第二节 数字矿山系统组成
根据矿井工艺，煤炭矿山分为井工矿和露天矿两种，有较大差异。
一、井工矿
综合分析各煤炭公司现有矿井的业务，定义井工矿的数字矿山应用框架如图2-1所示。
井工矿数字矿山建设内容包括基础设施建设、生产综合监控系统建设、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统五部分。
生产综合监控系统（L2控制层）由生产监控综合平台和19个监控系统、14个监测系统构成。生产执行系统（L3生产执行层）范围涵盖从生产、运输到销售的所有环节，能够为不同生产管理者提供生产、调度、机电、安全、煤质等管理所需的一系列信息展示、流程控制、问题分析、综合报表等应用环境。
图2-1 数字矿山（井工矿）应用架构图
经营管理系统和决策支持系统建议采用集团总部或者上级公司统一建设的系统，有关内容请参看第五章“经营管理层数字化工程”和第六章“决策支持层数字化工程”。
（一）生产综合监控系统
生产综合监控系统位于设备层与生产执行层之间，主要完成面向设备的监视与控制。
1．监控系统
1）综采工作面系统监控
监控对象：采煤机（刨煤机）、液压支架、泵站、电气设备、刮板机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、超前支架、尾排风机等。
建设目标：通过建立对采煤机、液压支架、刮板机、转载机、破碎机、泵站、顺槽胶带机等设备的监控系统，实现对设备的综合监控信息集成及综采工作面少人或无人的目标。
系统基本功能：在生产过程中，采煤机能够实现记忆加远程遥控割煤；刮板机负载自动控制，可根据刮板机负荷量的监控，自动调整采煤机的牵引速度；液压支架自动控制，液压支架采用电液控制，在割煤过程中能够随采煤机的运行自动控制液压支架，实现支架的前移，护帮板的收、伸，推移刮板机，喷雾降尘；各设备的参数自动采集功能；破碎机堵转检测与闭锁；工作面视频系统及采煤机随机视频监视；各设备间具备数据传输通信功能，各工作面设备可进行信号交换实现设备联锁控制。
2）掘进工作面系统监控
监控对象：掘进机、掘锚机、连采机、锚杆机、梭车、运煤车、连运设备、掘进皮带、局扇、瓦斯、粉尘、电气设备、钻机等。
建设目标：远程实时监控和遥控，实现对设备的综合监控信息集成及掘进工作面无人或少人的目标。
系统基本功能：实现掘进机截割头位置信息及截割载荷信息判别顶底板；可根据巷道煤岩硬度自动调节摆动速度；截割轨迹实时监测与控制；掘进设备故障自诊断；皮带运输、供电系统的自动化控制；所有掘进设备的信号交互和联锁控制；粉尘检测及除尘装置自动运行；作业区域人员探测及防撞系统；各设备参数的实时采集功能。
3）提升系统监控
监控对象：主提升机、装载站、卸载站、副提升机、电气设备等。
建设目标：应用计算机技术及自动控制技术以及PLC控制技术实现提升机的自动升降与手动升降以及远程监控功能。
系统基本功能：远程监控、就地开车功能；具有对装卸载液压站的控制及监视；具有对装载煤仓及卸载煤仓的煤位监测功能；装卸载站具有防止箕斗二次装载功能；过程参数实时检测功能；提煤量和耗电量的统计记录功能；信号保护功能；钢丝绳在线监测如断丝、钢丝疲劳、锈蚀等参数的数据采集；其他相关子系统的通信功能等。
4）主运输系统监控
监控对象：主提升皮带、转载刮板机或配仓刮板机、配仓皮带、主运皮带、上下山皮带、集运皮带、破碎机、给煤机、皮带秤、除铁器、煤仓、轨道运输的防跑车装置监测、电气设备等。
建设目标：对主煤流运输系统的各条皮带进行监控，并将信息传输到地面调度指挥中心，实现对主煤流运输系统的无人值守。
系统基本功能：调度中心实现远程集中控制；根据胶带机带载量，自动调整电机速度功能；功率平衡自动调整功能；电机驱动装置主机与备机的自动切换功能；胶带机配备专业的高可靠性综合保护装置与光纤测温装置；强力皮带中的钢丝断丝监测；在关键输送机头配有自动除铁装置；破碎机堵转检测；煤仓煤量、温度、有害气体的监测；在线煤质监测；具备紧急停车、故障屏蔽、沿线语音报警功能；顺煤流启动和逆煤流启动选择功能；实现故障位置、原因、类型等的就地显示，并可上传到地面调度中心；具有运行方式选择及防止非规定操作人员随意操作的保护措施；具备故障历史查询功能和报表输出功能；系统具有良好的可扩展性，选择的模块留有备用容量，可方便地进行扩展。
5）辅助运输系统监控
A．架空乘人器
监控对象：架空乘人器。
建设目标：实现多点之间的信号和语音联络，通过通信接口与矿山工业以太网连接，实现远程监控。
系统基本功能：具有自动启停功能，实现上人起车，无人停车；具有绳道脱索的监测和保护，当出现脱索故障时，系统发出报警音响，并可根据用户需要急停架空乘人器；钢丝绳在线监测如断丝、钢丝疲劳、锈蚀等参数的数据采集；具有检测人员的乘坐状况，实现越站停机保护；控制急停的闭锁保护及故障识别；在控制台上可以及时显示系统的各种信息，如架空乘人器电机的开停、故障类别等；系统设有自动语音播放。
B．机车信集闭
监控对象：井下电机车。
建设目标：运输调度人员可通过位于调度室内的监控设备，实时对各种机车运行进行监视，控制操纵道岔，开放信号机，实现在调度室对井下电机车运输进行监控和自动调度。
系统基本功能：系统具有进路与进路之间的开通情况闭锁和区段自动解锁功能；道岔位置指示闭锁；信号指示和电动转辙机联动并闭锁功能；具有道岔不密贴闭锁和挤岔显示及报警功能；具有列车位置、运行方向、区段车辆情况显示功能；信号灯及闭锁信号灯状态显示，道岔位置及挤岔不密贴显示，机车询问显示，井下车场的模拟显示功能；每班、每日、各煤仓的出煤量统计功能。
C．绞车
监控对象：绞车。
建设目标：绞车的远程监控功能。
系统基本功能：绞车的手动开车与自动开车功能；绞车所在位置的实时监测功能；多段速变频控制；行程限位保护、松绳过载、闸瓦磨损等保护功能；声光报警功能；电机电流、润滑油压、制动油压、主机速度、容器位置、提升计时、钩数记忆、打点信号等模拟信号实时采集；正反到位、工作闸、松绳、信号发等数字信号实时采集；正反向过卷、闸瓦磨损、煤位超限、润滑油超温、润滑油欠压、制动油过压等保护信号实时采集；钢丝绳断丝监测；具有一坡三档。
D．无轨胶轮车（包含特种车辆，例如综连采设备搬运车等）
监控对象：无轨胶轮车（特种车辆，例如综采设备搬运车等）。
建设目标：实现无轨胶轮车的远程监控及优化调度。
系统基本功能：井下运输红绿灯系统对煤矿车辆进行合理调控；实现自动感知各辅助车辆在井下各处的位置，为井下各地点车辆提供正确的运行路线行驶或提前避让，以保证辅运系统畅通的调度信息管理，故障监测，自动报警；实现移动机车的可视化调度；可根据车辆配风原则合理确定区域车辆的运行数量上限，智能调度，避免车辆超限。
E．单轨吊
监控对象：单轨吊。
建设目标：单轨吊的远程监控功能。
系统基本功能：单轨吊的远程监控功能；单轨吊牵引力、速度、坡度、载重等参数的数据采集。
6）供配电系统监控
监控对象：地面箱式变电站、井下变电所设备、采区变电所设备、地面变电所设备、移动变电站、电缆等。
建设目标：实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理；能实现“四遥操控”（遥控、遥测、遥调、遥信），能对故障监测预警、保护、定位，上传故障数据和信息，实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化监控无人管理。
系统基本功能：实时数据采集功能；运行监控管理功能；远程操作功能；井下供电线路监测，辅助运行人员迅速查找故障点；电缆光纤测温监测功能；自动无功补偿功能；用电计量管理功能；设备监控保护功能；设备信息查询功能；现场视频监控功能；系统运行管理功能；实现系统绝缘监测、杂散电流监测；历史数据保存，可用于事故分析和事前预警。
7）排水系统监控
监控对象：中央水泵房、盘区水泵、采区水泵、分散小水泵、水流量等。
建设目标：自动运行，降低成本，节能增效，保证煤矿的安全生产，改善工作环境，提高劳动生产率，可有效地提高突、透水事故的应急处理能力。
系统基本功能：手动、检修、自动控制功能；水泵自动轮换工作功能；信号自动采集功能；排水流量的自动监测功能；关键部位的水泵变频调速功能；根据水位值和电力峰谷时间来进行控制水泵的开停；根据水位变化、水位的变化速率判断投入水泵的台数；系统保护功能；自动注水功能；水位自动监控；闸阀电动控制；动态显示功能。
8）供水系统监控
监控对象：生活用水、生产用水、施救用水的水泵、管路、流量、压力、水质等。
建设目标：实现日用水与消防用水供水的最优化自动控制，能实现无人值守。
系统基本功能：系统实现水泵自动与手动控制功能；工艺参数采集功能如排水流量等参数；系统保护功能；水质在线监测，当水质出现问题进行报警；动态显示功能与历史查询功能。
9）通风系统监控
监控对象：主通风机、局部通风机、风门、风筒、风速、测风站等。
建设目标：采用可靠性PLC控制器及先进的过程控制软件完成在地面集控中心对矿井通风机及风门的远程开停和在线监测，实现通风机监控系统的报警、信息显示、报表统计处理及通风网络优化等功能。
系统基本功能：对主扇风机和辅机的“三遥”控制；对甲烷、风量、负压等参数的实时监测功能；对采集到信息的处理功能；可实现风量变频闭环自动调节功能；实现风叶的动态调节，满足风机启动过程中的叶片调节；局部通风的智能变频调风；风流流动分析与监测功能；风门远程的自动调节功能，风机运行过程中的风门开启、关闭与风机运行的逻辑闭锁功能；反风远程自动控制；主要工作画面即运行画面在上位机的展示功能。
10）洗煤厂集中监控
A．受煤系统
监控对象：翻车机、定位车、给料机、称重、煤质、皮带机（刮板机）、破碎机、受煤装置、卸煤装置及系统相关设备等。
建设目标：实现受煤系统的智能化。
系统基本功能：具有翻车机的准确定位功能、保护功能，具有加热与冷却系统；操作台人机界面实时显示翻车机的运行状态，并可以下发控制指令；系统与其他系统之间的闭锁关系；汽运的称重计量及煤质的在线检测；皮带机或刮板机等设备的自动化集中/就地控制，受、卸料口监视，各设备的闭锁保护等。
B．筛分破碎
监控对象：原煤给料机、筛分破碎车间、原煤仓至破碎车间带式输送机、原煤振动筛、破碎机等工艺设备。
建设目标：实现对筛分破碎车间和原煤仓的信息的实时监控。
系统基本功能：系统应该具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制（检修控制）三种控制方式；设置有起车预告信号、故障报警信号；现场就地箱可以设置禁止起动信号；各级设备具有启停闭锁功能；对大功率机电设备的温度、电流等实时采集；工艺胶带机具有拉绳、跑偏、堆煤、打滑、纵撕、烟雾等保护功能；电动闸门的位置监测功能；系统与其他系统之间的闭锁关系。
C．主厂房生产系统
监控对象：洗选主要工艺设备、辅助洗选设备、自动加药装备等。
建设目标：实现全自动的洗选控制、提高产品质量、资源优化利用。
系统基本功能：各设备（如浓缩机、压滤机、压风机等）的运行监控功能；系统具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制（检修控制）三种控制方式；设置有起车预告信号、故障报警信号；现场就地箱可以设置禁止起动信号；设备保护功能；电动闸门的位置监测功能；洗选工艺中关键物理量的实时监测；有用介质的回收功能；生产过程中水介质的循环利用及自动加药功能；灰分与密度的联合控制功能；系统与其他系统之间的闭锁关系。
D．产品储存系统
监控对象：产品煤仓、配煤小车、上仓胶带机等。
建设目标：实现自动配仓，实现产品煤存储系统的无人值守。
系统基本功能：输煤设备具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制（检修控制）三种控制方式；用户可以在人机界面中选择某条煤流线进行自动起车和停车操作；系统按逆料流或顺料流分时序逐台程序起车，按顺料流每台卸料完毕程序停车；在现场就地箱设置禁止起动信号；煤仓中煤位的实时检测；煤仓中瓦斯浓度的监测，并在浓度达到报警范围时，PLC系统有声光报警；煤质的在线监测；煤流量的在线监测；刮板机与输送胶带机的各项保护功能；电动闸门的位置监测功能；系统与其他系统之间的闭锁关系。
11）装车系统监控
监控对象：胶带机、给煤机、缓冲仓、定量仓、溜槽、机车车厢、喷洒装置等。
建设目标：实现自动化的自动识别、定量装车。
系统基本功能：集中控制功能；实时监测温度、震动、速度、煤量等信号；闭锁保护功能；自动喷雾功能；车皮位置精确定位；定量称重；在线煤质采样自动压实功能；封尘剂、防冻液的自动喷洒；车皮数量识别和扫描；装车信息自动上传。
12）瓦斯抽采（放）系统监控
监控对象：瓦斯、抽采（放）泵、抽采（放）管路、各种仪表。
建设目标：对抽采（放）过程中的各物理量进行实时监测，并且控制真空泵的运行。
系统基本功能：抽采（放）过程中对各物理量进行实时监测；实时水位监测；抽采（放）泵的自动控制；人机界面中各种信息的动态显示功能；电气与工艺参数超限保护功能。
13）注氮系统监控
监控对象：制氮机，注氮管网氮气纯度、压力、流量等。
建设目标：自动化程度达到无人制氮、自动注氮水平，满足工作面防灭火的需求。
系统基本功能：制氮机组、空压机、冷却水泵等的热工测量参数、设备运行状态的集中监测、集中报警、集中控制。
14）灌浆系统监控
监控对象：灌浆泵站、灌浆管路。
建设目标：实现全过程自动化，能够实现无人值守。
系统基本功能：具有手动和自动两种控制方式；具有泥水自动配比与手动配比功能；对生产过程中的各物理量进行实时监测。
15）消防洒水系统监控
监控对象：水压、泵、水位、电磁阀等。
建设目标：水压、流量、水位等参数的实时监测，水阀开度的自动调节，实现给水管流量的自动控制。
系统基本功能：系统能够与矿调度中心监控站通信，实现信息传递和交换；能够监测水泵运行参数，出水管压力、流量、电动闸门位置、水池液位等实时数据显示，实现水泵控制及监测自动化，调度人员在控制中心即可掌握日用消防系统设备的所有检测数据及工作状态；系统能够实现在调度中心控制泵、阀门启停，实现整个流程的自动控制，对烟雾、粉尘自动预警，自动喷淋控制；可以实现无人值守功能。
16）制冷降温系统监控
监控对象：制冷站和对旋风机等。
建设目标：实现自动开关机与无人操作管理。
系统基本功能：具有温度保护功能、电气保护功能、异常状态保护功能、自动开关机功能、远程控制功能和故障诊断功能。
17）压风系统监控
监控对象：空压机、自救系统等。
建设目标：应用计算机技术对空气压缩机工作状态进行在线监测与控制。
系统基本功能：本系统对生产环节中的温度、压力等参数具有实时采集与显示功能；通过设置的压力开关、温度传感器等实现对空压机的断水、断油、超温、超压、过滤堵塞等保护；具有就地和远程控制方式；具有历史数据查询功能。
18）锅炉房系统监控
监控对象：锅炉、省煤器、鼓风机、循环泵、水（气）温、流量、供水调节阀、上煤、除渣、废水、废气、废渣、灰尘等在线监测等。
建设目标：对锅炉系统的工作状态进行在线监测，对运行优化控制。
系统基本功能：具有锅炉联锁控制功能；具有断水保护、压力保护、排污检测等功能；上煤系统安全运行检测；水质自动分析处理及检测；锅炉系统数据采集功能如烟雾除尘及排放监测等；关键设备的变频调节功能；能够监控锅炉及辅机安全、可靠、高效运行和启停，能够提供声光报警、相关参数趋势图表等。
19）外购煤系统监控
监控对象：称重、煤质、皮带机（刮板机）、破碎机、受煤装置、卸煤装置及系统相关设备。
建设目标：实现外购煤煤量、煤质的在线监测。
系统基本功能：实现集中远程控制；具有自动、手动、检修控制功能；电机的功率平衡自动调节功能；地磅或电子衡在线数据采集；皮带机在线称重并自动调整运行速度；主机备机的自动切换功能（如果有）；高可靠性综合保护装置与光纤测温装置；在关键输送机头配有自动除铁装置；具备故障闭锁、沿线语音通信报警功能；给煤机的定量给煤功能；在线煤质监测，煤质不达标报警功能；破碎机堵转检测；煤仓煤量、温度、瓦斯及CO监测（如果有）；钢丝绳芯胶带在线监测；顺序启动和逆序启动功能；所有运输皮带机的信号交互和联锁控制。
2．监测系统
1）安全监测监控系统
监控对象：氧气、瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、应急避难硐室、救生舱等。
建设目标：数据采集准确，强大的数据采集功能先进的数据处理技术，准确的报警。
系统基本功能：具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能；监测甲烷浓度、风速、负压、湿度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、烟雾、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等参数，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等；应急避难硐室、救生舱内参数的实时监测。安全监测监控系统光缆单独敷设，独立组网。
2）人员及车辆跟踪定位系统
监视对象：井下人员、无轨胶轮车。
建设目标：集考勤管理、移动定位、预警监测、应急搜索、信息互动等功能于一体且实现矿井定位全覆盖。
系统基本功能：下井人员及车辆考勤功能，通过对井下作业人员及车辆的入井、升井时间，在井下各区域的停留工作时间的记录与统计，为企业提供日、月考勤报表；系统能够显示井下所有携卡人员及车辆的实时位置，对人员及车辆的定位精度可达米级以内；实现矿井信号无盲区覆盖，对井下上山、下山和巷道起伏较大的区域实现信号连续覆盖；双向寻呼功能，系统可以按区域呼叫某一个目标或多个目标，紧急情况下，井下人员还可以通过标识卡向系统发出呼救信息，从而得到及时救助；人员及车辆位置监测和报警功能，系统具有对携卡人员及车辆出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻、超时、超员和特种作业人员及车辆工作异常等的监测和声光报警功能。
3）工业电视系统
监视对象：综采、连采、运输、变配电、风机房、风门、避难硐室、避险路线、炸药库、排矸场等场所。
系统基本功能：将煤矿井下、地面工业场地、火药库、存储厂、竖井井筒、轨道运输架空人车、变电所等关键场合的实时图像传送到调度室，通过煤矿信息化网络传送到各级矿领导终端的办公室，使煤矿调度室人员和矿领导能够直观、快捷地了解生产一线和重要设备的实时工况。
4）调度通信系统
A．有线通信
系统组成：有线调度通信包括程控交换主机、通信电缆和终端电话机几部分内容。
设计原则：矿井生产调度电话总机应选用程控数字交换设备，当选用矿用程控数字调度交换机时，矿井行政电话和生产调度电话可合用交换机，矿井其他专业调度总机应根据生产组织系统的实际需要设置，生产调度交换机应具有与计算机网络设备的通信能力；为了满足业务数据的需求，可考虑增加IP软交换应用。
B．无线通信
无线通信在煤矿的应用范围：语音通信，将来可进一步拓展到实时画面显示、人员与车辆定位、设备点检等方面。
C．矿井广播
系统功能：当矿井发生水、火、瓦斯等灾害时，一键启动救援系统，并在10秒内按预定的模式启动应急救援预案，并同时分区域通知受灾区域、救护大队、安监处、医疗救助机构、物质供应部门等相关单位，按预定好的救援预案告知配备好相关装备及集结地点。系统可与风门的闭锁装置、水位传感、瓦斯传感器、煤尘传感器、防水闸门控制等多个子系统互联，系统可根据传感器数据分析逃生路线的安全性，自动识别计算逃生路线并用语音在终端设备上播报逃生路线。给逃生者提示路径，给领导决策者快速、便捷提供紧急撤退路线参考，一旦确认，可直接按动态计算撤退路径导航数字语音，引导井下人员及时安全撤离。
D．应急通信
系统功能：应急通信系统具备网络通信接口，能与无线通信、有线调度、矿井广播等互联互通，能够在灾难发生的第一时间发出指挥调度指令，通知身处矿井不同区域的人员迅速脱离灾难现场；应急通信系统能与人员定位系统互联，通过人员定位卡上的紧急按钮实现紧急呼叫，并能通过自身的紧急呼叫/广播功能触发人员定位卡上的物理报警装置；可与井下各种监测报警系统对接，如监测系统监测到有毒气体，监测系统可向调度系统发送相应数据，调度系统触发相应的报警联动系统，以广播或其他方式迅速告知井下人员迅速撤离；当发生灾变时，应保持通信的畅通性，可与井下人员保持联络如采用透地通信；具有一键式群组呼叫功能，操作人员只需要按下终端PTT键即可快速发起组呼，及时传递必要信息；系统还支持点对点、点对多点、越级指挥、多调度台分组协同指挥、插入、广播、会议等指挥调度模式，专用录音录像服务器，以及一键直通、强插、强拆及调看调听等调度业务功能，方便不同指挥调度关系的上传下达。
5）煤与瓦斯突出预警系统
监测对象：煤层、瓦斯。
建设目标：应用瓦斯突出预测技术，可提前对瓦斯突出做出预警。
系统基本功能：智能化、全自动的实时预警；提前预测瓦斯突出的征兆。
6）束管监测
监测对象：地面抽气泵、束管专用色谱仪等。
建设目标：建立能连续监测采空区气体成分变化的监测系统，通过对自然火灾标志气体的测定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。
系统基本功能：系统要具有自然火灾预报功能，通过烷烯比、链烷比的计算，及时准确地预测火源温度变化情况；输出功能齐全，产生正常分析、束管分析、趋势分析报表及趋势图等图表；具有气体含量超限自动报警功能。系统24小时连续监控，实现无人值守；具有联网功能，实现分析数据共享，为领导决策提供依据，并可实现与矿井安全监测监控系统联网。
7）粉尘在线监测
监控对象：粉尘、除尘装置等。
建设目标：在线自动分析粉尘，实现对粉尘的有效监测监控和处理。
系统基本功能：煤矿井下粉尘的在线连续远程监测与监控，具有井下粉尘浓度超标报警、自动净化水喷雾、远程监控功能，具有自动保存历史记录、实时显示测试结果和系统保护功能。
8）水文地质监测
监测对象：矿井水文地质。
建设目标：为矿井水文地质工作者提供地质数据、信息处理以及决策支持。
系统基本功能：提供水文地质数据、信息的输入、存储、查询、统计、分析、计算，各种报表、图件的输出，以及水文地质评价、预测、预报等多方面的信息处理手段和决策支持工具。
9）顶板压力监测
监测对象：顶板离层、钻孔应力、锚杆锚索拉力、巷道底板监测等。
建设目标：实时观测、异常报警、数值峰值图表等，有查询、打印、上传等功能。
系统基本功能：工作面支架循环工作阻力分析；顶板运动规律分析；工作面顶板压力分析；支架液压系统故障诊断；工作面周期来压步距、强度等分析；巷道顶板及围岩运动分析；巷道支护应力变化分析。
10）矿压微震监测
监测对象：岩层生产应力。
建设目标：有效预警、处理，达到有震无灾的治理目标。
系统基本功能：对全矿范围进行微震监测，自动记录微震活动，对实时记录的微震信号进行震源定位和微震能量计算，能为评价全矿范围内的冲击矿压危险提供依据，并做出实时有效的预警。
11）污水处理系统监测
监控对象：水处理设备、泵、电磁阀、在线水质监测、处理能力。
建设目标：应用计算机技术及自动控制技术对矿井水处理系统的工作状态进行在线监测与适时控制。
系统基本功能：本系统能够监控整个水处理站的设备运行状况，实现提升泵自动切换，提升泵与调节池液位实施连锁，低液位自动停泵；实现污水池、集水池自动开、停；上位机实现数据处理与动态显示；工艺参数的实时采集如排水量、水质的在线监测；故障停机；实现实时自动调节，达到最佳处理效果；根据水力循环澄清池内煤泥浓度，实现自动排泥；清水池进水阀门与自动加氯泵实现连锁。
12）生产排矸系统监测
监控对象：排矸皮带、车辆、产量、提升绞车、翻矸车。
建设目标：应用计算机技术及自动控制技术以及PLC控制技术实现翻矸车的自动翻矸以及远程监控功能。
系统基本功能：到位自动翻矸功能；绞车的手动开车与自动开车功能；翻矸车所在位置的实时监测功能；多段速变频控制；行程限位保护、松绳过载、闸瓦磨损等保护功能；声光报警功能；电机电流、润滑油压、制动油压、主机速度、容器位置、提升计时、钩数记忆、打点信号等模拟信号实时采集；正反到位、工作闸、松绳、信号发等数字信号实时采集；正反向过卷、闸瓦磨损、煤位超限、润滑油超温、润滑油欠压、制动油过压等保护信号实时采集；排矸厂的自燃监测；排矸重量监测。
13）瓦检员寻更子系统
监视对象：巡检人员、瓦检仪器、巡检记录。
建设目标：有效地监督瓦斯巡检员按照规定的路线、时间去巡检。可以做到发现问题及时处理，从而提高矿井作业人员的安全指数。
系统基本功能：在巡逻线路上安装一系列代表不同地点的射频卡（又称巡更点），巡逻到各点时巡逻人员用手持巡检器（相当于读卡机）读卡，把代表该点的卡号和时间同时记录下来。巡逻完成后巡检器通过通讯线把数据传给计算机，通过软件进行相关处理，实现对巡逻情况（地点、时间等）实时记录及人员考核。
14）无人值守智能灯房系统
监测对象：矿灯，自救器等。
建设目标：实现矿灯的充电、充满、故障、工作等多种状态自动监控与自动统计。
系统基本功能：充电架集中监视管理，矿灯及自救器管理平台；动态显示矿灯当前状态，包括充电、充满、工作和故障；具有通信接口可实现数据上传；统计某时刻在充电架上矿灯的总数、取走矿灯的总数以及判断下井人数，并将数据汇总到表上进行存储、打印。
（二）生产执行系统
生产执行系统位于经营管理层与自动化层之间，起着承上启下的作用，因而在功能设计上要涵盖煤矿生产的主要业务。
1．三维展示子系统
1）矿山三维场景展示
（1）包括矿体围岩三维全息化管理、井巷工程三维全息化管理、生产设施全息化管理、生产作业过程全息化管理、模型库管理、三维场景查询与定位显示、区域场景编辑管理、井下空间拓扑关系管理、设备设施模型维护管理、工艺流程管理、三维场景空间标绘管理；
（2）三维、二维之间数据关联，根据二维数据的变化，三维图形自动更新并显示，能实现两者之间的便捷切换和互相编辑。
2）三维地理信息展示
（1）地形地貌三维可视化、三维地理信息显示与查询、地理要素标绘与维护、空间量测、空间分析、图层管理、视图操作模块；
（2）地形图为矢量图，可在三维系统下实现地表与煤层之间的数据查询、计算。
3）三维地测查询
地质数据库管理、测量数据库管理、水文数据库管理、地质构造查询展示、地学构造三维编辑管理、采掘工作面三维场景管理、报表与出图管理。
4）应急管理展示
应急资源查询、应急演练、应急预案展示。
5）生产综合监控系统数据显示
可以在三维场景下显示生产自动化和安全监控、人员定位等相关数据。
6）综合信息展示
图纸关联存储查询系统、资料分类与查询、三维设备模型库管理、机电设备电子台账管理、资产可视化查询定位。
2．生产管理子系统
1）生产接续计划
（1）从ERP生产管理模块获取年度生产接续计划管理信息，主要包括建议开拓延伸、盘区工作面接续、采掘接续管理、初次指标管理、指标管理、计划管理；
（2）月度生产接续计划管理，主要包括依据事先设定的规则，实现工作面生产接续计划、设备配套计划、维修计划、搬家倒面计划、原煤产量计划、掘进进尺计划、洗选生产计划等计划的半自动编制，可实现计划之间的联动，并支持计划的优化；
（3）月度完成情况，包括回采完成情况、掘进完成情况、生产条件调查情况、材料月消耗情况、选煤完成情况。
2）采掘管理
（1）工作面信息管理：主要包括工作面基础信息、工作面图纸、工作面安装信息、工作面回撤信息。
（2）巷道信息管理：主要包括巷道基础信息、巷道图纸、掘进作业规程。
（3）采煤报表管理：主要包括采煤月报表、正规循环报表等。
（4）掘进报表管理：主要包括掘进月报表、掘进进尺验收单和掘进工程质量验收单等。
3）矿压管理
（1）顶板监测数据管理：包括综采工作面与支架数据，矿压规律监测。巷道顶板离层监测锚杆锚索拉力监测等。
（2）防冲击地压管理：实现矿井各种防冲击地压数据管理，主要包括冲击地压监测、卸压等。
4）地测管理
（1）实现前期勘探资料的数字化和查询功能，具有外部资料导入功能，生产勘探资料的自动化处理（人工输入钻探数据能自动入库并自动绘制钻孔柱状图等）；
（2）实现井下巷道地质素描图、地质构造平/剖面图、勘探线剖面、煤岩层对比图、各种等值线、各种台账的自动生成；
（3）储量动态管理，对测量成果的自动计算、平剖计算的检查及台账自动生成、采掘工程平面图的填绘与管理；
（4）实现工作面涌水量预测、各种水文地质图件的绘制与管理；
（5）实现矿井各种防治水数据管理，主要包括防治水基础资料，水文地质观测，水文地质观测，水文地质调查与勘探，水文地质补充勘探，探放水，排水监测等。
5）班组建设
实现班组日常管理、班组考核管理、班组会议管理、员工培训等功能。员工培训功能包括题库储存、周期性培训提醒、证件复审提醒、转岗培训等功能。
6）标准化作业
各种作业前准备工作、工序工艺及安全注意事项，每次活动达到标准、规范作业操作流程；实施岗位培训，可结合工种分类以三维仿真操作方式模拟上岗操作及上岗考核；并对标准化执行情况进行检查和考核。
3．调度管理子系统
1）调度报表
主要实现产量进尺调度日报、洗精煤调度日报、煤炭外运调度日报、监测调度日报、生产调度台账和生成大屏幕数据等功能。
（1）实现对生产、安全、环境的数据统计（如原煤产量、洗选量、装车量、下井人数、煤质数据等）；
（2）自动生成生产报表（生产日报、月报、季报，一通三防季报）；
（3）工作面、采区、矿井回采率及损失率的自动计算，对回采率未达到设计回采率的地段进行预警。
2）生产信息
（1）矿井信息：主要实现对原煤产量完成情况、掘进完成情况、采煤工作面信息、掘进工作面信息、立井提升信息和影响生产安全因素管理等。
（2）洗煤厂生产信息：主要实现洗煤厂洗煤情况、日生产及装配车情况和影响生产安全因素管理等。
3）日常管理
主要实现值班管理和调度工作记录管理等。
（1）调度工作记录：实现调度指令的管理，包括指令的下达，指令的执行及对指令的组合查询，并对指令的执行有效性进行分析。
（2）值班日志：实现调度值班日志的编制、审核，并支持值班日志按照日期、班组等的组合查询。
（3）事务管理：实现调度的日常事务管理。
（4）重大安全隐患管理：对重大安全隐患按五定原则提出整改措施，全程跟踪落实整改情况。
4）应急管理
（1）主要实现应急预案的管理及事故情况下的接警处理，自动显示报警内容，并以三维方式展示事故矿井的地形地貌情况、事故巷道所在的位置，发生事故的影响的仿真评估，管理救援数据库、应急数据库等；
（2）支持应急演练模拟展示。
4．机电管理子系统
1）设备运行与维修管理
（1）设备信息台账。
从ERP系统中获取设备基本信息：
·包括功能位置定义、设备定义、分类管理、BOM维护、对象链接、技术许可和设备动态管理信息（运行数据管理、设备变动管理、设备状态管理、设备保修）；
·设备履历和净值跟踪记录；
·设备技术资料。
（2）设备运行管理。
·设备运行监测；
·设备点检；
·设备巡检；
·设备运行绩效及能耗分析；
·油脂润滑管理功能；
·关键设备大型损耗型部件周期性更换提示功能。
（3）设备维修管理。
设备大修、项修、技改管理从ERP项目管理模块中获取相关信息，日常维修、消缺、保养及预防性检修统一通过维修工单来实现，工单分为维修通知单和维修订单两部分。
·维修通知单用于报告设备的缺陷和故障等信息，请求维护部门执行维修任务。
·维修订单的类型有大修、小修、技改等工程性维护业务，还有消缺、预防性试验、日常维修、定检、临时检修等维护业务。当需要到生产现场改变设备状态及运行方式，以及从事检修、试验或安装等有关工作时，必须采用维修订单以进行各项计划和安全管理工作。维修订单包括创建、计划、调度、执行和确认关闭5个步骤，订单的实际成本需要结转到结算规则里定义的接收成本对象上去。系统可以通过订单状态来控制订单的进程。
·建立设备故障数据库，对设备的各部分健康状态进行评估，通过如自动润滑、胶带机自动纠偏等装置和人工干预对设备进行维护，使设备运行于良好的工作状态。在故障发生时，对故障类型进行识别，并定位故障发生位置。
·同步更新ERP中设备维修状态信息。
2）采掘系统管理
（1）系统设备安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）系统运行和检修维护管理；
（3）系统检查和测试管理；
（4）系统安全设施管理。
3）提升系统管理
（1）提升系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）提升系统运行和检修维护管理；
（3）提升系统检查和测试管理；
（4）提升系统安全设施管理。
4）运输系统管理
（1）运输系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）运输系统运行和检修维护管理；
（3）运输系统检查和测试管理；
（4）运输系统安全设施管理。
5）供电系统管理
（1）供电系统安装、投用、改造、交接更换、回撤管理。
（2）供电系统运行、检修维护和停送电管理；
（3）电气试验与检测管理；
（4）电气设备保护整定管理；
（5）电气设备防爆管理；
（6）电缆管理；
（7）井下接地保护管理；
（8）通风机供电管理。
6）供排水系统管理
（1）供排水系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）供排水系统运行和检修维护管理；
（3）仪器仪表检测试验管理。
7）压风系统管理
（1）压风系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）压风系统运行和检修维护管理；
（3）压风系统仪器仪表检查和测试管理。
8）通信系统管理
（1）通信系统设计选型管理；
（2）通信系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（3）通信系统运行和检修维护管理。
9）供暖及污水处理等系统管理
（1）系统安装、投用、改造、交接、更换、回撤管理；
（2）系统运行和检修维护管理。
10）建筑物、设施防雷电管理
（1）防雷设施的设计资料管理；
（2）防雷设施的日常检查测试、维修管理。
11）周转物资管理
实现大型周转部件、线缆、管材、带面等的品种、数量、使用单位、当前状态等信息的使用管理。
12）能耗管理
（1）能源计划。生产过程的能源消耗（水、电、汽等）计划的制订。
（2）能源消耗记录。生产过程的能源消耗（水、电、汽等）的记录生成（包括自动采集和人工抄表录入）。
（3）能源消耗分析。对生产过程的能源消耗（水、电、汽等）进行统计、分析、查询。
5．一通三防管理
1）通风管理
（1）主要实现矿井各种通风数据及参数管理，主要包括通风系统管理、局部通风管理、风量管理、通风巷道管理、通风设施管理等的远程管理；例如，测风旬报、通风设施管理台账、通风设施检查台账、通风安全技术设备、巷道贯通及通风系统调整、主要扇风机反风设施防爆门检查记录、密闭管理台账、调风记录，对通风系统图、通风立体图、通风网络图、防火系统图、防尘系统图、避灾系统图的浏览等。
（2）实现一通三防的仪器仪表、设备的发放、归还、设备调校、检修等信息化管理；矿管理人员和使用人员可以方便快速了解瓦斯监控系统各种设备的安装地点、安装数量、当前运行状态（正常、报警、故障等）、库存数量、调校情况、检修记录以及人员值班情况等的管理信息，并能方便地实现各种查询/统计及报表显示及打印功能。
2）防瓦斯管理
实现矿井各种瓦斯数据管理，主要包括煤层瓦斯含量、瓦斯等级鉴定、瓦斯检查、瓦斯浓度、瓦斯超限管理、瓦斯排放、三专两闭锁设置、瓦斯抽采（放）等，如瓦斯日报、CO检测记录单、瓦斯抽采（放）量统计表、瓦检点设置计划、瓦斯检查记录、瓦斯预测预报记录、月份抽采（放）量台账、瓦斯排放记录等。
3）防突管理
实现高突矿井各种瓦斯突出数据管理，主要包括瓦斯压力、放散初速度、煤的坚固性系数、百米钻孔瓦斯涌出量、钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑量、钻屑瓦斯解析指标等。
4）防灭火管理
实现矿井各种防灭火数据管理，主要包括煤层自燃倾向性、消防洒水系统、遗煤处理、火灾预测预报、自救器管理、火区管理、防灭火措施等，如打钻记录、防火密闭台账、灌浆管路台账、灌浆记录、火区卡片、火区密闭检查记录、气体分析报告、注氮设备检查记录、注氮记录等。
5）防粉尘管理
实现矿井各种防尘数据管理，主要包括煤尘爆炸性、防尘管路系统、防尘测定、防尘设施、隔爆设施、岩粉撒布等，如供水管路台账、防尘设施台账、综合防尘月报、巷道冲洗记录、矿井防尘情况、测尘旬报、隔爆设施台账、矿井粉尘浓度测定表、矿井防尘情况表等。
6．安全管理子系统
需求要点：安全管理贯穿了露天矿生产过程各个环节，通过安全管理来达到规范露天矿安全生产作业目的，杜绝安全事故发生。
系统功能：安全管理主要用于对露天矿可能存在的安全风险加以分析预防，对作业人员操作行为加以规范管理，并建立事故应急预案机制，加强边坡稳定监测和水害防治管理，以及对安全工作的考核评价。主要包括：
1）风险评估与危险源管理
建立风险数据库，实现风险的定性、定量评估；实时监测危险源，实现重大危险源的预警分析和危险源人工监测。
2）监督检查与隐患治理
（1）实现安全监察通知书、指令书全过程网络化闭环管理，包括安全监察通知书、指令书的录入、审核发布、签收、整改处理、整改确认、打回和销号；
（2）实现检查工单的订制、查询，实现检查工单的编制、审核及批准流程，实现检查标准的录入、更新及版本管理；
（3）建立隐患认定标准、隐患库，实现对隐患的分类、统计、分析；按照隐患治理相关制度、流程，实现隐患的追踪、销号等闭环管理。
3）不安全行为管理
（1）制定并修改露天矿生产作业人员操作行为规范；
（2）记录作业人员不安全作业行为，并对不安全作业行为进行统计分析，分析可能诱发安全事故的不安全因素，以便及时纠正作业人员的不安全作业行为。
4）本安体系考核评价
（1）生产单位定期检查考核：职能部门对照系统录入的考核评价指标对生产单位进行检查考核，系统自动生成考核得分；根据检查考核记录自动生成统计报表；用户可对考核评价指标进行增加、修改、删除。
（2）生产单位动态检查考核：职能部门依据动态考核指标对生产单位进行动态检查考核，将检查记录录入系统，系统自动生成统计报表。动态考核指标可从考核评价指标库中随机筛选。
（3）综合评价：根据企业本安达标考核管理办法，结合动态与定期检查结果，自动生成本安体系评价等级。
5）事故事件管理
（1）事故管理。
（2）事件管理。
6）承包商及基建项目安全管理
（1）承包商安全资质管理。
（2）基建项目管理。
7）综合管理
（1）文件管理。
（2）安全信息管理。
（3）安全费用管理。
（4）职业健康档案管理。
8）应急救援管理
（1）预案管理。
（2）演习管理。
（3）应急物资与装备管理。
9）安全基础数据管理
包括系统基础数据的定义和文档管理。
（1）基础数据定义：包括定义煤矿的单位部门、岗位类型和相关岗位、与危险源辨识相关的任务工序、风险类型、煤矿事故类型、本质安全管理体系的管理对象、内部评价指标等。
（2）文档管理：实现对《管理手册》《程序文件》《考核评分标准》《风险管理手册》《风险管理标准与管理措施》《员工不安全行为管理手册》《管理制度汇编》《安全文化建设实施手册》等与煤炭安全生产相关的文档和资料的管理，方便员工查阅学习。
7．煤质管理子系统
实现煤矿煤质计划、煤质指标体系建立，煤质数据管理，外购煤质量检测和煤质预测功能。主要包括：
1）指标体系
建立煤质化验的指标体系。
2）煤质预测
从相关系统收集信息（产量计划、地质资料、煤质化验数据库等），经处理后，输出矿井、盘区、工作面煤质预测预报。
3）煤质计划
煤质计划包含煤质指标的上报、审批、下达和监督的管理。
4）煤质数据
对煤质全过程进行管理，包括采样、制样、化验、留样等过程；生成各类煤质化验报告、统计分析报表等内容。
5）外购煤质量
对于外购煤的上站卸车、储存、装车外运、采样化验等实施监控管理。
8．设计管理子系统
依据矿井的资源条件、勘探资料、开发规划、地理位置、地形地貌、气象、地震参数及区域经济简况，结合交通、电力、通信、水源、材料、矿井的实际情况等综合因素，综合考虑安全、资源回收、环境保护、经济效益等指标，完成矿井的开拓、延伸、开采、掘进、改扩建以及其配套的各类相关需求设计，以及地面完成生产需求的建筑、设备、辅助保障等设计。主要内容有：
1）井巷设计
实现采掘工程设计，包括采区及工作面设计，巷道布置，巷道断面设计、各类硐室设计等，能够半自动生成设计图纸或图表。
2）通风与安全设计
（1）通风设计。
根据瓦斯涌出量、设计生产能力、煤层赋存条件和设计需求，进行通风网络模拟解算、巷道贯通、可控循环风、瓦斯排放、反风模拟、风机优选等，并根据通风网络解算数据绘制压能图。在采掘工程平面图基础上绘制通风系统图、避灾逃生路线图等专业图形。
（2）安全设计。
·根据矿井与采掘工作面的布置和条件生成防水、防火、防瓦斯、防煤与瓦斯突出、防煤尘和防冲击地压的设计。
·矿井安全监测监控系统的设计。按照矿井中工作面与巷道、设备的布置情况，结合通风系统，自动生成安全监测监控系统的设置需求。完成瓦斯浓度、负压、流量和一氧化碳等参量的监控，并能报警和联动控制。
·矿井的热害防治设计。依据矿井勘探地质报告，进行矿井气温预测计算，生成热害防治的设计需求。
3）机电设计
（1）供电设计。
根据矿井的工作面、巷道布置，设备配套与需求：
·能够方便地绘制高低压供电系统图等。建立开放的机电设备参数库，基于设备参数库在供电系统图上进行设备选型，以及负荷统计计算、长时载流计算、短路电流计算、电压损失计算。
·依据供电设计和计算的过程自动生成供电设计报告，提供供电设计方案，具备图文双向查询功能。
（2）设备选型。根据采掘工作面与巷道的地质资料和布置情况自动完成设备的选型。
4）井下供排水设计
（1）能依据采掘工程平面图或工业广场图，半自动地实现供排水设计；
（2）井下消防洒水设计：依据矿井的工作面、巷道、通风、设备与人员布置等情况，完成井下消防洒水设计。
5）压风设计
可以根据矿井的风动设备的动力需求及管路的布置情况，以及压风自救系统布置，完成压风系统的设计。
6）井下运输设计
（1）煤流系统设计。按照整个矿井的采区、盘区、工作面的布置情况，自动生成煤流系统设计。
（2）主运输系统的设计。按照矿井的采区、盘区、工作面的布置情况，完成主运输系统的设计。
（3）辅助系统的设计。按照矿井的工作面与巷道布置情况，矸石、物料、设备和人员的需求，完成辅助运输系统的设计。
7）地面生产系统设计
（1）选煤厂系统的设计。根据洗选能力、煤质需求和工作安排等因素，完成选煤的工艺选择、设备选型配套设计。
（2）装车系统的设计。依据选煤厂的能力，运输方式，结合地点与环境，实现装车系统的设备选型配套设计。
8）地面建筑、给排水与供热设计
（1）地面建筑设计。依据矿井的生产配套建筑、综合办公、辅助保障等需求，结合矿井的用地与环境，设计并优化地面建筑方案。
（2）给排水设计。根据矿井水资源情况，完成矿井及生活供水需求方案。
（3）供热设计。根据矿井与辅助建筑等热量需求，结合矿井实际情况，完成供热设计。
（4）矿井污水处理厂设计。按照矿井污水与生活污水的排放情况，结合地点与环境等综合因素，完成污水处理厂设计。
9．节能环保管理子系统
1）节能管理
对煤电水油等消耗量进行管理和考核。
2）污染防治
对矿井水排放、生活污水、锅炉烟气及煤粉尘、矸石进行监测和考核。
3）生态建设
对塌陷区的监测、工程治理、绿化复垦进行管理。
4）综合利用
（1）对瓦斯抽采（放）利用进行管理；
（2）对矸石综合利用进行管理；
（3）对伴生矿物的综合利用进行管理。
10．综合分析子系统
1）设备效能分析
（1）根据矿井各生产系统设备的运行参数，按系统、按环节、按设备进行综合运行分析，提出设备维修预测系统优化升级改造和设备更新建议。
（2）对设备停机进行分析。
2）隐患分析
基于安全监控系统的实时信息和生产管理、一通三防、防治水、顶板管理等模块的信息，通过多维分析进行隐患分析诊断。
3）指标分析
通过对矿/洗煤厂、区队/车间、设备进行自上向下的指标体系分解，将煤矿/洗煤厂生产与具体的生产管理、自动控制等日常操作紧密结合。实现对指标的管理、计算与指标的查询、统计。
二、露天矿
通过对主要煤炭露天矿生产过程进行全面调研和分析，定义露天矿的数字矿山应用框架如图2-2所示。
露天矿数字矿山建设内容包括基础设施建设、生产综合监控系统建设、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统五大部分。
图2-2 数字矿山（露天矿）应用架构图
生产综合监控系统（L2控制层）由生产监控综合平台和14个监控系统、15个监测系统构成。生产执行系统（L3生产执行层）涵盖了露天矿从生产计划制订、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理。
经营管理系统和决策支持系统建议采用集团总部或者上级公司统一建设的系统，有关内容请参看第五章“经营管理层数字化工程”和第六章“决策支持层数字化工程”。
（一）生产综合监控系统
生产综合监控系统位于设备层与生产执行层之间，主要完成面向设备的监视与控制。
1．监控系统
1）轮斗挖掘机连续工艺集中监控
监控对象：通过无线网络全面监控连续工艺开采系统所有设备的运行状态、安全状态、技术状态实时动态监控，设备故障预测预警，达到合理调度，提高产能。
建设目标：轮斗挖掘机、胶带输送机、皮带车、分流站、卸料车、漏斗车、电缆车、排土机。
系统基本功能：对连续工艺开采系统的所有设备实现远程监控；胶带输送机具有高可靠性综合保护装置与光纤测温装置；胶带输送机具备故障屏蔽、沿线语音报警功能；系统设备的运行状况分析；关键场合的视频分析；轮斗挖掘机的GPS定位。
2）矿山车辆智能调度系统
监控对象：大型矿用自卸卡车、电铲、钻机。
建设目标：优化大型矿用自卸卡车的调度，提高资源利用率。
系统基本功能：优化卡车运行，降低总运输功和采装与运输设备的等待时间，节能降耗，有效提高采装与运输效率；实现电铲、卡车、钻机调度，优化生产、合理配矿，提高资源利用率；及时应对生产中出现的突发事件，以实现及时响应生产、及时调整生产和安全生产。
3）单斗挖掘机—卡车—半固定破碎站—带式输送机半连续开采工艺集中监控
监控对象：单斗挖掘机、矿用自卸卡车、半固定破碎站、刮板输送机、胶带输送机、排土机。
系统基本功能：对单斗挖掘机的运行参数、故障信息等实时监控；单斗挖掘机运行状况分析；单斗挖掘机故障分析诊断；单斗挖掘机优化维修维护；单斗挖掘机全寿命跟踪管理；对作业进行自动记录、统计、分析；对半连续工艺开采系统的所有设备实现远程监控；胶带输送机具有高可靠性综合保护装置与光纤测温装置；胶带输送机具备故障屏蔽、沿线语音报警功能；系统设备的运行状况分析；有害气体监测；关键场合的视频分析；对单斗挖掘机实现GPS定位。
4）炸药厂生产集中监控
监控对象：炸药生产车间。
建设目标：远程集控，实现无人值守。
系统基本功能：实现远程监视所有设备的运行状态和工作参数；实现集中远程控制所有设备的启停，以及工作参数的调节；关键设备现场操作人员能在设备附近就地启停控制；自动配方功能；状态及工作参数的存储、查询和打印；危险工况的报警，自动保护；对于本厂运输车辆实现GPS定位；炸药库环境温度监测。
5）炸药混装车监控
监控对象：炸药混装车。
建设目标：全程远程跟踪。
系统基本功能：炸药的精确计量；药物的自动配比；根据工艺要求，通过设置参数，任意调整配比；填装两种以上品种、两种以上密度炸药时，完成炮孔的自动分层和混制配比的自动转换。
6）供配电监控
监控对象：固定变电站和移动变电站的通信管理机和保护装置等设备。
系统基本功能：远程监视；遥信、遥测、遥调、遥控；报警信息查询功能；数据统计分析；运行安全保护；设备监控保护功能；电缆光纤测温功能；用电计量管理；五防系统。
7）疏干水系统集中监控
监控对象：疏干水泵，疏干水管路。
建设目标：根据钻井中水量自动启停水泵群，实现无人值守。
系统基本功能：集中远程控制功能；流量实时监测；根据电流控制原则实现水泵的自动启停；动态显示功能；系统保护功能。
8）供水监控
监控对象：日用水泵、消防水泵以及相关输水管路。
建设目标：实现日用水与消防用水供水的最优化自动控制，能实现无人值守。
系统基本功能：系统实现水泵的集中远程控制功能；给水泵自动变频；工艺参数采集功能；系统保护功能；当水质出现问题进行报警处理，或与其他水源进行智能切换；动态显示功能与历史查询功能；新鲜水量监测。
9）疏干水复用工程集中监控
监控对象：水处理设备、泵、电磁阀、水质、水量、水仓水位。
建设目标：集中监控，实现无人值守。
系统基本功能：远程监控水处理站的设备运行状况；上位机实现数据处理与动态显示；工艺参数的实时采集；实现实时自动调节，达到最佳处理效果；排水水量水质监测功能；清水池进水阀门与自动加氯泵实现连锁。
10）采暖锅炉房设备集中监控
监控对象：锅堂、上锅筒、省煤器、烟道、蒸汽管路、鼓风机、循环泵、供水调节阀、供煤炉排。
建设目标：远程集控，实现无人值守。
系统基本功能：对各种工艺参数进行实时检测并在人机界面上做动态显示；集中远程；变频调节功能；提供声光报警、相关参数趋势图表；对操作记录打印、报警打印、周期性报表功能；断水保护、压力保护功能；烟雾除尘和排污检测功能；上煤系统安全运行检测；上煤系统煤量监测功能；水质自动分析处理及检测。
11）取水工程集中监控
监控对象：水源井的水位、输水管道。
建设目标：远程集控，实现无人值守。
系统基本功能：对水源井的水位、水管的水量、压力、水泵电机的电压、电流等安全参数进行自动化采集并传至远程监控中心，并对电动机进行实时有效的微机保护。
12）洗煤厂（筛分厂）集中监控
（1）受煤系统。
监控对象：翻车机、定位车、振动给料机、漏斗与格栅等。
系统基本功能：本系统具有翻车机的准确定位功能；具有各项应有的保护功能，具有加热与冷却系统；操作台人机界面实时显示翻车机的运行状态，并可以下发控制指令；系统与其他系统之间的闭锁关系；汽运的称重计量及煤质的检测；外购煤量统计。
（2）筛分破碎。
监控对象：原煤给料机、筛分破碎车间、原煤仓至破碎车间带式输送机、原煤振动筛、破碎机等工艺设备。
系统基本功能：系统应该具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制三种控制方式；设置有起车预告信号、故障报警信号；现场就地箱可以设置禁止起动信号；各级设备具有启停闭锁功能；对大功率机电设备的温度、电流等实时采集；工艺胶带机具有拉绳、跑偏、堆煤、打滑、纵撕、烟雾等保护功能；电动闸门的位置监测功能；系统与其他系统之间的闭锁关系。
（3）主厂房生产系统。
监控对象：洗选主要工艺设备、辅助洗选设备、自动加药系统、产品煤储存系统等。
系统基本功能：系统应该具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制三种控制方式；设置有起车预告信号、故障报警信号；现场就地箱可以设置禁止起动信号；设备保护功能；电动闸门的位置监测功能；洗选工艺中关键物理量的实时监测；有用介质的回收功能；生产过程中水介质的循环利用功能；系统与其他系统之间的闭锁关系；灰分与密度的联合控制；浓缩机、压滤机、压风机等设备运行状态监控。
（4）产品储存系统。
监控对象：产品煤仓、配煤小车、上仓胶带机等。
系统基本功能：输煤设备具有集中远程控制、就地集中控制与就地控制三种控制方式；用户可以在人机界面中选择某条煤流线进行自动起车和停车操作；系统按逆料流分时序逐台程序起车，按顺料流每台卸料完毕程序停车；在现场就地箱设置禁止起动信号；煤仓中煤位的实时检测；煤仓中瓦斯浓度的监测，并在浓度达到报警范围时，PLC系统有声光报警；煤质的在线监测；煤流量的在线监测；刮板机与输送胶带机的各项保护功能；电动闸门的位置监测功能；系统与其他系统之间的闭锁关系；煤质不达标报警功能；有害气体监测。
13）外购煤子系统监控
监控对象：称重、煤质、胶带输送机、刮板输送机、卸煤装置及系统相关设备。
建设目标：实现远程监控与无人值守。
系统基本功能：实现集中远程控制；具有自动、手动和就地控制功能；电机的功率平衡自动调节功能；地磅或电子衡在线数据采集，皮带机在线称重并自动调整运行速度；主机备机的自动切换功能（如果有）；高可靠性综合保护装置与光纤测温装置；在关键输送机头配有自动除铁装置；具备故障闭锁、沿线语音通信报警功能；给煤机的定量给煤功能；在线煤质监测；破碎机堵转检测；煤仓煤量、温度、瓦斯及CO监测（如果有）；钢丝绳芯胶带在线监测；顺序启动和逆序启动功能；所有运输皮带机的信号交互和联锁控制。
14）装车系统监控
监控对象：缓冲仓、定量仓、溜槽、封尘剂喷洒装置、防冻液喷洒装置、压实装置等。
系统基本功能：集中远程控制功能；实时监测温度、震动、速度、煤量等信号；闭锁保护功能；自动喷雾功能；防冻液自动喷洒功能；车皮位置精确定位；定量称重；在线煤质采样；自动压实功能；封尘剂的自动喷洒；车皮数量识别和扫描；装车信息自动上传。
2．监测系统
1）边坡稳定监测
监测对象：露天矿采掘场边坡。
建设目标：全目标24小时连续露天矿边坡滑移预警监测，并可远程遥控测量，无须现场人员值守。
系统基本功能：利用步进频率连续波、合成孔径雷达、差分相位干涉测量以及永久散射体技术，对露天矿山边坡、采掘面的微小位移进行全时、全天候的连续监测。可将采集到的数据用无线方式传输到远离监测现场的控制室内，实现高度智能化的无人值守。传输到控制室的数据，能够实时自动处理，生成被监测区域整体或任意像素点的位移情况图、速度变化图等。此外，预警阀值可设置，可对险情进行实时预警。在采掘场有声音报警功能。
2）排土场边坡稳定监测
监测对象：露天矿排土场边坡。
建设目标：建立综合性的监管平台，依托智能的软件系统，当排土场滑坡位移出现异常时，及时预报预警，提醒相关部门尽快启动相应的处理措施及预案。
系统基本功能：实时监测滑坡体横向位移，滑坡体纵向位移，滑坡体轴向位移，滑坡体横向、纵向及轴向位移加速度变化量；对排土场滑坡体位移监测指标数据实时、自动、连续采集、传输、管理、分析及预警。
3）吊斗铲远程诊断
监控对象：吊斗铲。
建设目标：远程诊断，提高设备的利用率。
系统基本功能：实现对吊斗铲的定位与引导；远程监视吊斗铲关键参数的精确信息；吊斗铲运行状况分析；吊斗铲故障分析诊断；吊斗铲优化维修维护；吊斗铲全寿命跟踪管理；分析、报告与决策。
4）单斗挖掘机远程诊断
监控对象：单斗挖掘机。
建设目标：通过无线网络全面监控单斗挖掘机的运行状态、安全状态、技术状态实时动态监控，设备故障预测预警，达到合理调度，提高产能。
系统基本功能：对单斗挖掘机的运行参数、故障信息等实时监控；单斗挖掘机运行状况分析；单斗挖掘机故障分析诊断；单斗挖掘机优化维修维护；单斗挖掘机全寿命跟踪管理；对作业进行自动记录、统计、分析；对单斗挖掘机实现GPS定位。
5）卡车盲区监测
监测对象：车辆四周环境（司机观测不到的部分）。
建设目标：实现卡车360度可视，消除车辆作业人员的视线盲区。
系统基本功能：盲区监视系统是在车辆的四周安装摄像头，车内设有视频监视系统，使车辆作业人员的视角范围增大，实现卡车360度可视。
6）矿山采区道路修筑监视
监控对象：推土机、平路机修筑路面。
建设目标：提高修筑路面的平整度、达标率。
系统基本功能：对修筑后的路面实时监视；司机室视频终端实时显示路面平整度；作业路面信息传输到调度中心；修筑道路不达标时，系统自动提醒司机。
7）车辆预警系统
监控对象：采矿车辆、生产指挥车。
建设目标：采用GPS定位技术和射频通信技术，完成卡车与辅助车辆之间的安全防撞预警，实现车辆零碰撞。
系统基本功能：利用GPS卫星定位模块使各种车辆的位置信息得以快速确定，通过RF射频技术使重型卡车与辅助车辆之间能够快速传递GPS坐标信息，在彩色液晶屏上显示报警车辆的相对位置和运行方向，语音报警技术使司机及早地听到报警与信息提示，并且具有超速管理。
8）车载视频监控
监控对象：车辆作业人员的工作状态。
建设目标：利用公共无线数字移动通信，完成视频图像的实时传输，实现对露天矿车辆作业人员的安全生产规范监管，防止人员因不安全因素发生事故。
系统基本功能：实时监视车辆作业人员的工作状态和安全带佩戴情况；及时发出预警；监控中心记录现场违规情况；抓拍功能；系统的自动回放；视频图像储存。
9）露天矿加油车油量监控
监控对象：露天矿加油车。
建设目标：24小时防司机偷油、卖油、盗油。
系统基本功能：汽车油耗检测；车辆监控功能，实时监控所有被控车辆的具体位置、行驶方向、行驶速度、停车记录、发动与熄火等状态信息；轨迹回放功能；公里数统计功能；报警功能，超速报警、掉电报警、预装的状态报警会向监控调度中心给出相应的报警；GPS信息调配功能，编辑信息内容同时与一个或多个显示屏相互进行信息传递，显示屏可发送系统预设固定信息回复到监控中心；远程控制功能，监控中心可在紧急情况下对车辆进行远程断油断电，锁车；距离测量；停车记录；与IC卡加油系统相链接。
10）火区监测
监测对象：煤堆场、煤掌。
建设目标：有效治理采区的煤层与煤堆的自燃。
系统基本功能：通过观景台的视频摄像头实时监测采区内煤堆场有无自燃；通过煤掌安装的无线摄像头，来实时监测每层有无自燃；调度室实时显示，有自燃现象时，采区治理措施；并具有视频智能分析与报警功能。
11）油库监测
监控对象：油库中油量油质以及空气质量。
建设目标：对各油库油量、油压、油的甲醇含量、空气湿度进行实时监测和集中统一管理。
系统基本功能：油库的油量监测；温度监测功能；实时监测加油站内主要地方甲醇的含量，达到一定浓度时实时报警；油品分析功能；办公室监控机实时观看油库的现场情况；人机界面上油库管理员可以设定关键检测量的上限下限报警点，并能通过声光报警、表格打印、LED屏幕显示等多种方式发出报警信息。
12）水文地质监测
监测对象：矿山水文地质。
建设目标：为露天矿水文地质工作者提供地质数据、信息处理以及决策支持。
系统基本功能：提供水文地质数据、信息的输入、存储、查询、统计、分析、计算，各种报表、图件的输出，以及水文地质评价、预测、预报等多方面的信息处理手段和决策支持工具。
13）环境监测
监测对象：露天矿生产区域的粉尘与噪声。
建设目标：实时监测，达到有效治理。
系统基本功能：实时在线监测粉尘浓度和噪声并直接显示；当粉尘浓度和噪声超限时声光报警，同时将信号上传至地面监控中心，实现远程监测；粉尘浓度超标报警、自动净化水喷雾；仓上下CO、温度监测；装车站干雾抑尘功能。
14）工业电视系统
监测对象：露天煤矿、炸药厂、炸药库和选煤厂各主要生产环节、安全管理重点部位的现场情况和关键生产设备的运行工况。
系统组成：前端采集控制终端、视频传输设备、视频显示、存储、发布系统。前段视频采集控制终端采集的视频信号通过光端发射机和自动化网络上传至调度室，调度室的光接收机将前端的视频信号还原，上传至数字视频录像机进行信号处理，再通过数字视频录像机独具的视频环输出到调度室的显示系统。
系统功能：工业电视系统是利用光纤作为主要传输介质，将工业场地的关键场合的实时图像传送到调度室，通过煤矿信息化网络传送到各级矿领导终端的办公室，使煤矿调度室人员和矿领导能够直观、快捷地了解生产一线和重要设备的实时工况。
15）调度通信
建设目标：建立覆盖全矿区安全生产调度指挥系统，实现行政、调度、无线系统互连互通，为各级领导提供快捷、有效、安全及可靠的通信、信息服务。
（1）有线与无线通信。
目前有线调度通信包括程控交换主机、通信电缆和终端电话机几部分内容，基本成熟；无线通信包括WiFi和3G两种不同的主流产品。
（2）应急通信。
能够在灾难发生的第一时间发出调度指挥指令，通知身处矿区不同作业区域的人员迅速逃离灾难现场；应急通信系统能与车辆定位系统互联，通过车辆定位卡上的紧急按钮实现紧急呼叫，并能通过自身的紧急呼叫/广播功能触发车载终端的物理报警装置；可与边坡稳定监测报警系统对接，如监测系统监测到边坡有滑坡倾向，监测系统可向调度系统发送相应数据，调度系统触发相应的报警联动系统，以广播或其他方式立即告知现场作业人员迅速撤离；具有一键式群组呼叫功能，操作人员只需要按下终端PTT键即可快速发起组呼，及时传递必要信息；系统还支持点对点、点对多点、越级指挥、多调度台分组协同指挥、插入、广播、会议等指挥调度模式，专用录音录像服务器，以及一键直通、强插、强拆及调看调听等调度业务功能，方便不同指挥调度关系的上传下达。
（二）生产执行系统
生产执行系统涵盖了露天矿从生产计划制订、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理，包含了三维展示、生产管理、生产智能调度管理、生产辅助设计、机电管理、安全管理、煤质管理、节能环保管理及综合分析九个子系统。
该系统与其他系统的接口：从安全监控系统获取生产实时数据；从ERP系统获取年度计划、设备台账、设备检维修等数据，并反馈计划执行结果；向集团本质安全系统提交安全信息；与集团煤质管理交换煤质信息。
1．三维展示子系统
1）矿山三维场景展示
（1）包括矿体围岩三维全息化管理、生产设施全息化管理、生产作业过程全息化管理、模型库管理、三维场景查询与定位显示、区域场景编辑管理、采运排工程时空发展管理、设备设施模型维护管理、工艺流程管理、三维场景空间标绘管理。
（2）三维、二维之间数据关联，根据二维数据的变化，三维图形自动更新并显示，能实现两者之间的便捷切换和互相编辑。
2）三维地理信息展示
（1）地形地貌三维可视化、三维地理信息显示与查询、地理要素标绘与维护、空间量测、空间分析、图层管理、视图操作模块；
（2）地形图为矢量图，可在三维系统下实现地表与煤层之间的数据查询、计算。
3）三维地测查询
地质数据库管理、测量数据库管理、水文数据库管理、地质构造查询展示、煤质信息查询展示、地学构造三维编辑管理、报表与出图管理。
4）应急管理展示
应急资源查询、应急演练、应急预案展示。
5）生产综合监控系统数据显示
可以在三维场景下显示生产自动化和安全监控、车辆定位等相关数据。
6）综合信息展示
图纸关联存储查询系统、资料分类与查询、三维设备模型库管理、机电设备电子台账管理、资产可视化查询定位。
2．生产管理子系统
需求要点：生产管理的范围涵盖了地测、生产计划管理以及用于煤炭辅助生产开采相关技术性管理工作，为煤炭生产开采提供设计方案和技术支持。
系统功能：生产管理子系统分为地质管理、测量管理、生产计划、生产过程优化设计、班组建设、标准化作业、技术资料管理。
1）地质管理
（1）建立地质三维模型，基于三维地质模型实现对地质信息的管理，包括地质钻孔、煤层与煤质分布情况、地质构造、水文地质等信息；
（2）能够为煤炭生产开采提供详细地质信息，以及时指导煤炭生产开采，地质信息展示可在二维与三维环境下进行，且二维与三维环境可任意进行切换；
（3）在三维地质模型基础上，实现对煤炭资源储量管理。
2）测量管理
（1）实现对采场动态扫描测量，且在三维地质模型基础上，能够实时动态更新露天矿采场地质模型，并与实际物理模型保持同步；
（2）提供采、剥量计算功能，可随时计算并提供采、剥量，也可为外委工程提供验收测量，为工程结算提供依据；
（3）可根据采场测量数据及时更新采掘工程平面图。
3）生产计划
（1）可在三维可视化环境下，编制年度、季度、月度生产计划，以确定计划期采、运、排工程量和工程位置及时空发展关系，以及不同工艺所需配置设备型号和数量，并对生产计划进行审核、审批；
（2）编制生产计划任务书及图表，描述采、运、排工程量和工程水平，以及设备配置和调度情况；
（3）绘制生产计划采、运、排工程位置综合平面图、剖面图，反映采、运、排工程位置、开拓运输系统及布置和采、排设备数量及其分布。
4）生产过程优化设计
（1）以工程位置偏差、工程量偏差极小化为原则，确定采运排工程量去向、工程位置，及各工艺方式设备数量、材料配件消耗量；
（2）能够优化土、岩、煤的流量和去向，以及运输路径优化。
5）班组建设
实现班组日常管理、班组考核管理、班组会议管理及员工培训管理等功能。其中，员工培训管理应具备培训题库建设、培训计划制订、周期性培训提醒和培训考核功能。
6）标准化作业
实现各工种、各岗位标准化作业，实施岗位培训，可结合工种分类以三维仿真操作方式模拟上岗操作及上岗考核；并对标准化执行情况进行检查和考核。
7）技术资料管理
将生产相关技术资料、规程（规范）数字化，将文档数字化管理，以供生产作业或管理人员查询。
3．生产智能调度管理子系统
需求要点：生产智能调度管理的范围涵盖了从生产计划执行到计划执行后的跟踪管理环节，主要用于落实制订的生产计划，并对生产的执行进行调度指挥和协调管理。
系统功能：生产智能调度管理子系统包含了调度指挥、生产统计、调度值班管理和突发事件应急处理。
1）调度指挥
（1）可根据编制的月度生产计划、区队和人员情况，实现月度生产工作自动分配，也可对生产计划执行进行人工干预；
（2）调度室可以向作业设备发送指令，作业设备也可向调度室发送请求指令，实现信息的双向传输，还可通过系统实现视频或语音通话；
（3）根据作业现场实际情况，系统可自动对生产作业资源进行优化分配，并给出资源调整分配建议，以供调度管理人员参考；
（4）通过系统可及时记录、跟踪并反馈生产过程中出现的问题，并给出解决方案。
2）生产统计
（1）系统可自动对生产作业的采剥量与排弃量进行统计，自动生成生产统计报表，实现对生产计划执行情况的全过程跟踪；
（2）可以对月计划、季度计划完成情况，如土、岩剥离完成情况，原煤生产完成情况，煤炭洗选完成情况，材料备件消耗情况进行统计和分析，或对生产历史数据进行统计、分析与对比，并将统计分析结果以图、表的形式展示出来；
（3）生产统计日报表应包括土、岩剥离日报，运输调度日报，洗精煤日报，煤炭外运调度日报，配煤日报，地销煤销售日报。
3）调度值班管理
（1）可对调度值班进行自动排班，也可人工参与排班；
（2）可进行调度值班日志管理和交接班管理。
4）突发事件应急处理
（1）实现事故情况下的接警处理，自动显示事故区域与事故相关信息；
（2）根据作业现场突发事件的性质，将应对措施或命令通过系统及时传送到生产作业设备和参与处置该类事件的工作人员。
4．生产辅助设计子系统
生产辅助设计子系统包括爆破设计、边坡稳定设计、采区供配电线路变更设计、疏干水管网变更设计和采区道路变更设计。
1）爆破设计
（1）获取炸药与岩石属性数据，进行分析，并通过爆破设计确定爆破参数，以及爆破所需材料消耗量；
（2）在三维可视化环境下，对爆破效果进行模拟仿真；
（3）根据爆破历史参数对爆破效果进行分析，并对爆破进行优化设计。
2）边坡稳定设计
对边坡土、岩物理与力学指标、地下水及周边环境等因素进行综合分析，确定开采边坡角，以避免滑坡现象发生。
3）采区供配电线路变更设计
根据生产需要，可在三维可视化环境下对采区供电线路进行设计，并自动生成采区供配电线路设计图。
4）疏干水管网变更设计
根据生产需要，可在三维可视化环境下对疏干水管网进行设计，并自动生成疏干水管网设计图。
5）采区道路变更设计
根据生产需要，可在三维可视化环境下对采区道路进行变更设计，并自动生成采区道路设计图。
5．机电管理子系统
需求要点：机电管理是指从机电设备的选型、采购管理到机电设备运行管理的全程管理。
系统功能：机电管理子系统包含了设备采购管理、台账管理、运行管理、故障专家诊断管理、预防性维护管理、设备维修管理、总成部件检修管理、能耗管理、油品管理、报表管理、技术资料管理几个方面功能，该模块主要用于完成对设备的选型和设备运行过程中的跟踪管理。
1）设备采购管理
提出设备采购计划，完成设备选型，并根据设备选型给出采购建议，编制设备采购招标技术附件，并进行上报、审批。
2）台账管理
实现与ERP中资产管理模块对接，从ERP中获取并记录设备的基本信息、设备变动管理、设备状态管理等信息，也可将设备维修等相关影响设备价值的信息提供给ERP系统中资产管理模块。
3）运行管理
（1）设备点巡检，可通过离线和在线相结合的方式，对设备定点、定时、定路线、定项目进行日常检查，并采集设备温度、振动以及一些重要仪表的运行参数，分析设备的运行状态和劣化趋势，指导设备预防性维护和保养；当班人员及岗位人员对设备进行巡查，生成巡检记录，并对检查过程中发现的问题，提交到缺陷/故障库中，更新设备档案中的设备状态。
（2）设备运行监测，可实时获取设备运行状态参数，跟踪并监视设备运行状态，分析设备健康状况，给出设备不良预警信号。
（3）包机管理，及时登记或变更设备责任人，将设备管理责任落实到人，做到事后有据可查。
4）故障专家诊断管理
（1）记录设备故障发生时间、故障性质、故障现象、可能诱因等，并根据日常检修、维修记录对故障进行分析判断；
（2）可实现对大型设备故障的远程诊断。
5）预防性维护管理
（1）根据设备运行时间，及时提醒设备进行预防性维护、保养的项目与时间；
（2）对预防性维护、保养记录的管理。
6）设备维修管理
（1）根据设备维护保养记录、历史维修记录、点巡检记录综合分析判断设备故障，为设备维修故障诊断提供支持；
（2）对设备维修记录进行管理，并根据设备维修记录对设备各种维修项目进行统计分析。
7）总成部件检修管理
对设备重要部件，如发动机、电动机、电机等总成部件的检修进行管理。
8）能耗管理
对设备运行过程中的能源消耗（水、电、油等）进行记录（包括自动采集和人工抄表录入）、统计和分析。
9）油品管理
（1）对设备燃油品种、质量进行管理；
（2）对润滑油脂品种、质量进行管理。
10）报表管理
可对设备出动率、实动率、检修、故障处理、备品备件消耗、设备状况等进行统计和分析，并自动生产报表。
11）技术资料管理
对设备相关技术资料及图纸的管理和查询。
6．安全管理子系统
需求要点：安全管理贯穿了露天矿生产过程各个环节，通过安全管理来达到规范露天矿安全生产作业目的，杜绝安全事故发生。
系统功能：安全管理主要用于对露天矿可能存在的安全风险加以分析预防，对作业人员操作行为加以规范管理，并建立事故应急预案机制，加强边坡稳定监测和水害防治管理，以及对安全工作的考核评价。
1）风险评估与危险源管理
建立风险数据库，实现风险的定性、定量评估；实时监测危险源，实现重大危险源的预警分析和危险源人工监测。
2）监督检查与隐患治理
（1）实现安全监察通知书、指令书全过程网络化闭环管理，包括安全监察通知书、指令书的录入、审核发布、签收、整改处理、整改确认、打回和销号；
（2）实现检查工单的订制、查询，实现检查工单的编制、审核及批准流程，实现检查标准的录入、更新及版本管理；
（3）建立隐患认定标准、隐患库，实现对隐患的分类、统计、分析；按照隐患治理相关制度、流程，实现隐患的追踪、销号等闭环管理。
3）不安全行为管理
（1）制定并修改露天矿生产作业人员操作行为规范；
（2）记录作业人员不安全作业行为，并对不安全作业行为进行统计分析，分析可能诱发安全事故的不安全因素，以便及时纠正作业人员的不安全作业行为。
4）本安体系考核评价
（1）生产单位定期检查考核：职能部门对照系统录入的考核评价指标对生产单位进行检查考核，系统自动生成考核得分；根据检查考核记录自动生成统计报表；用户可对考核评价指标进行增加、修改、删除。
（2）生产单位动态检查考核：职能部门依据动态考核指标对生产单位进行动态检查考核，将检查记录录入系统，系统自动生成统计报表。动态考核指标可从考核评价指标库中随机筛选。
（3）综合评价：根据公司本安达标考核管理办法，结合动态与定期检查结果，自动生成本安体系评价等级。
5）事故事件管理
（1）事故管理；
（2）事件管理。
6）承包商及基建项目安全管理
（1）承包商安全资质管理；
（2）基建项目管理。
7）综合管理
（1）文件管理；
（2）安全信息管理；
（3）安全费用管理；
（4）职业健康档案管理。
8）应急救援管理
（1）预案管理；
（2）演习管理；
（3）应急物资与装备管理。
9）安全基础数据管理
包括系统基础数据的定义和文档管理。
（1）基础数据定义：包括定义煤矿的单位部门、岗位类型和相关岗位、与危险源辨识相关的任务工序、风险类型、煤矿事故类型、本质安全管理体系的管理对象、内部评价指标等。
（2）文档管理：实现对《管理手册》《程序文件》《考核评分标准》《风险管理手册》《风险管理标准与管理措施》《员工不安全行为管理手册》《管理制度汇编》《安全文化建设实施手册》等与煤炭安全生产相关的文档和资料的管理，方便员工查阅学习。
7．煤质管理子系统
需求要点：煤质管理的范围涵盖从生产、洗选到装车各环节，这些环节煤质化验信息均记录在系统煤质管理模块中，包括矿煤质、洗煤厂煤质和装车煤质。
系统功能：煤质管理实现对煤矿煤质计划、煤质指标体系建立、煤质数据管理和煤质预测功能。
1）煤质指标体系
建立煤质检化验的指标体系。
2）煤质预测
从相关系统收集信息（产量计划、地质资料、煤质化验数据库等），经处理数据后，输出预测预报。
3）煤质计划
根据开采及运销要求，制订煤质计划。
4）煤质数据管理
对煤质全过程进行管理，包括采样、制样、检化验、煤质报告、留样等过程。
5）外购煤质量检测
对于外购煤的计划、煤的采制化全过程进行管理。
8．节能环保管理子系统
需求要点：节能环保管理的范围涵盖了生产过程中节能管理、废物综合利用，以及对环境可能造成污染或破坏的防治管理，以达到经济、绿色、环保开采的目的。
系统功能：节能环保管理子系统包含了节能管理、污染防治、生态建设和综合利用四个方面功能。主要用于露天矿对节能考核、环境污染防治，包括废水、粉尘、噪声，以及对环境破坏后的综合治理。
1）节能管理
对煤、电、水、油等消耗量进行管理和考核。
2）污染防治
（1）依据国家和地方对污染物规定的排放标准，对污染物（污废水、选煤矸石、粉尘、噪声）排放指标进行管理；
（2）根据指标要求，制定污染物防治措施；
（3）对污染物采取的防治措施进行跟踪管理。
3）生态建设
（1）依据《中华人民共和国土地管理法》和建设项目特点，制定露天矿排土场复垦标准；
（2）对露天矿排土场复垦进行规划设计，包括排土场形态设计、排蓄水工程设计和水土保持工程设计、生物复垦及投资预算，并实现三维可视化环境下的虚拟仿真；
（3）根据露天矿生产计划制订的排土场长、中、短期排土计划以及排土场稳定时间，编制长、中、短期复垦计划；
（4）根据复垦标准，对复垦区域复垦后的效果进行综合评价，并提出改进建议与措施。
4）综合利用
（1）制订剥离物综合利用方案，并进行管理；
（2）制订疏干水复用方案，并进行管理；
（3）制订选煤矸石利用方案，并进行管理。
9．综合分析子系统
1）设备效能分析
需求要点：设备效能分析是指根据设备正常运行记录与故障记录，对设备实际使用率进行统计计算，找出提高设备使用效率的关键要素。
系统功能：设备效能分析模块包含了设备效能分析、生产能力预算两个功能。
设备效能分析：通过记录设备的启停及参数（启动电流、电压、轴承温度等）数据，统计设备的运行、检修、故障时间，进行故障分析，计算设备利用率，并结合生产工艺和流程进行“瓶颈”分析，得出设备故障和维修频率的最佳平衡点。
生产能力预算：综合设备运行情况、故障情况和检修情况，结合实际产能，预测露天矿生产能力。
2）隐患分析
需求要点：隐患分析是基于安全监控系统的实时信息和生产管理、安全管理信息，通过多维分析对隐患进行诊断分析。
系统功能：隐患分析模块包含专家规则建立和安全规则库建立、隐患预警三部分。
专家规则建立：对安全隐患预判规则进行语义描述，自动转变成可执行的判断逻辑规则，依照实践中的验证结果对专家规则定义内容进行精度矫正，达到不断提高专家规则诊断精度的目的。
安全规则库建立：将经过实践不断验证最终具备较高可信度的专家规则定义自动存入安全规则库，以满足系统自动调用安全规则库对安全隐患进行自动诊断的需要。
隐患预警：将分析出的隐患按照隐患等级和预警条件自动进入系统报警列表中。
3）指标分析
需求要点：通过对露天矿/洗煤厂、区队/车间、设备进行自上向下的指标体系分解，将煤矿/洗煤厂生产与具体的生产管理、自动控制等日常操作紧密结合。
系统功能：指标分析模块包含了指标管理、指标计算、指标查询、指标统计四方面功能。