煤炭全產業(yè)鏈整體解決方案共27頁

1、煤炭全產業(yè)鏈大數據解決方案2017年8月前言 古往今來，煤炭利用一直都是人類與自然界進行物資交換的重要環(huán)節(jié)。從封建社會的露天采礦，到現(xiàn)代化的機械化采煤，可以這么說，煤炭的發(fā)展史幾乎與人類歷史一樣悠久。中國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。據不完全統(tǒng)計，我國煤炭探明總儲量在9000億噸以上，居世界第三；已知含煤面積55萬多平方千米，而且煤種齊全。 隨著煤礦機械化、自動化和信息化程度的提高，煤礦監(jiān)控、通信與監(jiān)視系統(tǒng)的推廣應用，我國煤礦事故起數、死亡人數、百萬噸死亡率均大幅下降，煤礦安全生產形勢明顯好轉。煤礦安全生產的迫切需求，促進了物聯(lián)網技術在煤礦的應用，也產生了大量數據，為大數據在煤礦應用奠定了

2、基礎。二、建設背景我國是產煤大國，在實現(xiàn)采礦業(yè)發(fā)展的過程中，面臨著企業(yè)生產管理水平低、政府監(jiān)管薄弱、環(huán)境污染、行業(yè)數據資源分散等問題，阻礙了現(xiàn)代采礦業(yè)的快速發(fā)展。雖然通過煤礦機械化、自動化和信息化，煤礦安全生產技術和裝備水平不斷提高，事故防治能力不斷增強。但大量采掘和運輸等設備的使用，增加了運輸和機電事故的概率。雖然運輸和機電事故起數和死亡人數均大幅下降，但起數占比有所上升。因此，需研究煤礦物聯(lián)網和大數據技術，進一步提高煤礦運輸和機電事故防治能力，以滿足高機械化程度煤礦安全生產需求。三、建設依據國務院關于印發(fā)促進大數據發(fā)展行動綱要的通知（國發(fā)201550號）內蒙古國家大數據綜合試驗區(qū)建設實施方

3、案內蒙古自治區(qū)促進大數據發(fā)展應用的若干政策推進煤炭大數據發(fā)展的指導意見關于運用大數據加強對市場主體服務和監(jiān)管的若干意見四、建設意義 煤炭作為國家的主體能源，煤炭產業(yè)的健康發(fā)展對經濟社會發(fā)展至關重要。建設煤炭大數據平臺，依托互聯(lián)網、云計算和大數據技術，匯集、整理和挖掘海量數據，對探索發(fā)展規(guī)律，及時、準確地分析預測產業(yè)走勢，保障國家能源安全，促進行業(yè)轉型升級和健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。第一，基于地理數據占有的風險探礦力量會越來越大。把礦業(yè)資源的資訊收集，數據庫構建，地質模型構建，礦床模型構建，礦藏儲備，品質，開采條件分析模式，研判模型構建出來，再進一步應用于與大數據匹配的投資，建設，運營，乃至尾

4、礦處置。第二，礦業(yè)衍生品和期貨大數據背景下的運作。第三，會出現(xiàn)很多全球超大貿易商，在國與國，經濟體與經濟體之間，風險之間，匯率之間，衍生品之間會編織大貿易服務網絡，其本質上就是國家間與經濟體間的數據對接，趨勢對接，價格對接，供應關系對接。第四，由全球的礦業(yè)上游到終端之間，隨機根據商機和供求關系形成的大數據流動，隨機聯(lián)合而成的臨時供應鏈。第五，上游的礦山的探礦，開發(fā)，采選煉，下游的加工，產能信息之間，與消費信息之間的無縫對接。第六，礦業(yè)知識產權專利大數據，和礦業(yè)全產業(yè)鏈技術難題大數據對接。第七，大宗商品的大數據管理，也會對到岸，期貨，衍生品價格產生沖擊。國際礦業(yè)的交易，是有多少年的對礦業(yè)走勢的判

5、斷、觀察、對沖、做空，練出來一批以數據家為核心的寬客金融隊伍，這里面一定有一些善于建模型的數學家為核心的，它是一個高科技團隊。第八，三大礦來看的話，想會把長協(xié)價，逼向月定價，乃至周定價，控制儲備生產貿易終端大數據流，能夠使他的定價權最大化。第九，產業(yè)鏈網絡數據，帶來的智慧礦業(yè)運作。總之，中國這種礦企模式-中央控制，生產為重，國內生產和供應可預期，以及國內過剩產能消耗式的運作方式，和國際礦企越來越明顯的動態(tài)數據管理，動態(tài)全產業(yè)鏈管理，動態(tài)數據掘金模式之間，會產生巨大的沖突。五、用戶需求1：數據量小、質量差。雖然煤礦監(jiān)察部門已經有一定規(guī)模的安全生產相關數據，卻因其數據搜集、整理等方面的能力不足，數

6、據的完整性、規(guī)范性還存在缺陷。特別是原始、動態(tài)數據不足，難以實現(xiàn)全覆蓋。2：部門協(xié)調性不足。煤礦安全監(jiān)管對象眾多，各級機構限于能力和手段，在采集企業(yè)、個人、公共安全數據、互聯(lián)共享中協(xié)調能力不足，難以得到充分的授權與發(fā)揮作用。3：煤礦企業(yè)信息化能力較弱，煤礦安全生產隱患主要靠人工排查，容易受到主觀因素的影響，很難鑒定安全與危險狀態(tài)，可靠性差。4：分析工具缺乏。由于缺少有效的分析工具和對事故進行規(guī)律認識的原因，國內煤礦安全生產的管理主要方式是“事后管理”的方式，都是在事故發(fā)生后才進行事故原因分析、責任追究、制定措施，并在分析過程中存在太多的人為主觀因素，這種方式難以從源頭上防止事故的發(fā)生。5：大數

7、據專業(yè)分析人員缺乏。大數據建設的關鍵環(huán)節(jié)數據分析是基于預言建模和未來趨勢分析，每個環(huán)節(jié)都必須依靠專業(yè)技術人員才能完成，傳統(tǒng)的數據分析師并不具備開發(fā)預測分析應用程序模型的技能，煤礦生產安全領域的人才更是大大的缺乏。六、建設原則標準化：具有互操作性，可用性，可靠性，可擴充性，可管理性，建立一個開放式，遵循國際標準的網絡系統(tǒng)。先進性：既要保證網絡的先進性，同時也要兼顧技術的成熟性。安全性：對于安全性我們將通過對用戶的區(qū)域劃分，建議選用專用防火墻實現(xiàn)對本地資源的安全保護。擴展性：網絡設計必須為今后的擴充留有足夠的余地，以保護用戶的投資，保證今后的網絡擴充升級能力。保護投資：每個設備都進行嚴格的選型，在

8、滿足設計原則的功能前提下，提供最經濟的設備配置方案?？晒芾恚合冗M的網絡管理可為多業(yè)務網絡提供安全運行的基礎。七、平臺總體設計7.1、系統(tǒng)框架設計架構設計為一個平臺：一個大數據平臺五個層面：表現(xiàn)層、應用服務層、應用支撐層、核心數據層、基礎層。七個服務系統(tǒng)：人員定位系統(tǒng)，監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，通信聯(lián)絡系統(tǒng)，供水施救系統(tǒng)，壓風自救系統(tǒng)，緊急避險系統(tǒng)，尾礦監(jiān)測系統(tǒng)。二十四個子系統(tǒng)：礦用4G無線移動通訊系統(tǒng)、大數據運輸管理系統(tǒng)、RFID倉儲管理系統(tǒng)、大數據管控系統(tǒng)、大數據實時現(xiàn)場崗位管理系統(tǒng)、大數據礦區(qū)內輔助運輸系統(tǒng)、大數據采空區(qū)綜合監(jiān)測系統(tǒng)、大數據供排水系統(tǒng)、大數據地質信息管理系統(tǒng)、大數據水文信息管理系統(tǒng)、大

9、數據井下通風系統(tǒng)、大數據供電系統(tǒng)、大數據主運輸系統(tǒng)、大數據綜合采集系統(tǒng)、大數據煤與瓦斯突出預警系統(tǒng)、大數據沖擊地壓預警系統(tǒng)、大數據煤自燃發(fā)火預警系統(tǒng)、大數據水害預警系統(tǒng)、大數據煤炭需求和價格預測系統(tǒng)、大數據煤炭交易風險控制系統(tǒng)、大數據視頻監(jiān)控系統(tǒng)、生產調度系統(tǒng)、井下人員定位管理系統(tǒng)、語音報警系統(tǒng)、生產日報系統(tǒng)。7.2、系統(tǒng)技術架構技術架構設計：總結為“五個一”架構。一個架構，一套服務，一個大數據云平臺，一套整體應用，一套標準的接口。7.3、系統(tǒng)功能與模塊大數據平臺建設針對煤礦全產業(yè)鏈大數據特點，為實現(xiàn)各類數據的高效、實時傳輸和集成、快速處理，消除信息孤島，統(tǒng)一建設了數據網絡傳輸通道和數據處理中

10、心。網絡傳輸通道的建設。 建設地面和井下部署光纖以太環(huán)型網絡，同步建設有覆蓋廠區(qū)主要建筑的信息發(fā)布網絡，各網絡之間采用可靠的安全防護設備鏈接。 網絡平臺提供萬兆交換、千兆主干、百兆接入的數據傳輸服務，各個自動化子系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)均通過環(huán)網進行數據傳輸，實現(xiàn)數據、視頻、語音三網合一，為數據傳遞提供快速、穩(wěn)定的傳輸通道。）數據處理中心的建設。建立統(tǒng)一的數據處理中心，由虛擬化服務器、數據服務器和配套的在線存儲、備份存儲設備組成統(tǒng)一的數據處理資源池。通過虛擬化技術，合理劃分各數據處理系統(tǒng)所需資源，實現(xiàn)資源的高度整合利用，為數據處理提供高性能的處理平臺。7.3.1、礦用4G無線移動通訊系統(tǒng)井下巷道無線

11、網絡覆蓋的超小型基站;4G網絡的視頻傳輸系統(tǒng);煤礦井下移動終端定位系統(tǒng)（集成人員和設備定位功能）;對礦用基站，手機等井下設備進行安全防護處理;綜合調度系統(tǒng)。7.3.2、大數據運輸管理系統(tǒng)：實時分析出當前和過去的位置、速度、行駛里程、安全駕駛等信息，起到車船防盜、考勤管理、遠程調度、危險管控的作用。實時定位：對車船的位置、行駛速度、油耗、耗電量、停留時間等信息進行實時監(jiān)控。電子圍欄：設定車船進入或離開某一區(qū)域后或者偏離航線以后會自動發(fā)出報警信息。行駛軌跡回放：行駛軌跡點可以在管理中心電子地圖上回放以重現(xiàn)車船的行駛過程。遠程監(jiān)控：車船安裝遠程可通話視頻監(jiān)控，實時監(jiān)管/錄像回放車船在行駛過程中、出入

12、庫有無違規(guī)操作。緊急制動系統(tǒng)：在車船制動系統(tǒng)安裝遠程控制終端，如駕駛員或車船在行駛過程中發(fā)生意外，可遠程控制車船停止行駛，及時處理危險，保護人員和財產安全。溫度監(jiān)控：煤炭為可燃性礦物，在運輸過程中需要實時監(jiān)控貨倉溫度，如果超過預警線，控制中心會緊急預警，及時處理危險，減少人員和財產損失。遠程物流鎖：當車船出庫時，在車船貨倉出入口安裝遠程物流鎖，保障貨物安全，避免丟失、掉包等情況發(fā)生。7.3.3、RFID倉儲管理系統(tǒng)地磅實時監(jiān)管可視化及錄像可視化過磅系統(tǒng)稱重過程減少爭議，全程透明化，減少煤炭損失，降低人工監(jiān)督管理成本。 當煤炭車輛進入識別范圍內，RFID讀寫器自動無接觸讀寫，自動導入出入庫信息到

13、信息中心，終端實時查詢，監(jiān)控煤炭信息指導車輛停放相應位置。7.3.4、大數據管控系統(tǒng)基于大數據安全生產協(xié)同管理實施效果運用大數據技術，建立信息集中管控、發(fā)布的大數據管控平臺。 提高了整體工作效率和管理水平，發(fā)揮科技對降低成本、增加效益、促進企業(yè)健康發(fā)展的核心驅動作用。 形成日產萬噸綜采工作面的安全高效生產格局。 利用大數據手段對生產過程進行精細化管理，對安全生產調度、生產技術、安全管理等環(huán)節(jié)實現(xiàn)了全方位的信息管理。 圍繞實時數據動態(tài)變化，建立生產專業(yè)應用數據的共享與交換，形成大數據的集成和智能分析。 達到整個系統(tǒng)高層決策、管理和生產過程無縫連接，數據管理從靜態(tài)到動態(tài)，業(yè)務管理從分散到統(tǒng)一，管理

14、理念從應對到預防的巨大轉變。7.3.5、大數據實時現(xiàn)場崗位管理系統(tǒng) 運用大數據對現(xiàn)場安全、生產、成本等方面進行多角度、全方位管理，形成本質安全型過程管理。在人、機、環(huán)三要素的過程管理中實現(xiàn)人機互補、機環(huán)互補，將員工主觀失誤導致的傷害降至最低；對現(xiàn)場崗位管理各方面，實行關鍵節(jié)點、程序、流程、崗位、創(chuàng)新控制，使各要素圍繞全時空的現(xiàn)場崗位管理。從時間和空間的連續(xù)性，標準和流程的嚴密性等方面入手，以安全生產精細化管理為突破口，將國家有關安全生產法律法規(guī)、行業(yè)標準規(guī)范和檸條塔煤礦安全管理制度等落實到現(xiàn)場和崗位管理中。建立人員不安全行為信息化數據庫，收集人員血壓、體溫、酒精測試等體征數據，填報情緒、睡眠等

15、身體狀態(tài)數據，并從人力資源管理系統(tǒng)采集持證情況、新入或調整崗位情況、休假時間等數據，由系統(tǒng)按照既定的判定規(guī)則進行自動判定是否可入井和安全注意事項。引入安全生產隱患排查治理信息系統(tǒng)，規(guī)范隱患排查、治理等 個環(huán)節(jié)，形成事故隱患閉環(huán)管理。7.3.6、大數據礦區(qū)內輔助運輸系統(tǒng) 運用精確定位技術和大數據分析手段，對礦井輔助運輸車輛進行精確定位，按照各區(qū)域對車輛的需求和路況信息，優(yōu)化調度車輛的運行路線，并通過無線通信系統(tǒng)將信息傳至車輛綜合信息顯示屏，實現(xiàn)輔助運輸車輛調度合理化、運行經濟化。7.3.7、大數據采空區(qū)綜合監(jiān)測系統(tǒng) 運用光纖、光柵傳感器對煤礦采空區(qū)內部溫度、氣體組分、水位進行監(jiān)測，消除人員檢測不

16、連續(xù)性和數據誤差。 隨時掌握采空區(qū)致災因素變化趨勢，防止煤炭自燃，為采空區(qū)防滅火提供數據支持，使采后防滅火工作更加可靠有效。7.3.8、大數據供排水系統(tǒng) 采用 設備對供、排水泵房設備進行集中控制。 由超聲液位傳感器連續(xù)檢測水倉水位，根據水倉水位、管道水壓等因素，自動控制開停水泵及其閥門。 在正常水位時，各臺水泵能自動輪換工作，最大涌水及突出涌水時，自動投入所需數量的水泵運行。 系統(tǒng)具有自診斷功能，可顯示各水泵及閘閥工作狀況和故障。 實現(xiàn)單點無人自控、系統(tǒng)分級管控、動態(tài)調節(jié)的自動化供、排水控制系統(tǒng)。7.3.9、大數據地質信息管理系統(tǒng) 運用大數據手段和 空間數據模型方法，以二維圖形技術為基礎，建立

17、面向對象的一體化實體數據模型和可擴展的二三維可視化引擎。為礦井巷道設計提供計算機輔助制圖、計算機輔助決策、空間專業(yè)數據管理等方面的支持。實現(xiàn)礦井全巷道圖元“組件式”的輔助設計，在此基礎上設計開發(fā)“插件式”的地測、通風、水文、機電、設計等專業(yè)應用模塊，用以滿足各級管理人員靈活多樣的個性化定制需求。7.3.10、大數據水文信息管理系統(tǒng) 運用大數據實時采集井下水文觀測孔水壓、水溫、放水孔流量、水倉排水管道流量、排水明渠流量及礦井地面水文孔水位、水溫等數據，建立了實時性強、運行可靠、精度高、自動化程度高，能夠連續(xù)長期測量并自動進行數據分析、輔助決策的水文實時監(jiān)測系統(tǒng)。及時掌握全礦井涌水量、含水層水壓、

18、水位等礦井所有水文信息，實時展現(xiàn)礦井涌水量等信息變化情況，為礦井水防治和安全生產等提供及時準確的基礎資料。7.3.11、大數據井下通風系統(tǒng) 運用大數據對礦井通風網絡實施全方位和全時空監(jiān)測，實時仿真出井下巷道中通風流場信息，提供風量平衡與風壓平衡方法，通風技術人員在日常工作中只需將測定和分配的風量、巷道的風阻輸入系統(tǒng)中，便可完成系統(tǒng)的現(xiàn)狀模擬，獲取了新增井巷的風阻值。 利用基于靈敏度的風量異常值分析模型，對通風網絡監(jiān)測數據進行實時解算，實現(xiàn)對礦井全風網風量異常值的在線實時分析，彌補了常規(guī)安全監(jiān)控系統(tǒng)在通風監(jiān)測方面的不足，提高礦井通風管理中對風量異?，F(xiàn)象處理的準確性和及時性。 解決了通風網絡解算在

19、礦井通風管理中的瓶頸問題，彌補了阻力測定工作難以獲取全風網風阻的缺點。7.3.12、大數據供電系統(tǒng) 運用大數據采集井下變電所高壓開關、移動變電站、低壓開關（含照明綜保）等綜合保護器的數據，通過光纖環(huán)網將井下各變電所的“遙測、遙控、遙信、遙調、遙視”五遙信息傳至供電調度中心，實現(xiàn)供電調度中心對井下所有變電所的五遙和供電系統(tǒng)防越級跳閘功能，完成供電系統(tǒng)的自動化和信息化建設，同時將防越級跳閘閉鎖信號通過 交換機傳至地面變電所相應下井線路繼電保護裝置，建立基于 的分布式供電區(qū)域保護機制，將故障鎖定在最小范圍內，實現(xiàn)變電所無人值守，有人巡查，減人提效在生產輔助系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行了大數據建設，實現(xiàn)“通風、

20、水文、地質、供排水、安全監(jiān)測監(jiān)控、防治水、輔助運輸、采空區(qū)自然發(fā)火光纖綜合監(jiān)測、水文監(jiān)測、微震監(jiān)測”等整個安全生產輔助保障業(yè)務的信息化管理，開展了多項信息化建設工作。 將接入的各子系統(tǒng)信息通過標準的數據交換方式與安全生產控制平臺進行數據傳輸、處理、存儲、發(fā)布，并對各類信息進行綜合分析，獲得涉及安全生產各系統(tǒng)、環(huán)節(jié)及薄弱危險區(qū)域的各類致災因素的動態(tài)數據和分布信息，實時分級、分類、統(tǒng)一進行信息發(fā)布，對災害危險性進行預警報告，達到對礦井安全生產過程全面的監(jiān)控，為礦井安全生產及時高效管理提供有力的保障。7.3.13、大數據主運輸系統(tǒng) 主運輸系統(tǒng)大數據建設立足于高起點、高技術和高質量，將 控制系統(tǒng)和分布

21、式網絡結構相結合，實現(xiàn)以“地面控制為主，井下監(jiān)控為輔”的控制模式，建設地面集中控制、可視化和語音通話三位一體的自動化控制系統(tǒng)體系，實現(xiàn)帶式輸送機高效、穩(wěn)定、可靠地運行。運用大數據分析手段，實時采集各部帶式輸送機負荷變化信息，通過變頻調速，做到動態(tài)伺服控制，達到節(jié)能經濟運行的效果，實現(xiàn)帶式輸送機在運輸小煤量時低轉速運轉，從而降低輸送帶的無功功耗和降低輸送帶磨損；在運輸大煤量時高轉速運轉，實現(xiàn)輸送帶最大運轉能力，從而提高輸送帶效率，降低輸送帶的無功功耗。7.3.14、大數據綜合采集系統(tǒng) 根據煤層賦存條件，檸條塔煤礦運用大數據合理布置開采方式，科學選擇綜采綜掘設備。 采用先進的綜采設備，對設備配套除

22、必需的技術要求外，按照信息化建設的要求，提出設備運行工況參數的就地顯示及遠程傳輸要求，強力推進設備升級，實現(xiàn)綜采工作面機電設備各種參數與狀態(tài)的數據收集、顯示及傳輸，故障的預測預報以及“三機”（采煤機、刮板輸送機和液壓支架）遠程同步自動協(xié)同控制，為綜采工作面機電設備大數據分析提供基礎，提升綜采工作面系統(tǒng)生產能力、減少操作人員。7.3.15、大數據煤與瓦斯突出預警系統(tǒng) 研究表明，煤與瓦斯突出事故發(fā)生前，瓦斯涌出量、環(huán)境溫度等會發(fā)生變化，并伴有聲音、電磁輻射和紅外輻射等。因此，通過大數據研究，研究瓦斯涌出量（根據瓦斯?jié)舛取L量、落煤量等計算）、環(huán)境溫度（監(jiān)測環(huán)境溫度、風速、地面進風溫度、設備開停等，

23、排除風量、地面進風溫度、機電設備開停等影響）、微震、地音、電磁輻射、瓦斯含量、瓦斯壓力、采掘位置、賦存條件、地質構造等與煤與瓦斯突出事故的關系，提出預警模型，進行煤與瓦斯突出預警。7.3.16、大數據沖擊地壓預警系統(tǒng) 研究表明，沖擊地壓事故發(fā)生前，礦山壓力等會發(fā)生變化，并伴有聲音、電磁輻射和紅外輻射等。因此，通過大數據研究，研究礦山壓力、微震、地音、電磁輻射、環(huán)境溫度（監(jiān)測環(huán)境溫度、風速、地面進風溫度、設備開停等，排除風量、地面進風溫度、機電設備開停等影響）、賦存條件、地質構造、采掘位置、采煤方法及工藝等與沖擊地壓事故的關系，提出預警模型，進行沖擊地壓預警。7.3.17、大數據煤自然發(fā)火預警系

24、統(tǒng) 研究表明，煤自然發(fā)火，溫度、C2H4(乙烯)、C2H2(乙炔)等會發(fā)生變化。因此，通過大數據研究，研究溫度、濕度、氣味、C2H4、C2H2、鏈烷比、烯烷比、氧氣、煤種、煤自燃傾向性和發(fā)火期、工作面推進速度、采煤方法及工藝、通風方式等與煤自然發(fā)火的關系，提出預警模型，進行煤自然發(fā)火預警。7.3.18、大數據水害預警系統(tǒng)研究表明，水害事故發(fā)生前，涌水量等會發(fā)生變化。因此，通過大數據研究，研究涌水量（監(jiān)測流量、水倉水位、排水量等）、水壓、水位、水溫、水質、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、聲音、水文地質、氣象條件等與水害事故的關系，提出預警模型，進行水害預警。 2.3 基于大數據的煤礦重大關鍵設備故障診斷 掘

25、進機、采煤機、刮板輸送機、帶式輸送機、提升機、通風機、水泵、壓風機、移動變電站等大型設備故障，將影響煤炭正常生產，甚至引發(fā)瓦斯和水害等事故。因此，需研究基于大數據的煤礦重大關鍵設備故障診斷方法和系統(tǒng)，監(jiān)測設備振動、聲音、溫度、功率等，發(fā)現(xiàn)異常，聲光報警。7.3.19、大數據煤炭需求和價格預測系統(tǒng)煤炭長期儲存會自燃，煤炭短缺會影響發(fā)電、鋼鐵、建材和煤化工等產業(yè)，煤炭供求關系直接影響著市場價格等。因此，需要通過煤礦物聯(lián)網和大數據，監(jiān)控煤礦的煤炭產量、煤種、煤質和庫存等，鐵路、船舶、公路等運輸和庫存等，發(fā)電廠等煤炭用戶煤炭庫存和用量等，進行煤炭價格與需求預測，實現(xiàn)經濟調度，供需平衡。 煤炭需求與GD

26、P等密切相關。煤炭價格既取決于生產成本，也受供求關系影響。因此，通過大數據研究，研究GDP、GDP單位能耗、三產比例、進口出口、電力、鋼鐵、建材、化工、其他產業(yè)、氣溫等與煤炭需求關系，提出預測模型，進行煤炭需求預測。通過大數據研究，研究煤炭需求量、煤炭產能、庫存、運力、石油價格、天然氣價格等與煤炭價格關系，建立煤炭價格預測模型，進行煤炭價格預測。7.3.20、大數據煤炭交易風險控制系統(tǒng)依托在中國煤炭市場網煤炭大數據平臺海量數據的基礎上，精心梳理全方位數據維度，以各個風險為支點，進行數據相關性包圍，以大數據的視角重新審視風險的精義，通過數據模型自動性拱衛(wèi)風控點，及時預警，提前指導。 比如：煤炭生

27、產/供應企業(yè)地理數據+庫存數據+區(qū)域/煤種價格數據解決購買風險，煤炭各項質量指標數據解決煤炭質量風險，下游耗煤企業(yè)及其詳細需求（比如鍋爐型號等）+各區(qū)域煤炭調入調出及參與貿易主體解決銷售風險，工商、銀行、稅務數據解決信用風險，財務數據、資金出借方數據、交易對手現(xiàn)金流解決資金風險，運輸工具動態(tài)跟蹤數據+運輸成本相關核算數據+運輸主體資信數據解決運輸風險，等等。7.3.21、井下人員定位管理系統(tǒng) 人員井下定位以當前成熟的射頻技術為基礎，將射頻卡鑲置礦工井下作業(yè)設備中（大多鑲置于安全帽中），通過沿巷道安裝讀卡器，實現(xiàn)對礦工身上的射頻卡進行讀取。讀卡器讀取到射頻卡信息后，通過通信網絡，將數據傳輸至監(jiān)控

28、中心，監(jiān)控中心對數據進行分析處理后展現(xiàn)在監(jiān)控終端中。既能夠對井下礦工的分布情況、分布區(qū)域實時監(jiān)測。又能夠對井下人員行進路線進行跟蹤記錄，生成歷史行進軌跡。還可以利用定位中心最新的位置信息發(fā)現(xiàn)出事故地點的人員數量、人員信息，然后利用各種搜救儀去尋找射頻卡信息，精準的確定遇險人員位置。7.3.22、視頻監(jiān)控系統(tǒng) 可使用PC、筆記本、手機、PDA等各種終端通過通信網絡對礦區(qū)、井下、運輸、出入庫等情況進行實時視頻監(jiān)控。通過調取歷史視頻信息，可以根據用戶需求對歷史某一時間段的視頻信息進行回放。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以遠程對攝像機的云臺進行控制，以調節(jié)攝像機焦距、監(jiān)控范圍等參數。7.3.23、生產調度系統(tǒng) 實現(xiàn)對

29、礦區(qū)煤炭經營情況及其它、其他生產情況、本日管理人員請假情況、職工出勤情況、職工病假請假情況、未參加調度會人員統(tǒng)計表；各個重點工程的早班、中班和夜班的工作內容。7.3.24、語音報警系統(tǒng) 將安全故障分為3個等級，分別為：一般告警、緊急告警、重大告警，每種告警方式都以短信、語音群呼、平臺紅色報警的形式實現(xiàn)。按照告警級別的不同，告警目標群體不同。 實時獲取平臺數據由各個預警系統(tǒng)分析數據，超值數據按照級別，由語音服務器發(fā)往信息中心、目標手機等，方便指揮中心迅速做出判斷，及時解決危險，防患于未然。7.3.25、生產日報系統(tǒng) 主要是按照當天或歷史類別查詢庫存、產量、通過各種途徑的銷量、對生產系統(tǒng)影響、生產

30、單位和入洗量統(tǒng)計的生產數據報表等情況。生產日報查詢系統(tǒng)默認顯示當天的生產數據報表，用戶也可以通過輸入查詢日期操作，查詢特定某一天的歷史生產數據報表。7.4、系統(tǒng)網絡和硬件設備系統(tǒng)硬件設備：硬件設備采用物理機服務器本次設計的服務器具備以下特點：1、高性能的吞吐速率與處理速度2、大容量：服務器系統(tǒng)必須通訊處理，交換要求，滿足并發(fā)連接處理的批處理所要求占用的系統(tǒng)資源的要求。3、可靠性：數據存儲的安全，完整，高效至關重要，從硬件方面來考慮，則要求服務器系統(tǒng)必須具有很高的可靠性。4、擴展性：要求所選的服務器的伸縮性及升級能力強，具有強大的可升級能力，以適應今后較長一段時間的業(yè)務處理。5、安全性：包括能夠

31、自動長時間的連續(xù)運行要求，出現(xiàn)故障后自動恢復能力，內存保護能力和對數據所提供的安全保護能力等。1.服務器設備主要技術參數要求:(參考知名品牌)設備名稱設備型號設備參數數量通訊服務器曙光天闊-A420R-G2*6核，1.866KB，18M。標配CPU2個，最大6個，內存8G，SAS 2x300G，2TB*22文件服務器曙光天闊-A420R-G2*4核，1.866KB，18M。標配CPU2個，最大6個，內存8G，SAS 2x300G，2TB*22地理信息服務器曙光天闊-A420R-G2*6核，1.866KB，18M。標配CPU2個，最大6個，內存8G，SAS 2x300G，2TB*21數據庫服務器

32、曙光天闊I840R2*4核 標配2個CPU,最大CPU4個，DDR3 2*4G,SAS 2X300G 2TB*22網絡視頻服務器曙光天闊A420R-G2*6核，1.866KB，18M。標配CPU2個，最大6個，內存8G，SAS 2x300G，2TB*21系統(tǒng)網路設置：本系統(tǒng)支持 VPN 組網、基于 TCP/IP 協(xié)議的 CDMA/GPRS 無線網絡、PSTN 網絡、寬帶網、近距離的串行總線網絡等架構，本次網絡設計擬優(yōu)先選用 ADSL VPN專網模式。同時針對用戶端設備， 系統(tǒng)可選用互熱備份的雙路由架構，當主路由出現(xiàn)故障時， 設備自動切換至備用路由進行數據傳輸。7.5、系統(tǒng)軟件設計開發(fā)系統(tǒng)Cen

33、tOS-6.5-x86_64開發(fā)語言jdk-7u79-linux-x64開發(fā)工具MyEclipse10Hadoop版本HDP-5.3.8-HadoopHadoop組件HDFS、Yarn、flume-ng、Hbase、Hive、spark-1.6、sparkStreaming-1.6、sparkSQL-1.6、Kafka-1.0后端技術架構SOA 、spring3、Struts2、hibernate3 、JavaScript7.6、系統(tǒng)的安全和備份機制7.6.1物理環(huán)境安全設計部署 物理環(huán)境安全：包括設備布置安全、設備供電安全、電纜安全、設備維護安全、場所外設備安全、設備的處置及再利用安全。7.6.2網絡通信安全設計部署系統(tǒng)在設計過程中根據不同區(qū)域內安全等級的不同采取了相應的安全策略，采用安全隔離服務器，防火墻，路由器，前置機等措施隔離內外網數據流實現(xiàn)事前管理，并通過入侵檢測軟件，系統(tǒng)日志分析等實現(xiàn)事后處理。另外，防火墻支