ............................................................................................................209
4.4.4 数据流向 ............................................................................................................213
4.4.5 建设内容 ............................................................................................................214
4.4.6 统一数据操作接口 ............................................................................................218
4.4.7 云存储设计 ........................................................................................................220
4.4.8 煤矿大数据分析应用框架建设 ........................................................................221
4.4.9 方案优势特点 ....................................................................................................227
4.5 私有云计算平台 ............................................................................................................228
4.5.1 设计原则 ............................................................................................................228
4.5.2 建设思路 ............................................................................................................229
4.5.3 基于大数据的矿井云数据中心建设 ................................................................230
4.6 机房基础设施 ................................................................................................................277
4.6.1 项目概述及设计规范 ........................................................................................277
4.6.2 模块化 UPS 供电方案 .......................................................................................280
4.6.3 机房制冷方案 ....................................................................................................290
4.6.4 机柜系统及封闭冷通道系统 ............................................................................295
4.6.5 机房动环监控系统 ............................................................................................302
4.6.6 机房防雷接地 ....................................................................................................319
4.6.7 机房新排风系统 ................................................................................................325
4.6.8 机房气体消防系统 ............................................................................................326
5 智能矿山网络传输平台建设 ...............................................327
5.1 企业管理网络 ................................................................................................................327
5.1.1 系统实现功能及技术参数 ................................................................................328
5.1.2 网络体系架构 ....................................................................................................328
iv
5.1.3 网络节点划分 ....................................................................................................329
5.1.4 主要设备选型 ....................................................................................................330
5.2 工业控制网 ....................................................................................................................386
5.2.1 环网结构 ............................................................................................................386
5.2.2 环网特点 ............................................................................................................387
5.2.3 节点划分 ............................................................................................................388
5.2.4 设备选型及技术性能指标 ................................................................................388
5.3 视频专网 ........................................................................................................................398
5.3.1 环网结构 ............................................................................................................399
5.3.2 环网特点 ............................................................................................................400
5.3.3 节点划分 ............................................................................................................400
5.3.4 设备选型及技术性能指标 ................................................................................401
5.3.5 环网管理软件 ....................................................................................................411
5.3.6 工业网络综合布线 ............................................................................................412
5.4 网络安全防护 ................................................................................................................412
5.4.1 网络安全系统架构 ............................................................................................412
5.4.2 网络安全产品性能参数 ....................................................................................413
9 智能矿山管控软件系统建设 ...............................................4gL
6.1 煤矿智能监控系统建设 ................................................................................................457
6.1.1 智能监控平台设计 ............................................................................................457
6.1.2 智能监控平台组态软件 ....................................................................................460
6.1.3 矿井灾害监控系统集成 ....................................................................................464
6.1.4 煤矿井下视频监视系统 ....................................................................................481
6.1.5 综采工作面监控系统 ........................................................................................482
6.1.6 主煤流运输集控系统 ........................................................................................484
6.1.7 井下排水监控子系统(接入) ........................................................................490
6.1.8 矿井通风监控系统(接入) ............................................................................492
6.1.9 矿井压风机监控系统 ........................................................................................495
6.1.10 矿井水处理系统 ..............................................................................................498
6.1.11 生活水、污水处理厂监控系统 ......................................................................499
6.1.12 水源井水处理系统(接入) ..........................................................................501
6.1.13 锅炉房监控系统(接入) ..............................................................................502
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