
信息管理中心大楼
20世纪90年代以来,以计算机为核心的信息技术得到迅猛发展,全球信息化革命浪潮席卷而来,势不可挡。90年代美国首先提出了“数字地球”的概念,随后被许多人引用,提出了“数字中国”“数字政府”“数字城市”等概念。我国从事煤矿地理信息系统的科技工作者提出了“数字化矿井”,甚至是“数字化矿山”的概念。“数字化矿井”的实质是将数字矿山中的固有信息数字化,按三维坐标组织起来一个数字矿山,全面、详尽的刻画矿山及矿体。随着计算机技术、网络技术的发展,数字化矿井信息都以数字的方式表达出来,其最终表现为矿井的高度信息化、自动化、高效率、高安全和高效益;其应用的最终价值将体现在矿井安全生产自动化上、体现在企业的减人增效、保障安全上,是现代煤矿企业腾飞的必然之路。
白云苍狗、沧海桑田。在短短的二十年间,世界煤炭工业就向高效、集约化生产迅猛发展,我国的高产高效矿井建设也取得了重大进展。特别是进入21世纪,随着国民经济不断增长和对煤炭的需求,对煤炭工业的发展规模和技术水平有了更高更新的要求。与此同时,各类煤矿自动识别设备及系统、矿井安全生产监测监控系统、煤矿通信系统、煤矿信息管理系统等煤矿信息及自动化系统被大量研制和推广到矿井安全生产中,促进了我国煤矿信息化和自动化程度和水平。
位于凤凰山下、玉华宫畔的陕西陕煤铜川矿业公司玉华煤矿,是国家“八五”和“九五”期间重点煤矿建设项目,始建于1991年12月,2002年8月建成投产,原设计生产能力为年产150万吨。在矿井设计和生产阶段,玉华人紧跟矿井信息化建设的步伐,实行一井一面集中生产,机械化程度达到100%,采掘技术和装备在国内属领先水平。2005年6月~2007年6月,在对矿井进行改扩建后,矿井生产能力可达到年产300万吨~500万吨,是目前铜川矿业乃至陕西煤业化工集团的骨干型矿井。
秋意盎然的玉华煤矿

解说人员正在详细介绍系统运行情况
井田面积34km2,地质储量3.78亿吨,可采储量2.63亿吨的玉华煤矿,如果不是该矿大门设有“陕西陕煤铜川矿业玉华煤矿”标识,外人还以为进入一个公园的大门,虽说是初秋的早晨,但整个矿区绿树成荫,成片的草坪环绕着矿区的道路和建筑,通过进矿大道进入矿区的主办公楼,一组组数据,一个个场面,无不让人感受到数字化矿井的魅力。
“玉华煤矿数字化矿井建设,就是要建立基于千兆工业以太网为平台的大型开放式网络,逐步完善全矿井监测、控制、管理一体化系统,实现信息网络化、监控数字化、操作自动化、办公无纸化、管理信息化的总体目标,为打造安全、高效的数字化本质安全型矿井创造前提条件”。当玉华煤矿信息管理中心王主任说出矿井信息化建设的总体目标后,我们不禁为地处偏远山区、但却拥有先进理念和优秀人才的玉华煤矿肃然起敬。印象中的煤矿工人,是身着黑色工作衣,满面煤灰,嘴刁卷烟,言语粗鲁的形象,但眼前这位文质彬彬的小伙确让我们对煤矿工人的印象急转九十度。“现在的煤矿工人早已不是你印象中的那种大老粗,煤矿工人中藏龙卧虎的人太多了,现在的煤矿,高学历人才是比比皆是,技术工种相当吃香,工资不亚于城市白领,工人的待遇、福利和以往有了天壤之别,只是你们不太接触我们这个行业,比较陌生,所有才有先入为主的印象”,当说出自己心中的疑虑时,王主任在爽朗的笑声中给我们做了一番解释。在这笑声中,疑惑消失了,在这笑声中,让我们对煤矿工人有了一份亲近之感。
“数字化矿井以工业以太环网(井下为防爆型)网络为平台,将不同的应用系统联系起来并使之协调、有序运行,形成的一个集安全生产、监测监控、自动控制、工业电视、综合管理等为一体的数据传输、视频、音频“三网合一”的综合管控一体化系统,从而实现对矿井安全生产的监测监控,井下环境参数的动态监测,下井人员的动态监控,地面生产系统的集中监测监控,经营管理的综合指挥与控制等多项功能,实现了异构条件下的信息连通与共享,从而避免了信息孤岛的出现,使得信息资源和设备资源得以充分发挥,为煤矿安全生产提供了技术保障” 。在王主任的风趣而专业的交谈介绍中,我们逐渐加深了对玉华煤矿数字化矿井建设的了解,熟悉了玉华煤矿数字化矿井建设的前世与今生。
誓做国内一流数字化矿井

副局长刘水利在机房查看数据
数字化矿井是煤炭企业的发展趋势,也是现代化煤矿的重要特征,对于提升煤矿的管理水平,增强煤矿的经济效益,特别是对安全工作的作用不言而喻。
20世纪80年代末90年代初,当玉华煤矿被立项筹建时,当时的筹建委员会就紧跟时代步伐,立志要做西北第一个现代化矿井,尤其当时世界范围内信息化矿井概念是炙手可热,玉华人根据自身条件,提出要在艰苦的创业前提下,高标准做好矿井的信息化建设,这也为二十年后玉华的信息化大发展打下了牢固的基础。经过10年的建设,玉华煤矿在2002年8月开始投入生产,在生产过程中,矿井按照当时低瓦斯矿井现状,按照高瓦斯矿井治理标准,逐步按需安装完成了当时国内先进的KJ66瓦斯监控系统、瓦斯抽放系统、束管监测系统、瓦斯巡检系统、风机在线监控系统、井下人员定位系统等多达16大项的安全监控系统,为矿井数字化发展建设奠定了坚实的基础。各项大的系统和数字监控不辱使命,充分发挥了其特有功效,玉华煤矿从建矿当年生产一百来万吨原煤的矿井,到现在已具备年产300-500万吨原煤的生产能力,科技与数字的力量使凤凰山下的玉华煤矿引翅高歌。
时间如白驹过隙,转瞬即逝。在21世纪的第一个十年当中,随着国民经济的进一步深入发展,煤炭行业的发展也是一日千里,速度变化之快让人眼花缭乱,数字化矿井的发展更是在世人的眼中是乱花迷眼,各种新技术、新材料、新设备层出不穷。2009年初,新一届玉华煤矿党政领导班子为适应现代化矿井建设需要,以科学发展观为统领,全力推进安全高效现代化矿井建设的目标出发,审时度势,认真总结自2002年生产以来的数字化矿井建设的工作与成果,突然发现自己在数字化矿井建设上已露疲态,尤其是省内几个年轻矿井的数字化建设在近几年犹如坐火箭升空般突飞猛进,他们对数字信息技术的应用与推广在全国已赫赫有名。种种迹象表明,玉华的发展,必须要用科技的力量来支撑,玉华的未来,必须要走一条适合自身发展的科技之路。
早在2008年,铜川矿务局的领导就已经意识到玉华数字化矿井建设的必要性和重要性,局党政领导多次来到玉华矿现场进行调研,就数字化矿井建设提出建议。2008年7月间,局、矿多次组织现场讨论,商讨数字化矿井建设计划。终于,在2009年元月确立了《玉华煤矿数字化矿井建设总体方案》。而此时恰逢玉华矿新一届党政领导班子组建之时,新任矿领导在座谈会上时说了句掷地有声,对玉华矿未来数字化矿井建设影响深远的一句话:“数字化矿井建设是一个日新月异的工作,今天的想法、在明天都可能落后于时代的发展,我希望大家在矿井数字化建设中想法要大胆,多学习当前国际、国内先进的技术及理念,眼光要远、步子要大、标准要高、把玉华做成10年甚至20年内国内一流的数字化矿井,玉华的未来在我们的手中”。领导的肺腑之言,震撼着在场的每一位座谈人员的心,热血男儿的满腔热情,铮铮铁骨的玉华人依靠信息化带动工业化,最终实现现代化,走出了一条新型煤矿工业化道路,为自己未来的发展谋篇布局。
跨入数字管理新时代

IBM服务器
2009年5月7日,玉华煤矿信息管理中心大楼正式开工建设,层高三层,总高17.2米,总建筑面积1443平米,经过5个月的紧张施工,到10月土建主体完工,2010年8月10日土建工程基本全部完工。
软硬件的结合才能发挥出其特有的功效,2009年10月14日,北京中矿国能工程技术有限公司的技术人员开始进入现场对设备进行安装,经过8个月艰辛的努力,到2010年6月,系统工程的十大软件已基本安装完毕。《机房建设工程》、《大屏幕显示系统》、《安防及地面监视系统》、《井下工业电视监控系统》、《交换机及网管软件》、《局域网设备、防火墙及杀毒软件》、《井上工业以太环网》、《井下以太环网》、《监控中心环网》、《物资管理信息系统》等十大系统经过调试、试运行、正式运行,真正开始发挥出巨大的功效。

存储设备
“玉华煤矿的数字化网络平台基于IP网络建设,具有很好的兼容性,各种集控子系统可方便快速的接入该平台;容灾备份安全措施完善,业务办公网采用双核心热备结构,生产集控工业以太环网采用双环、双备、双冗余网络结构,网络平台整体可达到“无故障”运行标准。该数字化网络平台的设备选型、拓扑结构、软件系统、大屏幕系统、属国内先进水平,符合煤炭行业数字化建设发展趋势“。2010年8月20日,由陕西陕煤铜川矿业有限公司组织有关单位进行验收工作,以上专业的评价就是专家验收组对玉华信息管理中心大楼建设的最终评价意见,从这一天起,玉华煤矿从此迈入了一个新的数字化矿井发展阶段。
玉华煤矿数字化矿井建设总共分为十个小部分,分别是机房建设、大屏幕显示、安防及地面监控、井下电视监控、井上以太环网、井下以太环网、交换机及网管软件、防火墙、监控中心环网、物资供应管理。信息管理中心大楼内形成了270平方米的主机房,安装了3*8的DLP大屏24块,安装环网主交换机15台,各类摄像机77台;铺设各类线缆24千米,其中井下15千米;以及其他各类设备与配套设施3500余套。
玉华煤矿的数字化矿井建设分为“构建平台、开发集成、发展提高”三个阶段,在具体实施时按照先平台后系统、先安全后生产的原则,分布来进行逐步实施,第一阶段主要构建数字化矿井网络平台,分别建立起机房、大屏幕显示系统、工业电视监控系统、网络改造工程、工业以太网;第二阶段开发集成各子系统,信息化系统开发、安全监控系统集成,对现使用的人力资源管理系统、生产调度系统、安全监测监控系统、机电管理系统、审计管理系统、计划统计管理系统、社保管理系统、医疗管理系统等进行整合,统一到网络平台,同时将现运行的地面生产系统的集控系统、信集闭控制系统、矿灯智能管理系统等改造完善后接入矿井综合自动化系统;第三阶段主要是发展提高,实现信息网络化、监控数字化、操作自动化、办公无纸化、管理信息化的总体目标。
最终,玉华煤矿只需要在监控中心实现远程控制,就可达到操作岗位无人值守的水平,实现全矿井自动化,机电设备实现远程自动控制,减少井下生产人员,提高矿井的安全水平,生产系统得到优化,进一步提高煤矿的生产效率,节约能源;另一个利用所采集到的信息,实现生产设备故障预测预报、矿井安全状况的预测预报、预报瓦斯、水等灾害突出的危险性,对采集到的信息种类进行甄别,各种信息可实时、连续采集,最终达到矿井高度信息化、自动化、高安全、高可靠、高效率及高效益的目的。
凤凰浴火彰显其效
走进玉华煤矿信息管理中心,仿佛走进央视的播放控制室:呈现在眼前的一个个屏幕上,或是一个断面,或是一道流程;或是一组图像,或是一组数字;或是局部排列,或是全屏显现,从采掘、运输、通风、供电、洗煤,整个生产系统从头到尾一目了然。通过对这些文字、数据、语言、视频、图像的传输、处理和不同类型的实时监控图像信息系统集成,工作人员只需轻轻一点鼠标,一敲键盘,就可以调度指挥整个系统。这是玉华煤矿数字化建设带给人们的惊奇。
凤凰浴火而重生,五百年一轮回,带走人间忧愁疾苦与火俱灭。在冲天烈焰中,死而复生的火凤凰腾空而起,长鸣着直上九重,这一声声长鸣,是解脱的欢愉,是重生的欣喜,是契而不舍,勇于奋斗的决心,也是未来的召唤。勤劳、勇敢、睿智的玉华人,在凤凰山的脚下,为自己未来的不断前行披荆斩棘,创造出了一个撼天震地的奇迹。

先进的存储设备
数字化矿井建设为快速发展的玉华矿插上了腾飞的金翅膀。数字化、信息化、自动化技术的成功应用,实现对整个矿安全生产的综合监测监控,井下环境参数的动态监测,地面生产系统的集中监测监控等多项功能,达到高产高效、减人提效的目的,助推着玉华矿安全发展、科学发展。
百米深井、千米巷道的数字化、信息化建设让玉华矿的职工们尝到了科技兴安的甜头,在这个矿工作了将近10年的老矿工王师傅,一谈起来过去从来没见过的“新生事物”就赞叹不绝。王师傅自豪地说:“现在职工在井下可是安全了,上百个电子眼对井下瓦斯、温度、风机、设备运行状况等安全环境参数进行动态监测,随时报警;地面调度系统、数字监控系统7X24小时对井下进行全方位监测,一旦哪个部位发生问题,安检员、瓦检员、值班矿领导和区队干部通过井下通讯系统第一时间得到消息,快速反应,及时处理,矿井的安全系数大大增强,我们玉华矿已经进入‘e’时代了”。 玉华煤矿用数字化、信息化建设诠释着科技兴安、科技兴煤的真谛。
科技是玉华崛起的高速公路
对于煤炭企业来讲,科技含量的高低,决定着企业的效益和市场竞争能力。在市场经济条件下,科学技术最终将决定企业的兴衰成败,玉华煤矿在分析市场变化的同时,加快数字化矿井建设,不断增强自身科技实力和生产力转化的能力,实现了矿井装备现代化、管理信息化的战略目标。
信息,让玉华耳聪目明。玉华煤矿信息管理中心,分设机房和监测大厅,实时分析处理大量的数据流。在200多平米的机房安设三排机柜和电源室,内含核心交换机、服务器和光纤等设备。核心机器均采用当今世界最具有性价比的设备,交换机来自思科、网络安全设备来自绿盟、工业环网交换机来自西门子,服务器采用IBM最新型号,15T的磁振列,保存着所有矿井系统平台的数据调用、解码记录,时刻保证信息的安全正常运行。为防止设备发生意外断电事故,所有供电设备选用两个插头(一个插头是用市电 一个是用upsj接电),采用两种供电方式进行供电,一旦发生市电停电后,直接由UPS进行供电,可持续保证设备正常运转两个小时以上。为保证室内的温度和湿度,安设两台恒温空调,常年使机器处在23℃的温度下,保证机器的正常运转。三楼监测大厅大屏幕采用24块60寸背投组成监测屏,清晰的画质,犹如自己亲临现场。绕到屏幕背后,成套的机器整齐排列在一起,两台大型编码器和三台解码器正嗡嗡作响,工作人员向我们逐一解释机器的用途:当全矿各区域的摄像头采集信号后,通过光缆传输到编码器进行编码,然后进入解码器解码成模拟信号后传到大屏幕,全矿的监测信号采用数字非压缩方式进行传输,数据直接进行硬解码,减少了信号的转换损失,保证了图像传输的高清晰度。控制摄像机360度转动、调焦距的云台正闪烁着特有的光芒,对全矿几个关键区域24小时不间断监控,时刻保证矿区的财产安全。打开大屏幕的后盖,寿命长达3万小时的灯泡正一组组的闪耀着,4台专用机房空调时刻保持着这里的恒温。
坐在控制台前,技术人员鼠标轻轻一点,全矿井上下各个区域的摄像头逐个呈现在眼前。“目前矿井正在使用的KJ90井下安全监测系统,可实时监测井下瓦斯、一氧化碳、水流、风速等数据,目前已有系统可在第一时间进行分析,保证了井下采掘人员的安全”。技术人员点开一张拓扑图,上面清晰的显示这是玉华煤矿井下环网拓扑图。 “矿井网络监控系统是对井上下所有环网进行监控,像我们熟悉的摄像头、电话、瓦斯分站等区域的信号都是实时更新,一旦哪个部位出现故障,线条就立刻变成灰色,时间上不会出现延时,这对我们处理故障、解决分析起到了至关重要的作用”,工作人员如数家珍的向我们解说着监测大厅的每一项专业控制系统。
不断改进细节是玉华煤矿企业文化的精髓之处,也是玉华人不断前行的战斗口号。经过多年的工作积累与实践经验,玉华煤矿培养出了一大批懂技术、精管理的企业人才,他们在数字化矿井建设上,出谋划策、添砖加瓦,在工作中以优秀追求卓越。拥有21名职工的信息管理中心,多名技术人员在熟悉系统运行的同时,紧跟信息时代发展需要,拓展软件应用范围,对矿井整个数字系统进行更深一步的改造,促进了井上下的安全生产,为矿井的和谐发展奉献出自己的青春与智慧。

恒温空调

整齐漂亮的机柜
回首来路,玉华煤矿的数字化矿井建设不仅为铜川矿业下属的煤矿安全生产提供了技术上的保障与经验,而且为玉华煤矿建设成为本质安全型矿井创造了先决条件。现在,勤劳勇敢的玉华人,伴随着渭北老矿区二次创业的东风,在新一届矿党政领导班子的正确带领下,以安全生产为中心,以科技兴矿为先导,积极谋划,科学发展,以人为本、构建和谐矿区,为铜川矿业、为陕煤集团的大发展、大跨越做出自己应有的贡献。
玉华煤矿,这张数字化矿井的名片将越来越靓丽。
编辑:刘孝文