PPT课件-基于透明化地测保障系统的智能化煤矿建设关键技术及应用

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1、基于透明化地测保障系统的智能化煤矿建设关键技术及应用,时空地测信息的基础地位和G IS的重要性,智能化煤矿的设计和关键技术探讨,智能化煤矿建设存在问题和展望,研究团队成果,汇报提纲,三、,四、,二、,、,（一）地测时空数据特征及其重要性,时空 数据,空间特征数据,智能交通管控平台，无人驾驶：多维GIS,无人机和远程控制站：锁定皮卡，发动攻击,高科技战争：多维GIS,巡航 导弹、探月 工程,多维GIS,GIS处理的数据大多来自现实世界，数据采集方式多样化,数据量大；CAD研究的对象为制图员绘制的规则图形 及其组合。GIS具有完整的空间和属性数据的管理特性，能够从空间 和属性两个方面对要素进行查询

2、、检索和分析，属性库 结构复杂，功能强大；CAD侧重图形功能，属性库功能 弱。GIS强调空间数据的分析，图形属性交互使用频繁；CAD 缺乏拓扑关系的表达。GIS采用地理坐标系；CAD一般采用几何坐标系。,G IS与CAD的技术对比,从上世纪80年代，AutoCAD进入我国煤炭工业，目前已完成其历史使命，但已成为智能矿山建设的绊脚石，是空间信息管理领域落后的象征。,全世界科技和产业界的高度共识：AutoCAD缺乏空间关系的表达和属性数据库，主要适合建筑和机械设计，不适合处理空间信息和智慧地球的建设。,无论是教学还是科研，特别是矿井应用，要彻底去AutoCAD化。,没有GIS，就没有百度地图、高德

3、地图、谷歌地图，就没有智能交通、智慧城市和高科技战争。,煤矿信息属于空间信息，GIS决定智能矿山建设的成败。,全世界科技和产业界的高度共识：GIS为处理空间信息而生，是建设智慧地球的基础和平台。,1、行业数字化、智慧化的“操作系统”和 作战指挥地图,2、基于空间上的天然关联，数据统一管理,3、在数据关联的基础上，大数据分析更容易,4、透明空间下的定位、导航，实现智能控制,数据平台,大数据,智能控制,基础支撑,GIS的作用,12月11日，国家安全部门发布了有关开展地理信息数据安全风险专项排查治理的消息。近年来，随着数字经济及行业智能化建设的全面发展，地理信息数据已经成为各行各业不可或缺的基石，为

4、经济社会发展提供了可靠的数据要素保障。地理信息数据既是重要的战略性数据资源，又是新型生产要素,可广泛应用于能源、电力、智能汽车、精准农业等行业领域及我们日常快递网购、外卖送餐、家政服务等生活场景。但与此同时，地理信息数据的安全问题也逐渐凸显出来。近期，国家安全机关正会同有关部门开展地理信息数据安全风险专项排查治理工作，指导、协助涉事单位开展清查整改，及时消除重大数据窃密、泄密等安全隐患。,GIS的国家安全属性,（二）何为透明化地测保障系统,时空地测信息的基础地位和G IS的重要性,智能化煤矿的设计和关键技术探讨,智能化煤矿建设存在问题和展望,研究团队成果,汇报提纲,三、,四、,二、,、,智能

5、化开 采,智能系统化,1234,一张网 一盘棋 一张图 一个库,智能化煤矿建设的基本要求,1234,装备智能 位置精准 平台统一 控制协同,智能化煤矿建设的工程要求,构建符合信创体系的“1+3+N”的 基于透明地测保障的智能化矿山管 控平台及应用“北大龙软”新模 式 第一个“1”即基于透明化地测 保障的智能化管控平台，以“3+N”为支撑，建立统一管控 平台。“3”指的是智能矿山“三位一 体”智能架构，包括“5G+”网 络平台、智能矿山云服务数据平 台、透明化地测保障系统。“N”指的是矿山多系统智能搭 建，包括了智能采掘工作面、智 能主辅运输系统、智能供电系统、智能洗选、智慧园区等内容。,云GI

6、S平台,地测数据融合及地测综合数据库,智能化矿山总体架构北京大学龙软科技对策,综合管控平台,数据平台,地测保障,智能设备,数据采集传输,智能系统,识别 预测,控制 决策,提供数据及模型分析,AI推理及协同平台,智 能 控 制,万兆工业环网,数据全量采集,模型及服务,盘古大模型,模 型库,算 法 库,机器学习,4G网,5G网,WIFI,LLM,（装备智能化+地测透明化+智能系统化+控制协同化）,智能化综采,龙软智能管控模式,(龙软科技)智能矿山建设-产品体系,（一）智能矿山建设部分关键技术和系统,1、煤矿安全生产管理模式创新,首席信息（智能）官模式（CIO）管控分组值班：地测组、安全组、机电组、

7、通风组、采矿组、信息组、。,指挥调度控制中心或区域技术服务中心,2、煤矿专用云GIS平台（龙软智图）,龙 软 多 维 云 GIS作为国内知名的 矿山 地理信息系统 软件平 台，经过20余年的研发 积累，经历了 v1.0、v2.0、v3.0、v3.2、v3.5等版本迭代升级，始终 坚持 自主研发、技术 领先 的宗旨,龙软云GIS平台率先实现SAAS模式矿山多维“云 GIS”,LongRuan 云 GIS 平台,龙软GIS v3.5,龙软GIS v2.0,龙软GIS v1.0,龙软GIS v3.0首个组件式煤矿GIS,云计算技术 大数据,组件技术,SOA技术,Web技术,最早实现煤矿“一张图”,国

8、内最早煤矿地测GIS,煤矿多业务GIS产品,支持 达梦、PG、MySQL等国产及开源数据库,LongRuan 云 GIS 平台 国产自主可控、信创支持,支持国产主流操作系统,支持国产主流CPU芯片,LongRuan 云 GIS 平台 完善的云端全功能产品继承龙软 G IS 多年沉淀，提供基于云服务的全系产品,通风仿真,图形协同,地质测量,机电系统图,设备选型,生成报告,采矿设计,采掘衔接,智能设计.,供电计算,编辑修改,在线协同,云盘共享,模型可视化,素描图,监测预警,通风集控.,柱状图,CAD兼容,测量填图,图形绘制,多端审阅,API 共享.,地质建模,储量计算.,通风制图,网络解算,通风仿

9、真,风机优选,剖面图,网络图,LongRuan 云 GIS 平台 完善的云端全功能产品,云GIS采矿设计,云GIS多专业协同,云GIS供电设计,云GIS通风仿真,云GIS二三维一体化,云GIS地质测量,LongRuan 云 GIS 平台 订阅制、持续更新私有云、公有云部署，数据实时备份、软件持续更新,灵活的授权方案单机授权或网络授权 企业统一授权管理使用成本下降,方便的升级策略私有网定期更新 自动、持续版本升级运维效率提升,按时间周期授权,联网实时更新,LongRuan 云 GIS 平台 开放共享服务开放的 G IS 电子地图、查询接口，快速实现 GIS+业务系统,支持开放地图API服务 提供

10、地图SDK GIS+人员定位 GIS+监测监控 GIS+自动化系统 GIS+.,LongRuan 4D-GIS 为云 GIS 的四维时空(x,y,z,t）管理平台，利用 GIS+BIM 技术全面整 合数字地面模型、三维地质模型、三维设备模 型、三维环境模型等，可融合设备位置和姿态、环境状态等实时数据，在生产过程中实时更 新、修正形成动态四维模型，实现地质信息、工程信息、设备信息的有效融合及高精度建模,形成高精度、透明化数字孪生矿山，为智能 化矿山应用提供二三维一体化的位置服务、协 同设计服务、组态化服务、三维可视化仿真模 拟、矿山工程及设备的全生命周期管理等服务。,LongRuan 4D-GI

11、S 平台,支持数字孪生矿山 管控应用,与 LongRuan 云 GIS 平台二三维一体化,高精度地质模型 及动态修正,智能化煤矿数据和 业务标准,LongRuan 4D-GIS 平台 平台特点,LongRuan 移动 GIS 平台基于 LongRuan 云 GIS 内核，结合跨平台、移动互联网、分布式协同等技术推出的移动端原 生 GIS 产品。提供 GIS 地图浏览、查询分析、离线同步、协同编辑及交互展示、二次开发等 功能，可与 LongRuan 4D-GIS 平台、云 GIS“一张图”管控平台等无缝对接，实现移动环境下多部门多层级的数据共享及应用。,3、透明化地质保障系统的建立,透明化地测保

12、障系统的建立,透明化地测的专业内涵 利用钻探、物探和上下顺槽及切眼等 信息，建立初始化的高精度三维地测 模型。根据采掘过程中获取了最新的煤岩层 界线和相关地测信息，不断更新地测 模型。不仅描述了煤层的起伏和地质构造，还能够展现含水层和瓦斯、围岩应力、顶板压力等信息，能够充分掌握开 采过程中的煤层形态、地质构造、岩 石力学特性等。对机电设备的毫米，最多到厘米级的 定位和导航。,多源数据标定、交叉验证和综合解释 定向钻孔、物探数据与煤层、写实数据融合建模,多源地测数据融合,建立钻孔、煤层、工作面、巷道、构造、多参数属性等模型，可以查询煤层、构造、钻孔、灾害属性数据，为资源规划、采掘设计、灾害防治、

13、智能通风等提供基础。,高精度地质建模与动态更新,基于巷道、设备、地质模型，采集监测和自动化数据，搭建采掘工作面数字孪生系统。采集工作面精准定位 和煤岩层数据，自动更新模型计算生成截割曲线，并自动下发到采掘设备指导自主割煤，实现模型与采掘设 备数据互馈联动。,智能掘进工作面规划截割数据,回采工作面高精度地质模型,透明化工作面,基于地质信息综合数据库，建立矿井地质隐蔽致灾关联数据库，开发地质隐蔽致灾空间分析功 能，实现各类致灾因素分类列表查询、导航定位查询、搜索查询、区域巡查、线路巡查，分层 展现，查看属性及附属信息。构建地质隐蔽致灾因素的分类体系和危险评价指标体系，确定各 类致灾因素预报预警参数

14、，建立指标体系库。基于 3DGIS 的致灾因素识别、评判和预警的流 程，开发缓冲区空间分析模型与功能，及时修正和更新数据。基于地测保障系统建立的高精度地测及属性模型，采用国产仿真模拟软件，对矿井矿压、水、火、粉尘、瓦斯等灾害进行仿真模拟，对比仿真模拟结果和矿井实际生产过程中监测到的数据 动态修正仿真模型无限逼近真实开采条件，实现灾害从仿真模拟、过程演化到推演分析，以此 获取具有生产指导意义的仿真数据为灾害的预测预警提供支撑，促进矿井的安全生产。,空间分析与灾害仿真模拟预警,空间预警,路径分析,三 维剖切,缓冲区分析,空间分析,基于高精度地质模型的灾 害仿真模拟分析预警,预想剖面及多视口显示,预

15、想剖面（充填岩性）,平剖对应自动修改,高精度透明综采工作面模型,乌东煤矿三维地质模型,煤矿地质模型全图,高精度延安组三段模型（砂岩含水层和煤层）,巷道布置图,4、基于云计算的矿图“一张图”管理系统,1:10000,现实世界,传统制图方式：分层、分专题、多比例尺很多图,1:2000,1:5000,智慧地球一张图,主流趋 势,按“层”组织分层标准化对象属性化按“专题”叠加 协同修改综合利用,“采、掘、机、运、通”各自完成本职工作，系统自动集成一张图,数字矿山“一张图”：全矿井一张图，二级公司一张图到集团公司一张图，各级技术 和管理人员基于一张图协同工作，各司其责、随时随地访问使用。,以图防救 灾,

16、全国煤矿一张图,集团一张图,煤矿一张图,基于一张图的矿井安全生产信息查询,放大图形，进入生产矿井回采工作面信息查询,回采工作面采煤机实时监测信息查询,回采工作面液压支架实时监测信息查询,是分布式协同工作；是统一的空间数据库,一张图的本质,不是简单的图形拼接,移动GIS是以移动互联网为支撑，以GPS智能手机、PDA等手持设备为终端的GIS系统。随着移动设备和通信技术的发展，人们 开始尝试使用移动GIS替代过去依赖纸张的操作模式，移动GIS 也快速推广到测绘人员、资源调查人员、普查员、巡检员等。防爆移动终端开始用于井下通讯、安全检查、地质编录等方面移动GIS的发展重在发挥其携带便捷、操作灵活的有点

17、，更好的 将其打造为服务GIS、云GIS平台下的访问入口，从而成为完整 GIS产品体系的重要组成部分。,5、基于移动终端的可视化交互技术,移动端安全生产管理类信息系统,手 机 在 身，安 全 在 心！,生产管理日 常业务信息,Internet,管理信 息系统,煤矿安全知识规则体系,“人、机、管、环”安全生产 在线监测信息,6、基于云服务和大数据分析的煤矿安全生产动态诊断,发现历史安全规律 概括安全生产现状 预测未来安全形势,微博微信,手工填报 智能互联,重大隐患辨识,工贸行业隐患预警分析,粉尘隐患监控预警,静态隐患排查上报,重大危险源监控预警,有限空间作业监控预警,事故隐患致因分析,事故隐患关

18、联分析,地区隐患排查预警分析,重点企业隐患预警分析,社会化监督,检查举报,智能搜索,移动执法 政府检查,社会举报,策策持 系 统 持 系决支采 持 支急 援 决 策 持 系 救 支,防治矿井 水决策支持系统：四大子系统,三防 决策 支 持 系统,应 决 一通,水害防治模型库 和专家库,（1）防治水决策支持系统,水文基础资料 数据库,水文实时监测 数据库,水害防治决策支持系统总体结构图,地质、测量 数据库,管嘎平台,管理平台,结合GIS平台、监测监控，开发在线数字化智能通风系统的综合管理 平台，动态实时对矿井“一通三防”重大危险源进行辨识、评价、监,（2）“一通三防”决策支持系统,综合平台通风子

19、模块构架图,控、预警和应急管理。,动力灾害预警,瓦斯超限预警,火灾预警,（3）采掘决策支持系统,矿井顶板压力 检测系统,(4)应急救援管理系统,（7）灾害隐患分类及其评价指标体系研究,矿井灾害发生可能性等级,矿井安全评价指标体系,矿井安全评价指标体系分解,地质因素指标分解图,水害评价指标体系库,瓦斯评价指标体系库,井巷中的允许风流速度,大数据分析,（8）大数据分析,(1)安全生产动态诊断高风险人员分析,(1)安全生产动态诊断高风险设备分析,(1)安全生产动态诊断高风险环境分析,(2)煤矿井下重大灾害预警可视化展示,(3)安全隐患排查分析,专业数学模型的建立、规律的挖掘,安全生产工作的决策支持,

20、煤矿大数据的本质,1 综采工作面智能化2 掘进工作面智能化3 主煤流运输系统智能化4 主排水系统智能化5 电力系统智能化6 辅助运输系统智能化7 提升系统智能化、主通风机系统智能化8 空压机系统智能化、瓦斯抽放系统智能化,9、机电装备的智能化改造,（一）智能化采掘,采 掘 工 作 面 自 适 应 截 割“北 大-龙 软”管 控 模 式透明化地测模型+自动调平陀螺全站仪 精确定位+数字孪生管控+正射校正视频流,A、智能化掘进,基于精确大地坐标和高精度地质模型的智能掘进关键技术体系，利用掘进面高精度地质模型构建及动态更新技术、巷道建模技术、掘进机定位导航技术、智能定位截割技术、基于多源信息 融合的

21、智能联控技术等，有效解决综掘工作面生产环境状态不透明、成套装备与煤层空间位置 关系难耦合、掘进设备协同作业效率低等问题，提高掘进自动化效率，减少现场作业人员。,06,01,掘锚机定位 智能截割系统,三维地质模型 实时更新,掘锚机定向 定位功能,三维智能掘 进管控平台,人员入侵和 防碰撞,多机协同控 制功能,利用惯导+测量机器人技术，结合GIS实现掘进工作面设备高精度位姿感知和坐标测量。,高精度惯导装置（大地坐标）,测量机器人（绝对定位）,利用激光点云、巷道素描等技术，结合GIS实现掘进工作面高精度地质模型构建及动态更新。,巷道快速建模及地质模型,智能化掘进工作面,u（1）三维可视化平台的集控功

22、能。u（2）定位截割功能。u（3）地质模型构建功能。u（4）设备模型构建功能。u（5）多元信息融合联动分析功能。,B、智能化综采,u（1）测量机器人和导航精确定位系统u（2）建立透明化工作面u（3）煤岩层识别u（4）三维地质模型动态修正u（5）5G通讯技术应用u（6）透明化地测+数字孪生智能化管控平台 u（7）正射投影视频流,核心技术 1：精确定位和测量机器人系统,基于国产 高精度惯导系统，固定在 采煤机机身中部，从而实现对采煤 机的 绝对定姿、定位和与三维地质模 型的耦合，并基于TGIS“一张图”管 控平台实时展示组合定位装置和采煤 机信息。,通过 测量机器人，读取顺槽 导线点绝对坐标，自动

23、 追踪煤机机身棱镜，修正惯 导系统测量误差，确定各类设备的大地坐 标。,标识物,利用惯导+测量机器人技术，结合GIS实现采煤工作面设备高精度位姿感知和坐标自动测量。,高精度惯导装置（大地坐标）,测量机器人（绝对定位）,核心技术2：透明化工作面构建GIS+BIM,统一地理坐标系统,巷道模型,地质模型,设备模型,开采环境,面,面,平,剖,正,正,修,修,互,互,交,交,陷落层,断层,冲刷带,钻孔数据,露头线,三维地震,!,高精度地质模型,高精度地质模型,设备建模采用PBR工作流。PBR(Physically Based Rendering）是 一种基于物理规律模拟的一种渲染 技术。它是利用真实世界

24、的原理和 理论，通过各种数学方法推导或简 化或模拟出一系列渲染方程，并依 赖计算机硬件和图形API渲染出拟真 画面的技术。PBR工作流是通过一系 列通道来定义，这些通道作为纹理 供给PBR Shader中的采样器。,(2)设备模型构建-PBR工作流,核心技术 3：煤岩层位识别,别系统研发成果与透明化工作面管控平台的融合，为 快速修正三维动态地质模型提供基础数据保障。,煤岩层分界识别 是影响智能开采的关键因素之一，也是国际公认的技术难题。采用地质编录仪或地质雷达，标定或探测工作面顶部煤岩分界线。实现煤岩层识,核心技术 4：透明化三维地质模型动态修正,步骤二利用生产过程中 地质雷达动态检 测的没岩

25、层界线 数据，动态修正 煤层底板等高线 图和三维地质模 型。在回采工作 面煤壁附近，煤 层空间形态精度 高，满足智能开 采的需求。,步骤一利用钻孔、勘探 线剖面、三维地 震解译结果、工 作面巷道素描、煤岩层识别、大 量预想剖面成果 自动生成满足地 质规律的煤层底 板等高线图和三 维地质模型,高精度地质模型构建方法,核心技术 5：5G技术,井下5G基站,核心技术 6：地测保障+数字孪生的可视化管控技术,通过 透明地质保障系统与 工业组态控制 的一体化集成，利用 可视化脚本编程，实 现对真实设备的数字 孪生可视化管控，建 立工作面智能化运行 的中心软件控制平台。基于平台可在地面 调度室完成 一键启

26、停三机、采煤机规划自 适应截割、液压支架 自动跟机 等远程控制,实现采煤机 自适应 割煤的目标。,（10）基于地测保障系统的智能化管控平台,以国产化工业软件龙软智图为基础，构建透明矿山地测保障数据底座，融合“采、掘、机、运、通、防、安、管”各类信息，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的基于地测保障系统的 智能化管控平台。,l 自主可控：产品具有完全的自主知 识产权，满足国产信创安全要求。l 适应性强：最早提出管控平台技术,经过十几个大型矿业集团应用验证,可针对不同类型矿井提供适应性方 案。多源数据融l 时空数据融合合：在统一GIS平台基 础上，实现对矿井地测、采掘机

27、运 通、自动化控制、实时监测、视频 图像、安全生产经营等全要素数据 的融合。l 消除数据孤岛：打通业务流、信息 流、数据流，实现数据的充分共享。注重现场应用 l 现场应用：在符合国家、各省能 源局有关智能化评定和验收标准 的同时，更加注重煤矿企业使用 习惯和常态化应用效果。,特点：技术自主可控、透明化地测基座、多源数据融合、协同工业控制、智能决策分析、注重现场应用、灵活扩展定制。,l 以地测保障基座提供的高精度 地质测量模型和空间关系为基 础，融合多源数据，建立智能 化矿山多业务管控协同联控模 型，实现多系统间协同联动控 制。灵活扩展定制 l 可根据客户需求及煤矿地质、生产条件定制开发，同时支

28、持 低代码二次开发、灵活配置，能够提供高、中、低不同版本 平台，满足各类矿井实际需求。,l 地测空间信息基础：平台以地 测保障系统为基座，充分发挥 地测三维空间信息对智能矿山、综合管控的基础支撑作用。l 透明矿山数字孪生：支持构建 井上下三维场景、设备模型，基于透明化矿山场景，融合各 类安全生产经营数据，实现管 控信息的可视化与仿真孪生。,地测保障基座,技术自主可控,协同联动控制,可根据伙伴需求及煤矿地质、生产条件，提供全 量二次开发接口，同时支持低代码二次开发、灵 活配置，支持合作伙伴应用接入。提供全套开发API及培训，支持联合交付，支持 合作伙伴署名(定制LOGO)，共创共赢。产品具有完全

29、的自主知识产权，满足国产信创安 全要求；可适配多种国产芯片、操作系统、数据 库。,提供低代码开发工具，支持灵活界面配置。通过简单配置或报表定制，可满足多数矿井智能 化验收及日常应用需求。提供全套开发及使用手册，联合交付。,提供大量专业功能，满足矿井不同业务需求。功能直接拷贝复制，无需功能配置。,向煤矿企业用户交付,灵活扩展定制,低码平台配置,零代码复制,lll,lll,ll,透明化矿山系统,在地测建模的基础上继续对矿井工业广场、设备、生产场所进行建模，接入矿井各类安全生产数据并和设备对应形成透明化数字孪生矿山，实现安全生产数据与地质数据的融合、分析、查询、展示，实现智能巡检、联动控制等内容。,

30、透明化矿山系统,十个大类，近百个厂家设备、数千个设备及场景模型,基于地测保障的数字孪生场景编辑平台（通过拖拉拽完成场景配置）,龙软三维模型库,实现设备的规划、设计、选购、入库、领用、安装、调试、使用、状态监测、故障诊断、维护、大修改造，直至报废的全生命周期跟踪管理与服务，实现设备在一张图上的位置服务、实时监测和动态跟踪，达到矿用设备使用管理流程化、运行监测透明化、维修保养超前化、质量问题可溯化的“技术一张图，管理一张网,服务一条龙”的新型管理模式。煤机装备全生命周期大数据分析,设备故障诊断和全生命周期管理系统,设备使用流程检索 基于一张图的设备管理 轴承故障模拟,机电台账管理生产调度管理,安全

31、生产经营管理系统覆盖煤矿的管理决策、财务、生产、人力、物资、机电、安环、调度等生产全过程。通过对煤矿各项生产业务的全面一体化集成，打通管理孤岛、数据孤岛，构建“人财物一体、产运销一体、业务全面互联互通”的智能化经营管理平台，实现了煤矿生产过程的数字化、智能化管理，进而实现对生产过程的全面掌控。,生产一张图数据分 析,安全生产经营管理系统 安全双重预防管理系统 以煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法（试行）、各地方“煤矿安全风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制建设指南”为依据，以 安全生产标准化动态达标为主线，以满足企业安全生产管理为目标，实现风险管控挺在隐患之前，把隐患治理挺在事故之

32、前，规范安全生产行为，提升煤矿安全生产的整体预控能力。,生产调度管理,采掘接续规划系统矿井采掘计划编制具有较大的复杂性与难度，同时采掘生产系统的正常接替又是矿井得以持续、稳定、协调发展的重要保证，基于透明化地测保障的采掘接续规划预警系统，将对采掘生产进度的实时监督、对采掘衔接的实时预警，对矿井生产的持续、稳定具有重要意义。,回采工作面接续预警,采掘接续计划编制,年度采掘接续详情,通过统一标准规范、统一应用规范、统一数据接口及统一 应用模式，基于时空智能TGIS，集成融合煤矿各类数据，应用大数据分析模型，进行煤矿各类指标态势分析预测、安全生产动态诊断，实现智能调度及管理智能化，为矿山 建设提供全

33、方位、多层次的智能辅助决策支持。,调度系统,人员定位通讯融合,多系统融合联动,预警报警管理,采用云计算、大数据、物联网、人工智 能、云 GIS、AI 视频识别、数据挖掘 等技术，以行业、企业的安全生产规程、规范为知识依据，集成矿井各类安全、生产、监测数据、综合自动化等全量 数据，通过全面感知、大数据融合分析 及预测预警，实现面向历史数据、实时 数据、时序数据的聚类、关联和预测分 析，实现对矿山安全生产的信息展示、分析、推理，挖掘历史数据中蕴含的模 式和知识，感知诊断并概括现势安全状 态，预测未来安全形势，为煤矿安全生 产提供决策支撑。,分析决策系统,AI 图像智能识别分析系统,协同控制系统,多

34、系统协同联控,装备智能,位置精确（地测保障）,平台统一（管控平台）,实,现,数据中台支持GIS数据融合的数据中台，具有零代码、全过程、高效率的特点，为时空G IS服务提供强有力的数据支撑。,多 源异 构数据采 集,数据源配置管 理,数据访问 和共享,数据治理,移动系统基于移动GIS实现地测 数据查看、井下导航、业务数据浏览、统 计分析、消息即时推 送、现场的实时监控、业务流程在线审批 等内容。,时空地测信息的基础地位和G IS的重要性,智能化煤矿的设计和关键技术探讨,智能化煤矿建设存在问题和展望,研究团队成果,汇报提纲,三、,四、,二、,、,一、建设现状和存在问题,1.1 智能化煤矿建设现状,

35、建设现状1,化。痛点攻关不足：根 据 国 家 能 源 局、矿 山 局 的 相 关 文 件 内涵，装备的智能化、透明化地质保 障系统 需要引 起高度 重,1.1 智能化煤矿建设现状 建设现状2,1.1 智能化煤矿建设现状 建设现状3,缺乏专职队伍：如58年大炼钢铁，全面开花，各色队伍全面介 入，不少队伍没有核心技术，摇身一变，都能进行智能矿山建 设；大量的核心技术需要攻关！如果我国的高铁、J20、探月探 火星这样干，再过若干年也不可能成功。,1.1 智能化煤矿建设现状缺乏顶层设计：数据孤岛严重，为了先进产能，只解决有没有，“不太关心”用不用。到目前为止，无论是各省市还是矿业集团，好像智能矿山六大

36、体系已经十分成熟一样只管推广应用。,缺乏真正的示范工程：运动式的遍地开花，补丁式的项目实施；目前是示范矿是生产矿井，不是真正的示范矿井。,缺乏资金投入：又想不给草吃，又想马儿跑得快；绿皮车的投入，高铁的要求，显然不合情理。在国家层面，按智能开采需求进行 成本核算和投资。,1.1 智能化煤矿建设现状总承包还没有引起行业的高度重视：人为继续制造数据孤岛，在缺乏统 一设计的情况下，招标各自为政。,重装备，轻地测：如果不能实现地测的透明化，装备无论多高端，智能 开采的最终目标还是很难实现。,重硬件，轻软件：机械化、信息化、自动化、智能化，“四化”缺一不 可，是一个有机的整体。,缺乏体系化的高科技培训和

37、持证上岗：要培养如航天员的高科技采矿员。,井下恶劣的环境条件还没有引起研发单位的高度重视：下井或到生产现场呆得不多，理想主义，结果，相关成果或系统实用性不高。,二、发展展望和对策,矿山智能化建设步入深水区,1、智能化煤矿建设成果,煤矿智能化正处于攻坚克难的关 键节点,煤矿智能化尚处于“初级教育”阶段，建设任务任重道远,煤矿智能化领域的重大技术创新和发展速度距离国家能源战略顶层设计的要求仍显不足,2、“北大-龙软”高级智能化矿井建设6626工程,基于透明化地测保障的安全生产协同管控模式 基于精确时空信息的采掘工作面少人或无人自适应截割模式,安全生产业务层面,安全生产管控层面,工程层面,技术层面,

38、3、“北大-龙软”团队高级智能化煤矿成果发布,智能化煤矿（自我发展，问题一大堆）：“信息基础 设施、地质保障、掘进系统、采煤系统（采煤机、液 压支架、乳化液泵、精确定位设备等）、主煤流系统、辅助运输系统、通风系统、安全监测系统、供电系 统”等组成。,案例工程比较：智能化煤矿建设“任重而道远”,征（1）空间信息与综合自动化技术的结合，实现掘进和回采的半自动化和全自动化。（2）通过监测监控技术，实现设备的无人值守。（3）实现办公和生产的信息化管理。（4）实现虚拟矿井。（5）灾害防治的法律法规建设。,我们的目标：采矿人、航天人，入地上天的高科技人！我们是采矿员，不是煤黑子！,如航空航天、高铁一样,采

39、矿变成高科技的象,时空地测信息的基础地位和G IS的重要性,智能化煤矿的设计和关键技术探讨,智能化煤矿建设存在问题和展望,研究团队成果,汇报提纲,三、,四、,二、,、,北京龙软科技股份有限公司成立于2002年，起步于煤矿地测软件的研发，是北京市A类高新技术软件企业，在我国煤炭工业面向智能开采的煤矿安全生产管理及GIS关键技术研发与应用领域，特别是在煤矿地质保障及 相关二三维数据处理领域，龙软科技处于行业绝对领先地位，软件平台完全自主开发，符合国家信创要求。2019年12月30日，我公司成功登陆上海股票交易所科创板（股票代码：688078），成为科创板煤炭行 业工业软件第一股。团队现有员工500

40、多人，包括教授及高级技术职称人员18人；博士以上学位9人、硕士学 位人员74人，本科学位人员280多人，拥有一流的研发团队。拥有3个全资子公司，1个控股公司，2个分公司，以及分布在全国主要煤炭基地的12个服务网点，用户数 量达1800余家。注册资金7204万元。,专业地理信息系统知名 品牌,智慧能源和公共安全整体解决 方案供应商,1、龙软科技简介,北京总部成都公司,徐州公司山西公司,薪酬与考核委员会,审计委员会,董事会秘书,提名委员会,北 京 大 学 南 昌 创 新 研 究 院,龙软科技组织结构图,战略委员会,北 京 大 学 鄂 尔 多 斯 能 源 研 究 院,。第二维度 智能矿山应用研发，二

41、十余年行业及技术沉淀积 累。智慧能源事业部、智慧城市事业部、透明矿山事业部、非 煤与露天矿山事业部下辖20个工程部，覆盖智能矿山全业务领 域。作为智能矿山实践性应用研发机构，结合政策指引及客户 深度需求开展应用型研发。,第三维度 与北京大学开展长期战略合作：自2007年起公司 与北京大学联合成立“智慧能源和公共安全研究中心”，进行 相关领域的前瞻性、开创性研究，为公司的科技创新提供源源 不断的技术储备，成功探索了产-学-研-用一体化在智能矿山领 域的实施路径。此外，与北京大学鄂尔多斯能源研究院、北京 大学南昌创新研究院开展深度合作。,第一维度 基础创新研发，“四院一所”研发设置：确保底 层平台

42、原创开发，关键技术自主可控，统一标准规范设计，创 新领域技术引领。,n研发体系第二维度,战略研究应用研发,北京大学,空间信息技 术研究院,人工智能研 究院,智能矿山基 础研究院,智能装备研 究院,智能矿山各 工程事业部,创新研发,第一维度,第三维度,综采工作面测量机器人装置和自动测量系统权利要点：测量机器人装置由全站仪、陀螺仪、自动调平吊笼、棱镜、工控机组成，根据矿井综采工作 面起伏情况，布设多个测量机器人，构成自动测量网络系统，实现综采工作面固定和移动设备坐标的精确测量。,美国证书 澳大利亚证书 俄罗斯证书 加拿大证书,部分核心发明专利,部分核心发明专利,真实地理空间实时场景构建方法和装置,

43、部分核心发明专利,一种矿井信息化管理多专业 巷道图形的动态更新方法,机械臂式测量机器人 装置和应用方法,有关专题图的一 致性及时更新问 题。,截止目前，公司已获得国家科技进步二等奖1项、教育部一等奖1项、行业特等奖2项、一等奖11项。,2008年教育部科学技术进步一等奖,2012年国家科技进步 二等奖,2021年中国煤炭工 业科学技术特等奖,2022年中国煤炭工 业科学技术特等奖,n国家科技进步奖、特等奖及一等奖证书（1）,2、部分奖励,国家能源集团金凤煤矿基于透明地测保障系统的智能化综合管控平台,国家能源集团金凤煤矿011815工作面基于 高精度地质模型的自适应智能开采,3、部分应用,n国家

44、能源集团金凤煤矿,陕西煤业安全生产信息共享平台（陕西煤业+8个矿业公司+36对矿井）,陕西煤业黄陵矿业公司 安全生产智能决策云平台,n陕西煤业股份有限公司,中煤集团板集煤矿安全生产指挥智能管控及G IS一张图融合平台,中煤集团大海则煤矿生产执行G IS一张图智能管控系统,n中煤集团,公司董事长毛善君教授带队郭屯煤矿井下智能综采技术攻关,山东能源郭屯煤矿透明化矿山智能管控平台,n山东能源集团,2019年9月10日河南省煤矿智能化建设现场（平煤十矿）推进会,平煤神马集团安全生产信息共享平台（集团+21对矿井）,n平煤神马集团,河南能化集团安全生产智慧管控平台（集团+60对矿井）,河南能化集团永煤公

45、司车集煤矿 智能管控平台,n河南能化集团,山西焦煤集团基于时空G IS一张图安全生产经营数字化 管控平台（集团+151对矿井）,山西焦煤安全生产经营数字化管控平台-马兰矿,n山西焦煤集团,晋能控股集团基于时空G IS一张图安全生产调度指挥平台（集团+224对矿井）,晋能控股集团安全生产大数据驾驶舱,n晋能控股集团,2020年9月，北大团队-山东能源 集团联合研发的透明化智能综采 工作面系统亮相全国煤矿智能化 建设现场推进会，作为主要单位 进行了汇报。,王勇国务委员莅临现场参观指导,2023年4月，北大团队-陕煤化集 团联合研发的智能化煤矿管控平 台等系统亮相全国煤矿智能化建 设现场推进会，作为

46、主要单位进 行了汇报。,4、参与国家级项目,编号：SS2012AA121003)”,研究团队承担国家首批71个智能化示范矿建设情况：建设矿井数居行业绝对领 先地位（46个矿使用管控平台或地质保 障系统等/61个矿使用团队产品),5、参与国家能源局智能化示范矿建设,团队受邀参加会议并获得两项荣誉，其中“基于透明化地 质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”被评为2023年度 全国煤矿智能化重大进展，“矿山云GIS时空智能技术创新团队”被评为2023年度全国煤矿智能化卓越团队。,6、2023年煤矿智能化重大进展发布暨技术经验交流会,7、技术验证平台,技术验 证平台,8、北大和龙软科技团队仰望星空，脚踏实地,谢谢大家 敬请指正,（18911529100：手机和微信号）,