煤矿井下同步运行着通信、传感、控制等大小上百个子系统,形成了越来越复杂的智能化巨系统.针对整个矿井智能化巨系统缺乏统一数据模型、传感器数据不完备、跨系统数据融合等难题,提出统一的多源异构数据融合处理方法——基于"分级抽取-关联分析-虚实映射"的数据逻辑模型,构建了完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,形成集井下现场生产状态、采掘空间信息、煤机装备状态、风险信息等多参量、多尺度、全时空特性的数据感知方案;基于煤矿多源异构关系数据的信息"实体"和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配、推送策略与自动更新机制,解决数据实时连接及迭代更新难题;提出基于"ABCD"(即人工智能(Artificial Intelligence)、区块链(Blockchain)、云计算(Cloud computing)、大数据(Big Data))的智能化煤矿系统耦合技术,以煤矿安全保障系统耦合为例阐述了复杂巨系统数据交互、融合过程;建立了智能化煤矿数据标准体系;给出了煤矿复杂巨系统的统一数据模型及决策机制的理论和方法,建立了满足多目标决策下的智能化煤矿系统安全、高效、稳定运行体系.相关技术在陕煤张家峁煤矿应用,突破了多源异构系统的一体化集成技术,建成了全矿井跨域融合智能综合管控平台,构建了全时空信息感知及实时互联机制,打通多系统、多层面、多部门的业务数据壁垒,实现全矿井58个在用子系统和34个新建子系统的数据融合和运行决策优化.

智能化煤矿;复杂巨系统;数据逻辑模型;多源数据融合;跨系统数据交互

王国法;任怀伟;赵国瑞;巩师鑫;杜毅博;薛忠新;庞义辉;张潇

中国煤炭科工集团有限公司,北京100013;中煤科工开采研究院有限公司,北京100013;煤炭科学研究总院开采设研究分院,北京100013;陕煤集团陕北矿业张家峁矿业公司,陕西榆林719301;中国矿业大学(北京),北京100083

煤炭学报

[1]王国法;任怀伟;赵国瑞;巩师鑫;杜毅博;薛忠新;庞义辉;张潇-.智能化煤矿数据模型及复杂巨系统耦合技术体系)[J].煤炭学报,2022(01):61-74

数据逻辑模型,跨系统数据交互

智能化煤矿,复杂巨系统,系统耦合,耦合技术,煤矿井下,下同,同步运行,上百,百个,统一数据模型,传感器数据,多源异构数据融合,数据融合处理,虚实映射,时空信息,数字感知,感知体系,现场生产,产状,采掘,空间信息,煤机装备,装备状态,风险信息,多参量,时空特性,数据感知,知方,关系数据,基于知识,知识需求,需求模型,推送策略,自动更新,更新机制,迭代更新,ABCD,Artificial,Intelligence,Blockchain,Cloud,computing,Big,Data,煤矿系统,煤矿安全,安全保障系统,数据标准,决策机制,多目标决策,系统安全,运行体系,张家,异构系统,一体化集成,集成技术,全矿,跨域融合,智能综合,综合管控平台,信息感知,联机,多系统,多层面,多部门,业务数据,数据壁垒,决策优化,多源数据融合

0.405243