基于大数据的煤矿生产调度技术研究与应用

基于大数据的煤矿生产调度技术研究与应用

陈浩楠

陕西澄合合阳煤炭开发有限公司 陕西省 渭南市 715300

摘要：煤炭资源开采作为一项古老而传统的工业领域，现今正在遭受新时代发展的严峻挑战。一方面，环保与可持续发展的社会理念对于行业的开采资格和开采要求越来越高；另一方面，科技的飞速进步为煤矿开采带来了信息化平台的建设机遇，这使得整个煤矿开采工程急需实施精细化管理策略和产业升级。伴随着科技水平的日益提高，煤矿安全生产的要求也愈发严格，这就对煤矿生产调度系统的功能优化提出了更高的要求，迫切需要借助先进技术来进行系统的升级和优化。本文将着重探讨大数据在煤矿生产调度中的应用。

关键词：大数据技术；煤矿企业；生产调度技术；应用；

近年来，大数据技术已在众多领域中得到广泛应用，有力地推动了各个行业的持续发展和创新。大数据技术已然成为一股不可忽视的力量，逐渐改变着各行各业原有的发展模式。大数据技术亦在煤矿生产及运营管理领域得到了广泛应用，然而在煤矿生产及运营管理中对大数据技术的应用尚未充分发挥其应有的价值。在以往的煤矿生产及运营管理实践中，数据分析及应用能力相对薄弱，然而借助大数据技术，我们能够实现高效的数据监测及记录，同时能够及时发出警报，从而显著提升煤矿生产及运营管理的实际效率。

1 煤矿生产调度的重要性

1.1 为作业人员的人身安全保驾护航

煤矿生产环境往往较为恶劣且复杂，安全隐患层出不穷，任何一个环节的疏忽都可能引发严重的安全事故。建立生产调度系统的核心目标在于对煤矿生产运营的全过程、各环节进行严密的监控和管理，特别是针对恶劣的环境因素以及人员的作业状况。通过实时的监督检查，生产调度系统能够迅速获取相关信息，确保在发现隐患时能够立即采取调度措施，从而为作业人员的人身安全提供坚实的保障。

1.2 组织协调生产运营的顺利开展

相较于其他行业，煤矿生产运营的工艺流程繁复，环节众多。为了进一步提升生产运营的质量效益，往往需要多个部门之间的紧密协作。然而，由于煤矿生产计划等方面存在较大差异，若缺乏统一的调度和管理，不仅难以提升煤矿生产运营的效果，反而可能导致生产秩序混乱，给企业的生产运营带来诸多困扰。在生产调度系统的协助之下，管理人员得以全面了解各班组的具体情况，结合生产工作进展、现场资源等各类信息，实现资源的合理优化配置，对各部门进行统筹调度安排，从而解决问题，为煤矿安全高效生产奠定坚实基础。

2 煤矿生产调度应用现状和问题分析

2.1 现状分析

随着信息化技术水平不断提升，网络信息化技术、大数据技术等在诸多领域得到广泛运用，为煤矿生产调度系统的构建创造了巨大便利，使系统功能得到了进一步优化。煤矿生产调度系统的发展主要经历了单机管理和网络管理两个阶段，单机管理阶段主要指数据采集，以表格方式呈现，这种生产调度系统最大的弊端在于信息获取不够及时，数据存储功能较差，导致生产运营调度管理效率和质量大幅降低。煤矿生产运营调度系统已经进入网络管理时代，即利用大数据技术、云计算技术等先进手段及时、可靠地获取信息数据，优化传统的数据存储功能，达到提升煤矿生产运营管理质效的目的。

2.2 问题分析

第一，煤矿生产调度系统构建受到技术层面限制，系统运行的整体效率相对较低，尤其是很多系统构建缺乏大数据技术、信息化网络技术等，使系统界面信息检索、操作等存在很大阻碍，加之数据管理分散，会在很大程度上造成数据信息重复采集和存储问题。不仅如此，煤矿生产运营调度系统主要是指挥部门操作，调度数据信息在缺乏科学化管理前提下无法被其他部门直接使用，信息共享不到位，在很大程度上限制了调度系统运行效率提升；第二，调度系统在信息共享层面存在很大局限性，使煤矿井下安全决策分析缺乏有效数据和信息支持，若井下某一时间段出现了安全事故问题，调度系统却无法及时采集和统计数据，将给事故救援工作开展造成巨大困扰 。

3 基于大数据的煤矿生产调度技术应用

3.1 调度管理系统概况

某煤矿近年来高度重视信息化网络建设，加大了资金投入力度，在设备、技术以及人才等配套资源方面同样加大了投入，煤矿信息化平台基本建设完成，该煤矿建设重点后续将放在信息平台整合方面，实现了对煤矿生产运营海量数据信息的筛选与分析，达到提升整合利用效率的目的，为煤矿安全绿色高效生产提供强有力的技术保障。本次研究煤矿生产调度系统主要是一种基于大数据技术理念的全息化数字煤矿管理平台，该平台集GIS技术、虚拟仿真技术和大数据技术等新兴技术于一身，通过构建一体化三维可视化平台，直观展现煤矿地形地貌、矿井作业情况以及矿体围岩结构等，可以对煤矿生产运营过程中的各类安全隐患情况进行实时、动态监控管理，包括人员作业信息、设备运行信息和生产运营数据等，通过该平台的三维立体呈现，将复杂多变的煤矿生产运营环境及状态及时反馈给生产调度管理人员。在上述平台构建基础上，煤矿结合部门的业务差异性需求，制定了行之有效的业务功能，为煤矿运营管理提供了技术支持。在系统运行过程中，调度系统将获取的数据有效采集、筛选和整合，在三维模拟场景的基础上，对生产运营全过程动态可视呈现。

3.2 创新的展现形式

3.2.1 数据仪表盘模式

煤矿智能仪表盘的主要作用是直观呈现数据，为决策分析提供支持和帮助，无论是煤矿管理人员还是技术人员都可以通过智能仪表盘展示分析结果，最大程度提升决策准确性，达到提升工作效率和质量目的。

3.2.2 真三维场景模式

真三维场景模式作为当前最先进的可视化三维构建技术手段，主要包括大范围矿山地形地貌、生产设施监测管理、管线真实位置及形貌等，将以上信息一体化呈现，是真三维场景表现出的强大功能优势。与此同时，通过融入三维地理信息系统，可以直接将矿山全方位的形貌特征以及生产状态等转移到计算机，实现远程掌握煤矿生产运营状况，还可以结合业务信息，及时制订有效的应对策略，提高煤矿生产质量和效率。

3.3 创新应用要点

3.3.1 实时领航

在常规的煤矿生产调度系统构建基础上，有效接入企业人员定位系统、辅助运输系统、外运系统以及监控系统等数据，并在大数据技术干预下实现业务与数据融合，达到实时反映煤矿人员、设备变化情况的目的。大数据技术的创新融合会让煤矿生产调度系统在人员位置分布查询、设备统计和煤仓煤位变化分析等方面采集的数据更准确和可靠，为决策人员提供全景立体化模型结构图，便于更好地掌握煤矿生产运营情况。

3.3.2 设备与环境安全

基于大数据技术支持的煤矿生产调度系统可以实现对井下设备的实时动态监测管理，合理分析设备健康状况，结合监测数据信息提供有效的应对和维护方案，为设备高效运行提供强有力保障。除此之外，可以实现井下安全生产环境与业务数据的整合运用，在大数据支持下搭建可视化的监控预警平台。该平台接入矿压监测、安全监控以及温度监测等多个监测模块，构建统一的大数据分析及存储平台，实现对采空区温度的监控管理、顶板周期压力预警以及井下毒害气体的标准监测等，根据监测数据自动化分析结果是否异常，判断是否发出警报信号。

4 结语

综上所述，在煤矿生产运营管理过程中，调度系统发挥显著的作用，一方面可以为提升生产效率提供数据支持，另一方面在安全事故预防和应急处理层面表现出很大作用。面对技术受限而影响调度系统运行效率的局面，迫切需要融入信息化网络技术，通过大数据技术支持下的煤矿生产调度系统与常规的三维平台的结合，将煤矿生产运营各环节以三维动态化数据形式有效呈现，为企业安全生产提供直观、立体的图像指导和参考。

参考文献

[1] 薛林涛.煤矿生产调度应急管理技术[J].内蒙古煤炭经济，2021(23):138-140.

[2] 冯晓东.煤矿生产调度应急管理技术探析[J].当代化工研究，2021(19):97-98.