[发明专利]煤矿智能开采综合管理系统

说明书

本发明公开了一种煤矿智能开采综合管理系统，包括若干个端侧、边缘侧和云侧；端侧包括数据采集模块、数据清洗模块、数据转发模块；边缘侧包括数据计算模块、事件告警模块和设备姿态调整模块；云侧包括机器学习模块、设备故障分析模块、生产工艺与储备分析模块、能耗分析模块和可视化界面；端侧、边缘侧和云侧通过无线、有线网络进行通信。本发明优点在于打通各个矿井、各个子系统数据信息链路，使用机器学习挖掘数据资产，对各个矿井、各个系统的异常信息，设备故障进行诊断分析，进行多用户、多租户管理，解决了煤矿智能化开采中信息孤岛的问题，使数据资产有效利用。本系统通过3级部署，保证系统的高可用性和数据的安全性。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其是涉及一种煤矿智能开采综合管理系统。

背景技术

我国的煤矿资源非常丰富，矿井数量巨大。随着煤矿开采技术的逐步提高，煤矿井下开采作业已进入智能化阶段。目前，矿井可以利用自动化网络技术实现地面和井下的互通互联，通过设备的监控系统收集井下各类设备信息，通过地面的终端控制系统，实现井下无人化开采作业，极大的促进了煤矿开采行业的发展。

但是，目前矿井各个系统的数据信息在高速传输过程中缺乏协调统一稳定的标准，不能实现真正的综合性监控，各个子系统之间的信息无法共享，信息孤岛现象严重；存在大量的人工干预过程。另外当前的智能化系统中，普遍缺乏有效的机器学习和数据分析能力，使大量的数据资产流失，无法进一步提高为开采效益。

发明内容

本发明目的在于提供一种煤矿智能开采综合管理系统。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述一种煤矿智能开采综合管理系统，包括若干个端侧、边缘侧和云侧；

所述端侧包括数据采集模块、数据清洗模块、数据转发模块；

所述边缘侧包括数据计算模块、事件告警模块和设备姿态调整模块；

所述云侧包括机器学习模块、设备故障分析模块、生产工艺与储备分析模块、能耗分析模块和可视化界面。

进一步地，所述数据采集模块，实时采集矿井中各设备数据中心的数据；

所述数据清洗模块，依照业务规则对数据格式进行整理，便于统一处理数据；

所述数据转发模块，将数据清洗后的数据，通过自动转发到所述云侧和所述边缘侧的数据存储模块；

所述数据计算模块，针对接收到的所述端侧数据，按照相应的数据模型进行计算和分析；

所述事件告警模块，依据所述数据计算模块的计算和分析结果，判断是否触发事件告警，提前发出事件告警；

所述设备姿态调整模块，依据所述数据计算模块的计算和分析结果，综合地质信息，调整设备姿态；

所述机器学习模块，针对接收到的端侧数据，通过机器学习算法，形成相应的数据模型，并下发至边缘侧，指导边缘侧进行事件告警和设备姿态调整；

所述设备故障分析模块，针对接收到的端侧数据，综合设备寿命、使用年限和地质信息，智能化分析设备故障产生的原因，就故障产生的原因分配不同的权重，发出故障预警，生成分析结果；

所述生产工艺与储备分析模块，针对接收到的端侧数据，建造模拟机进行生产工艺优化；

所述能耗分析模块，针对接收到的端侧数据，进行设备能耗分析，帮助用户更好的管理设备资产，及时发出库存预警提示，分析增加的损耗；

所述可视化界面，将云侧分析结果及相应的数据进行可视化展示；

进一步地，所述设备数据中心包括集控数据中心、控制器数据中心、设备管理数据中心和设备数据中心；

所述地质数据包括煤层厚度；

所述调整设备姿态包括液压支架升降、采煤刀动作、刮板运输速度；

优选地，所述边缘侧为边缘侧用户提供数据读取和权限控制，保证数据安全；所述云侧为云侧用户提供数据读取和权限控制，保证数据安全；