露天煤礦是我國(guó)煤炭工業(yè)的重要組成部分，具有生產(chǎn)能力大、開(kāi)采成本低、安全條件好等優(yōu)勢(shì)，近幾年在建設(shè)規(guī)模、生產(chǎn)總量、開(kāi)采工藝及技術(shù)裝備等多方面均取得了跨越式發(fā)展。露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，解決已有生產(chǎn)與安全管控系統(tǒng)之間的信息孤島問(wèn)題，減少人員干預(yù)，提升生產(chǎn)和安全管控水平，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，減少資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)減人增安、協(xié)同調(diào)度和高效生產(chǎn)，提升其智能化程度。

文章來(lái)源：《智能礦山》2025年第9期“視角·觀點(diǎn)”欄目

第一作者：宋程鵬，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，現(xiàn)任國(guó)能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司企業(yè)管理部主任，主要從事人力資源管理、企業(yè)管理工作。E-mail：zngsscp@163.com

作者單位：國(guó)能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）

引用格式：宋程鵬，魏弘，邢慧茹，等.露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)構(gòu)想[J].智能礦山，2025，6(9)：14-18.

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生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦

國(guó)能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦建成了以生產(chǎn)管理和安全管理為主體的信息管理體系，主要包括以下2個(gè)方面的內(nèi)容。

（1）在生產(chǎn)智能化方面，2個(gè)礦區(qū)均建立了智能測(cè)采保障系統(tǒng)，準(zhǔn)確快速測(cè)量采場(chǎng)、排土場(chǎng)，精準(zhǔn)完成采礦設(shè)計(jì)；智能穿爆系統(tǒng)，通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件、北斗定位系統(tǒng)、智能布孔系統(tǒng)、炸藥混裝車智能裝藥、智能爆破系統(tǒng)，應(yīng)用炮孔智能測(cè)量機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)穿孔、爆破全過(guò)程智能化；數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人駕駛運(yùn)行作業(yè)進(jìn)行模擬仿真，實(shí)現(xiàn)了首批國(guó)內(nèi)載重最大的300 t級(jí)無(wú)人駕駛礦用卡車常態(tài)化運(yùn)行。

（2）在安全智能化方面，建成了以安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、崗位標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程、應(yīng)急管理、安全積分考核為主要內(nèi)容的“四位一體”安全管理系統(tǒng)。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝多臺(tái)高清攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)全流程可視化、可追溯監(jiān)控；建立智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，24 h實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)邊坡，實(shí)現(xiàn)了“地表位移+深層位移”的邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警，提高安全效益；改進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，新增接收3級(jí)響應(yīng)信息、應(yīng)急值守、一鍵群呼、數(shù)據(jù)分析和管理調(diào)度應(yīng)急資源等功能；在無(wú)人駕駛卡車上安裝多個(gè)傳感器，構(gòu)建健康管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車輛的全方位狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、健康評(píng)估和自動(dòng)滅火等功能；研發(fā)應(yīng)用集卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)防碰撞系統(tǒng)、超速管理系統(tǒng)、司機(jī)疲勞預(yù)警系統(tǒng)于一體的卡車安全保障系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了卡車運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)預(yù)警及應(yīng)急處突。

1.2 中煤平朔集團(tuán)東露天礦

中煤平朔集團(tuán)有限公司東露天礦已建設(shè)鉆機(jī)無(wú)人值守系統(tǒng)，以自動(dòng)導(dǎo)航、環(huán)境感知技術(shù)遠(yuǎn)程操作鉆機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守布孔；建立爆破遠(yuǎn)程監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控爆破區(qū)域，通過(guò)人形偵測(cè)和移動(dòng)算法判定是否有人進(jìn)入危險(xiǎn)爆破區(qū)；建立智能調(diào)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了卡車智能調(diào)度、卡車、電鏟、推土機(jī)等設(shè)備精準(zhǔn)定位及參數(shù)監(jiān)測(cè)；建立車輛防撞預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)了防疲勞駕駛、違章監(jiān)測(cè)等功能。

1.3 國(guó)能新疆準(zhǔn)東能源準(zhǔn)東露天煤礦

國(guó)能新疆準(zhǔn)東能源有限責(zé)任公司準(zhǔn)東露天煤礦建設(shè)了完整的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和全區(qū)域覆蓋的有線、無(wú)線語(yǔ)音通信設(shè)施，可對(duì)日常生產(chǎn)進(jìn)行全面監(jiān)控與調(diào)度；基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、采場(chǎng)紅外熱像火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、采礦作業(yè)區(qū)安全行車預(yù)警系統(tǒng)，保障人員和設(shè)備安全；設(shè)備管控方面已建成智慧安全用電系統(tǒng)與設(shè)備健康管理平臺(tái)，能夠高效監(jiān)測(cè)和管理電氣線路參數(shù)、用電狀態(tài)及設(shè)備運(yùn)行狀況。

綜上，露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)還存在以下2個(gè)方面的難點(diǎn)問(wèn)題。

（1）生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)通常獨(dú)立建設(shè)，形成了生產(chǎn)數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)孤島，數(shù)據(jù)融合度低，缺少數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的工藝流程聯(lián)動(dòng)，忽略了生產(chǎn)和安全之間的強(qiáng)耦合性。

（2）各安全生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用是海量數(shù)據(jù)的堆積，缺少業(yè)務(wù)層面的數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘及綜合應(yīng)用，制約了安全生產(chǎn)調(diào)度指揮工作的高效開(kāi)展。

因此，構(gòu)建全方位、高效能的露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)與安全管理機(jī)制的協(xié)同完善。

智慧生產(chǎn)和安全管理平臺(tái)架構(gòu)

露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)包含以下4個(gè)方面。

（1）建立智能化、立體化的生產(chǎn)計(jì)劃編制、調(diào)度和決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)調(diào)度方案，最大程度利用生產(chǎn)資源，提高生產(chǎn)效率。

（2）完善智能安全監(jiān)管與預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，高效監(jiān)測(cè)工藝生產(chǎn)過(guò)程和預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)，降低事故發(fā)生概率。

（3）高效管理露天煤礦生產(chǎn)資源（人力、設(shè)備、原材料等），避免資源浪費(fèi)，提高資源利用率。

（4）充分挖掘智慧生產(chǎn)和安全管理平臺(tái)中的海量數(shù)據(jù)信息，為管理和調(diào)度人員提供決策支撐，制定更加合理的管理機(jī)制。

綜上，智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)引入先進(jìn)的智能技術(shù)和設(shè)備，深度融合安全生產(chǎn)與智能科技，推動(dòng)露天煤礦開(kāi)采過(guò)程向智能化、高效化、綠色化方向發(fā)展，促進(jìn)資源有效利用，推進(jìn)露天煤礦的可持續(xù)發(fā)展，形成煤礦新質(zhì)生產(chǎn)力。

1.4 智慧生產(chǎn)和安全管理平臺(tái)總體框架

（1）生產(chǎn)管理模塊

生產(chǎn)管理包含3個(gè)模塊，模塊間形成閉環(huán)的管理體系。生產(chǎn)計(jì)劃智能編制模塊根據(jù)市場(chǎng)需求、資源情況等制訂生產(chǎn)計(jì)劃；編制完成生產(chǎn)計(jì)劃后，生產(chǎn)智能調(diào)度決策模塊根據(jù)接收到的計(jì)劃，兼顧生產(chǎn)資源、設(shè)備狀態(tài)、人員安排等，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)加以調(diào)度和設(shè)備安排，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃編制模塊反饋生產(chǎn)狀態(tài)；生產(chǎn)遞階協(xié)同管理模塊監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的各項(xiàng)指標(biāo)、生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)，跟蹤和反饋生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行情況，并與生產(chǎn)智能調(diào)度決策模塊進(jìn)行信息交互，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)策略，以適應(yīng)生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)變化情況。

（2）安全管理模塊

安全管理包含3個(gè)模塊。安全生產(chǎn)智能監(jiān)管模塊監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境中的安全態(tài)勢(shì)，分析多種來(lái)源的安全數(shù)據(jù)，識(shí)別存在的安全隱患或異常情況。出現(xiàn)安全隱患或異常，觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)智能聯(lián)動(dòng)預(yù)警模塊，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，并通知風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處理智能管理模塊，快速響應(yīng)并執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)急方案，最大程度減少事故損失并保障人員安全，智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)框架如圖1所示。

圖1 智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)框架

（3）生產(chǎn)管理與安全管理彼此協(xié)同交互

生產(chǎn)管理將生產(chǎn)信息傳遞給安全管理部門，安全管理通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。若檢測(cè)到安全風(fēng)險(xiǎn)，立即將風(fēng)險(xiǎn)信息發(fā)送給生產(chǎn)管理部門，并停止相應(yīng)的生產(chǎn)流程；生產(chǎn)管理根據(jù)接收到的風(fēng)險(xiǎn)信息，重新制訂生產(chǎn)計(jì)劃，確保生產(chǎn)過(guò)程的安全和高效。生產(chǎn)管理與安全管理交互方式，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程快速響應(yīng)和適應(yīng)各種風(fēng)險(xiǎn)情況，形成生產(chǎn)與安全的閉環(huán)協(xié)同管理。

1.5 生產(chǎn)計(jì)劃智能化編制模塊

生產(chǎn)計(jì)劃智能化編制模塊智能化編制和優(yōu)化礦山企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的智能生成。預(yù)處理和整合各生產(chǎn)單位環(huán)節(jié)的年度生產(chǎn)需求、開(kāi)采設(shè)備狀態(tài)、天氣情況等數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括開(kāi)采速率、運(yùn)輸速率、環(huán)境狀態(tài)等，動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和資源分配，以適應(yīng)露天煤礦地質(zhì)條件和設(shè)備狀態(tài)變化。

基于生產(chǎn)能力和工作需求，規(guī)劃各崗位所需工作人員數(shù)量、設(shè)備數(shù)量、原材料數(shù)量；綜合考慮生產(chǎn)計(jì)劃及設(shè)備狀態(tài)，制定詳細(xì)的生產(chǎn)方案，包括確定最佳穿孔、爆破作業(yè)區(qū)，確定采裝、運(yùn)輸、排棄、道路維護(hù)、復(fù)墾等。

1.6 生產(chǎn)智能調(diào)度決策模塊

生產(chǎn)智能調(diào)度決策模塊利用各類生產(chǎn)信息系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際生產(chǎn)能力，為露天煤礦生產(chǎn)過(guò)程中爆破、采掘、運(yùn)輸、排卸、洗選等部分提供科學(xué)、合理的調(diào)度決策。爆破環(huán)節(jié)建立爆破數(shù)字化綜合處理系統(tǒng)、智能鉆機(jī)系統(tǒng)、炸藥混裝車監(jiān)控系統(tǒng)，打造爆破作業(yè)設(shè)計(jì)、測(cè)量、穿孔、裝藥全信息化協(xié)同管控平臺(tái)。

采掘環(huán)節(jié)建立礦山三維地質(zhì)模型，基于云端技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)建立測(cè)繪管理系統(tǒng)，確定最佳采掘點(diǎn)、排土點(diǎn)和運(yùn)輸路線。運(yùn)輸、排卸環(huán)節(jié)建立智能卡車調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛位置、運(yùn)載量、路況等數(shù)據(jù)，全面了解露天煤礦內(nèi)各運(yùn)輸路徑的車流規(guī)劃，并結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際生產(chǎn)能力，確定最優(yōu)調(diào)度方案。

1.7 生產(chǎn)遞階協(xié)同管理模塊

生產(chǎn)遞階協(xié)同管理模塊用于實(shí)現(xiàn)各級(jí)部門間的智能協(xié)同合作，建立集團(tuán)公司、二級(jí)公司和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息交換、協(xié)作與管控機(jī)制。總部調(diào)度中心和各礦方均可訪問(wèn)智慧生產(chǎn)安全管理平臺(tái)，確保平臺(tái)接入不同設(shè)備和管理系統(tǒng)，同步生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、人員調(diào)配等信息，確保各方及時(shí)獲取最新數(shù)據(jù)，保證不同部門和崗位間信息共享和協(xié)作。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)的遞階協(xié)同管理主要體現(xiàn)在露天煤礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括開(kāi)采規(guī)劃、物料流規(guī)劃、邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃等。該模塊根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和需求，合理安排各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人員與設(shè)備，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠的人力和設(shè)備，滿足不同環(huán)節(jié)需求，并確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

1.8 安全生產(chǎn)智能監(jiān)管模塊

安全生產(chǎn)智能監(jiān)管模塊通過(guò)部署定位系統(tǒng)、集成傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理人員行為、礦區(qū)設(shè)備、礦區(qū)環(huán)境，避免事故發(fā)生，提高煤礦安全管理水平。

人員行為監(jiān)管采用定位與圖像識(shí)別技術(shù)，結(jié)合高清三維地圖，實(shí)現(xiàn)人員精確定位，確保人員在安全區(qū)域內(nèi)工作；建立駕駛員行為分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員違章行為和個(gè)人健康狀態(tài)的有效監(jiān)管。面向礦區(qū)設(shè)備監(jiān)管需求，建立車輛防碰撞系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取礦用卡車位置、速度、方向等參數(shù)信息；建立胎溫胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)，避免發(fā)生事故；建立燃油精準(zhǔn)計(jì)量系統(tǒng)，保證露天煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山生產(chǎn)環(huán)境（廢水、廢氣以及地質(zhì)構(gòu)造、氣體濃度、溫度、濕度、震動(dòng)等），通過(guò)歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

1.9 風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警模塊

風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警模塊通過(guò)智能設(shè)備和控制系統(tǒng)，預(yù)警露天煤礦邊坡、火災(zāi)、塌陷、透水災(zāi)害，保障人員安全和煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

采用邊坡雷達(dá)、邊坡測(cè)量機(jī)器人、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、天-空-地協(xié)同邊坡智能監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)露天煤礦邊坡24 h不間斷監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)邊坡災(zāi)害超前預(yù)警。安裝氣體傳感器，對(duì)帶式輸送機(jī)、破碎站、煤倉(cāng)等進(jìn)行可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測(cè)，并提供濃度超限預(yù)警；對(duì)易燃區(qū)域進(jìn)行紅外掃描測(cè)溫，當(dāng)溫度超過(guò)安全界限時(shí)，對(duì)火災(zāi)預(yù)警，并通過(guò)后臺(tái)報(bào)告危險(xiǎn)點(diǎn)具體位置。在地理信息系統(tǒng)地圖上識(shí)別氣候的高風(fēng)險(xiǎn)源，指示值班人員進(jìn)行巡邏。建立水文數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取露天煤礦地下水溫度、流速、水量等信息，在地下水流入采場(chǎng)時(shí)及時(shí)預(yù)警，并建立三維地質(zhì)水文模型，對(duì)地下水流向加以預(yù)估。

1.10 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處理智能管理模塊

風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處理智能管理模塊采用智能決策方法，為露天煤礦事故快捷響應(yīng)與高效處理提供途徑。分析邊坡坍塌、山體滑坡、水災(zāi)、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)事故，合理分配應(yīng)急裝備、物資、人員，并確定安全可行的避難場(chǎng)所。

制定標(biāo)準(zhǔn)化的露天煤礦應(yīng)急方案模板，收集和管理各種應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的方案和關(guān)鍵信息。當(dāng)應(yīng)急事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)實(shí)際采集信息，從事先制定的應(yīng)急方案中選取最匹配應(yīng)急方案，并加以智能推送。接收和核實(shí)突發(fā)事件的報(bào)警信息，快速判斷事件類型、規(guī)模、影響范圍，智能調(diào)度救援隊(duì)伍，提供最優(yōu)路徑規(guī)劃。

建立聯(lián)動(dòng)式通知機(jī)制，通過(guò)短信、聲音警報(bào)、電子屏幕顯示等，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并及時(shí)通知相關(guān)人員迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域，同時(shí)自動(dòng)停止電鏟、帶式輸送機(jī)等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行。建立風(fēng)險(xiǎn)溯源機(jī)制，實(shí)時(shí)記錄與歸檔現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、采取的措施、人員動(dòng)向等關(guān)鍵信息，并建立應(yīng)急處理反饋機(jī)制，將事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)運(yùn)用到預(yù)防和改進(jìn)措施中。

1.11 子模塊聯(lián)動(dòng)

生產(chǎn)計(jì)劃智能編制模塊生成詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)目標(biāo)、資源配置、任務(wù)優(yōu)先級(jí)和時(shí)間安排。數(shù)據(jù)傳輸至生產(chǎn)智能調(diào)度決策模塊后，基于資源可用性、設(shè)備狀態(tài)、工作環(huán)境和生產(chǎn)需求等因素，制定出最優(yōu)調(diào)度方案。

調(diào)整后的調(diào)度方案反饋給生產(chǎn)計(jì)劃智能編制模塊，并下發(fā)至生產(chǎn)遞階協(xié)同管理模塊，確保各部門統(tǒng)一協(xié)調(diào)操作。執(zhí)行中遇到問(wèn)題和反饋信息回傳至相關(guān)模塊，以便未來(lái)的計(jì)劃編制和調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

雙向反饋機(jī)制確保了生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際執(zhí)行的高度一致性和靈活性，提升了系統(tǒng)響應(yīng)能力和效率。風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警模塊收集邊坡、火災(zāi)、氣象和水災(zāi)預(yù)警信息，并將其傳遞給風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處理模塊。該模塊根據(jù)應(yīng)急方案處理風(fēng)險(xiǎn)，將結(jié)果反饋給風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)信息傳遞給生產(chǎn)智能調(diào)度決策和安全生產(chǎn)智能監(jiān)管模塊，及時(shí)調(diào)整調(diào)度策略和監(jiān)管方式。處理結(jié)果發(fā)送給生產(chǎn)計(jì)劃智能編制模塊，更新生產(chǎn)計(jì)劃。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將風(fēng)險(xiǎn)信息傳遞至安全生產(chǎn)智能監(jiān)管模塊，以便于進(jìn)一步安全監(jiān)管。

為提升各模塊間的協(xié)同效率，設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)響應(yīng)、異常處理、容錯(cuò)機(jī)制3部分響應(yīng)機(jī)制。實(shí)時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)調(diào)整和安全預(yù)警等關(guān)鍵操作，設(shè)定了嚴(yán)格的響應(yīng)時(shí)間要求。當(dāng)某模塊發(fā)生故障或數(shù)據(jù)傳輸異常時(shí)，異常處理機(jī)制自動(dòng)切換到備用措施，確保生產(chǎn)和安全管理不受影響，多層次容錯(cuò)機(jī)制，對(duì)于關(guān)鍵數(shù)據(jù)和操作，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和冗余處理，防止因單點(diǎn)故障導(dǎo)致系統(tǒng)停擺。

子模塊間的數(shù)據(jù)交互采用異步通信模式，允許各模塊獨(dú)立處理數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，減少系統(tǒng)整體等待時(shí)間，提高了系統(tǒng)的并行處理能力。各子模塊間的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)TCP/IP協(xié)議，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。數(shù)據(jù)格式采用標(biāo)準(zhǔn)化的JSON格式，易于解析和擴(kuò)展，支持多種類型的數(shù)據(jù)交換。為保證數(shù)據(jù)安全性，在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)通過(guò)TLS加密進(jìn)行保護(hù)，防止數(shù)據(jù)泄露或被篡改。

智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)展望

（1）智能技術(shù)與露天煤礦生產(chǎn)的深度融合

露天礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)的本質(zhì)是深度融合智能化技術(shù)與露天煤礦，面向生產(chǎn)、安全等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)露天煤礦生產(chǎn)工藝、安全管理、裝備智能化。我國(guó)露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)仍然處于發(fā)展階段，未來(lái)將進(jìn)一步推動(dòng)5G技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與露天煤礦生產(chǎn)的深度融合。

（2）生產(chǎn)管理與安全管理的跨域協(xié)同

在露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)中，緊密結(jié)合生產(chǎn)和安全管理，實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)和更全面的安全保障。生產(chǎn)管理與安全管理協(xié)同在管理層面、技術(shù)層面和文化層面實(shí)現(xiàn)深度的跨域協(xié)同。

（3）全生命周期管理

智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)的建設(shè)不限于單一礦區(qū)或單個(gè)企業(yè)管理，而是向整個(gè)礦業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的智能化管理擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理。具體包括礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)到閉礦后的生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境管理等全過(guò)程的智能化和協(xié)同化管理。全生命周期管理將是智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)的重要發(fā)展方向，提升露天煤礦管理的智能化水平，為露天煤礦可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析露天煤礦生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀，提出了露天煤礦智慧生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)總體框架，設(shè)計(jì)了生產(chǎn)計(jì)劃智能化編制、生產(chǎn)智能調(diào)度決策、生產(chǎn)遞階協(xié)同管理、安全生產(chǎn)智能監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)智能聯(lián)動(dòng)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處理智能管理6個(gè)子模塊，可解決生產(chǎn)與安全管理平臺(tái)獨(dú)立建設(shè)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理與安全管理的跨域協(xié)同。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國(guó)科技核心期刊11種、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡(jiǎn)介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國(guó)法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊(duì)/人物專訪、政策解讀、視角·觀點(diǎn)、智能示范礦井、對(duì)話、革新·改造、學(xué)術(shù)園地、專題報(bào)道等。

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來(lái)，策劃出版了“中國(guó)煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會(huì)”“《智能礦山》理事、特約編輯年會(huì)暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動(dòng)20余次。組建了理事會(huì)、特約編輯團(tuán)隊(duì)、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊(duì)，打造了“刊-網(wǎng)-號(hào)-群-庫(kù)”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺(tái)，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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