浅谈煤炭企业信息化发展
神东煤炭集团信息中心 惠燕 2009-12-20
煤炭工业和信息化的融合进入了一个新的发展阶段，信息技术在煤炭工业中的渗透逐步深入。煤炭企业对安全生产管理水平和生产效率有了更高要求，信息化作为实现煤炭工业现代化和保障煤炭安全生产的重要手段，其地位更加凸显。
一、企业信息化建设目标——“数字矿山”
榆林神华积极响应国家十七大提出的“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合”，期望通过信息技术在企业方方面面的应用，达到提升管理、整合资源、加强控制、完善业务、改善服务，从而实现降低成本，提高效率；希望实现数据采集离散化、设备控制智能化、调度操作集中化、生产管理信息化、办公管理自动化；最终实现“数字矿山”的建设目标。
二、“数字矿山”建设
榆林神华始终将高科技应用作为企业发展的支撑点，利用当今世界上先进的数字矿山技术，进一步提高企业竞争力的具体实践。
2.1数字矿山建设概述：
数字矿山是煤炭企业业务流程、信息、技术以及管理思想的总称。其核心是通过将煤矿相关信息和活动数字化，带来企业思维方式、管理模式的变革和创新，用数字说话，量化管理对象与管理行为，促进企业从原来粗放型管理方式转向精益化管理，其最终目的是为了实现优化资源配置，提高生产效率，降低投
资及运营成本，增强企业竞争力。基于数字矿山建设的目标和主要内容，对现代先进技术进行集成创新，根据不同的矿山企业的特点制定符合企业实际的数字矿山建设总体技术方案。
数字矿山包含三种意义的建设：数字化的矿山、信息化的矿山和精益化的矿山，即 数字矿山=GIS+集成+精益。
? 数字化的矿山——即对真实矿山整体及其相关现象的统一性认识与数字化再现，基于钻孔数据、
补勘数据、地震数据、设计数据、开挖揭露数据及各类物探、化探数据等，建立矿山井田、矿体与采区巷道及开挖空间矢栅整合的真3D整体模型与重点细节模型；
? 信息化的矿山——在统一时间坐标与空间框架下，科学、合理地组织各类矿山信息，将海量异质
的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合；
? 精益化的矿山。在信息集成、应用集成的基础上，实现流程优化，完成企业转型，由劳动密集型
转向技术密集型，并最终实现知识密集型的目标。通过技术创新，结合煤炭行业的具体实践，带来思维方式、管理模式上创新，建立一种全新的、精益化的煤炭生产、管理体系。
2.2 建设数字矿山的总体思路
基于对煤炭生产业务需求的理解以及在煤炭自动化、信息化领域的多年经验，结合当前自动化、信息技术、管理领域中相关理论、技术与应用的发展，规划时我们以煤炭企业的发展战略为总体目标，从业务和IT两个视角出发分层设计，将业务联系紧密、技术实现相同的应用系统融合在一起以组件化的集成应用软件实现，也就是将整体框架的实现分解成几个有机结合的解决方案，建设中按照“总体规划、分步实施、重点突破”的原则分成3个阶段实施。 2.2.1 整体规划、分步实施
矿山企业井田开拓、开采中采掘条件复杂，不可遇见因素频发，企业平衡生产、安全控制的管理难度大，同时井下作业范围广，移动设备多、控制系统繁杂，因而矿山数字化必须是一个长期、循序渐进的过程，数字化进程坚持“整体规划、分步实施、重点突破”的原则。
具体来说，首先应从企业发展目标出发，全面分析企业内外部环境，制定矿山数字化发展战略、规划矿山数字化建设蓝图、统一企业各阶层对矿山数字化建设目的和意义的认识。实施中，要以“数字矿山”整体规划为基础，坚持由易到难、由浅入深、由上到下、逐步推进的思路，首先根据矿山数字化总体规划搭建整体系统架构，并针对生产经营中存在的主要矛盾和问题，找准切入点，利用自动化、信息化手段加以解决，为矿山数字化奠定基础。
2.2.2 先进的管理理念驱动
提升管理、改善绩效是企业的根本需求，数字矿山解决方案的设计理念必须坚持以自动化、信息技术带动管理创新，以先进的管理理念驱动企业变革，最终达成增强企业核心竞争力，提高企业经济效益的目的。黄玉川数字矿山必须满足两个要求，一是数字化建设应满足企业经营管理及业绩提升的需要；二是要借助数字化项目建设带动管理变革，实现业务流程优化、组织机构变革。矿山数字化建设必须从业务需求出发，切忌摆门面、装架子。
2.2.3 信息化架构分层建设
数字矿山整体框架按照四级应用架构层次进行设计并实施，从上至下依次为：计划层、MES层、控制层和执行装置层。各个层次集合了那些业务关联性强、技术实现相近的模块，层与层之间采用松耦合的结构。
2.2.4 一体化的解决方案
数字矿山按一体化的解决方案设计实现。从业务角度看能够覆盖矿山原煤开采、运输、洗选加工到装车外运全过程，同时覆盖生产辅助业务如机电设备运行管理、地质测量管理、本质安全管理、煤质管理以及财务、人力资源、办公事务处理等辅助后勤业务。从生产运营角度看，方案能够覆盖从计划制定、分解及下达到作业任务执行跟踪、工程项目管理到生产经营绩效评价与反馈的整个过程以实现闭环管理。从时间观念上看，方案能够覆盖企业中长期、年度、月度乃至每日的不同管理周期的需求。从应用单位来看，方案能够可满足矿级、区队、班组等生产单位的不同管理颗粒度的要求。
2.2.4.1 建设企业生产综合自动化系统
瞄准国际先进水平，以高产高效大型现代化矿井为建设目标，借鉴其它矿井的成熟经验，建立煤炭生产的核心业务系统，实现：
? 除采煤环节外，运输、供电、供排水、通风、洗选等生产环节无人值守，无固定岗位工，大量减
少生产及辅助人员；
? 通过对矿井环境参数的全面实时监测，及时对瓦斯、水等潜在危险进行预防处理，有效地杜绝恶
性事故的发生，保障生产安全；
? 通过及时、准确的获取井下各个区域人员及设备的动态情况，增强安全生产工作的主动性和预见
性，提高应急救援工作的效率；
? 降低生产过程中设备的故障率，并有效提高故障处理能力，增加正常生产时间，充分发挥设备的
能力；
? 通过生产全过程闭锁控制，以及无线通信系统的使用，保证各生产环节的协调运行，提高生产效
率，减少设备的无效运行时间，减少电、水、气等能耗。
建设企业生产综合自动化系统，包括矿井综合自动化系统、生产动态监测系统、工业电视系统、安全监测系统、人员定位系统、小灵通系统等建设和应用，实现生产数据采集传输，满足安全生产监测监控要求。
（1） 矿井综合自动化系统：实施矿井自动化系统，可以做到环节全面自动化：“采煤、掘进、运
输、通风、排水、供电、原煤加工及装车外运八个生产环节，实现综合自动化。其中“采煤”环节实现工作面生产自动化控制，地面集中监测；“运输、原煤加工及装车外运”环节实现地面集中控制，无固定岗位工；“通风、排水、供电”环节实现三遥控制，无人值守。
（2） 生产动态监测系统/工业电视系统：生产动态监测系统/工业电视系统不仅实现可以实时地面
调度室监视各矿、洗煤厂、装车站的主要流程、关键环节，实现主要生产过程的可视化；也要实现井下工作人员了解地面生产的可视化管理；各级管理人员能够及时掌握生产过程实时信息，对生产现场实时事件具有更高的响应能力，保证和改善生产作业流程的协同性 。
（3） 安全监测系统：安全监控系统在矿井安全生产中，特别是在预防矿井“一通三防”重大灾害
方面可以发挥了积极的作用。公司领导与相关业务部门、矿领导与矿业务科队均可通过公司局域网查看各矿实时动态、相关报表、报警数据等信息。
（4） 井下小灵通系统：实现地面、井下及矿井与公司总部整体覆盖、统一组网，大大地提高管理
效率，实现井下人员快速调度，提高井上下事故应急处理能力。解决了各矿井的生产、指挥、调度、突发事件的通信困难，实现了“安全、快速、优质、高效”。
（5） 人员定位系统：人员定位系统能够及时、准确的将井下各个区域人员及设备的动态情况反映
到地面计算机系统，使煤矿管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据人员定位及安全监测综合系统所提供的数据、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。
2.2.4.2 建设基于组件化、集成化的企业应用系统架构
组件化、集成化的应用架构具有开放灵活、能快速适应业务的变化、高重用性、高扩展性、节约投资等优点。在此架构基础上，逐步建设各种为管理层提供决策数据的各种应用系统，形成具有先进煤炭行业特征的企业应用系统建设。
信息应用系统建设目标是以生产管理为核心，充分利用信息化手段，构建生产管理数字化系统，帮助煤炭生产指挥从粗放型管理向精益化管理转变，在煤炭生产过程中充分挖掘设备潜力、提升产能利用，降低运行成本，提高生产指挥效率，形成有榆林神华独特的矿井生产组织模式建设。 1） 企业管理系统建设：
建设包括生产调度管理系统、资产管理系统（EAM）、
生产运行管理系统
设备状态监测系统：点检、精密诊断
MES系统（设备运行、作业效率、生产成本、煤质管理） 2） 数据中心 主题数据库建设 数据质量管理
3） 企业资源计划（ERP）：项目管理系统 4） 安全生产及机电设备管理系统 信息化点检 生产计划与调度 本质安全管理 5） 办公自动化
三、大力推进信息化，提升企业管理水平
试谈煤炭企业信息化发展
