基于“互联网＋”的煤矿设备精细化管控系统研究与设计

2015-11-26张纪元

中国煤炭 2015年8期

张纪元

(冀中能源国际物流集团有限公司，河北省邢台市，056011)

1 引言

煤矿设备是煤矿安全生产的重要物质技术基础，是煤矿提高机械化和信息化水平的重要载体和平台。同时，煤矿设备又是煤炭企业固定投入的主要组成部分，占用了大量的企业资金，贯穿于企业管理的全过程。煤炭生产设备管理不仅要起到节约消耗、降低生产成本以及增加效益的作用，而且应该充分发挥设备效能，以良好的设备状态和运行效果来保证企业生产经营目标的实现，并取得最佳的社会效益和经济效益，提升企业竞争能力。

随着信息化技术的不断进步，煤矿设备管理已经逐步由以静态的台账式管理向以信息化为平台的动态管理迈进，通过信息共享和信息流通极大地减轻手工劳动强度，提高设备管理效率。总体来看，煤矿设备信息化管理还处于起步阶段向发展阶段过渡之中，设备各种信息参数的利用效率还不够高，信息化管理中重设备资产管理轻决策支持、重设备管理轻人员培训、重设备故障报警轻诊断维护以及信息管理系统的协同作用和决策支持功能亟待完善。

2 煤矿设备精细化管控系统设计

随着互联网技术和信息技术的不断完善，规划利用网络构建设备精细化管控系统以实现设备信息共享、协同工作和决策支持已经成为可能。通过“互联网＋”产业新形态，让煤矿设备管理与企业决策系统深度融合，以加快推动煤矿设备管理从信息化向精细化管理转变。

2.1 设计思路

煤矿设备精细化管控系统最重要的内涵是互联网平台及信息技术打破常规的组织界限，构建一个电子化的整合平台，使得人们可以从不同的渠道利用信息及服务。设备精细化管控已不再局限于单个部门内部纵向的系统，还包括企业内部和外部技术资源之间的横向协作，包括内部单位互联互通，企业与设备厂商和科研院所之间通过互联网平台对设备故障进行技术沟通交流。互联网平台的不断发展和信息技术的进步可以及时将煤矿设备的大量信息通过完善的网络系统进行全方位调度和分享，实现管理决策与经营的互联、互享和互动，从而提高工作效率，并由此不断地提高经济效益。

2.2 核心技术

“互联网＋煤矿设备精细化管控”利用目前蓬勃发展的云计算、物联网和大数据技术，以煤矿设备、在线仪表以及自控系统作为物联网中的感知层，通过无线网络、Internet网络以及通用数据采集平台建立网络传输及通讯，实现感知层数据的实时采集、传输和存储，形成物联网中的网络层；通过部署基于云计算的信息管理系统，实现设备运营管理应用，建立应用层的云计算架构体系，从而形成完整的基于云计算的煤矿设备精细化管控系统。

“互联网＋煤矿设备精细化管控”从煤矿设备管理的需求出发，以实现设备全面精细化管理为目标，在充分了解和掌握企业设备管理部门业务的基础上，对设备管理和运行数据进行统计分析、自动采集、远程实时监视和智能预警，加强各级管理人员对设备运行情况的实时监管力度，使煤矿设备运行信息能够很容易地从生产作业和流程管理过程到达决策者的计算机上，以更方便快捷的方式帮助企业做出灵活的设备管理及决策。

2.3 价值体现

该系统能够覆盖矿用设备的整个生命周期以及企业的决策层、管理层和执行层3个经营管理层级，突出人的主观能动性，强调使用设备的人的技能开发，同时发挥专家的决策支持作用，该系统能够为煤炭企业实现的价值如下:

(1)提升煤矿设备的管控能力。建设具有前瞻性和实用性的精细化设备管控平台，实现对设备使用和运行数据进行决策分析，为企业管控提供科学依据，实现精细化过程控制管理，提升企业核心竞争力。

(2)提升煤矿设备的决策分析能力。建设煤矿设备故障大型数据库 (包括设备的使用维修档案)，把设备可能产生的各种类型的故障内容建立成树形结构 (故障树)，并由设备厂家、科研院所以及矿方资深专家为各种设备故障类型提供诊断结果和修理建议，协助管理层制定科学决策。

(3)提升员工设备的管理能力。要管好、用好和修好设备必须要有掌握先进专业技术知识的人才能发挥先进设备的优势。业务技术培训是机电管理的一项重要基础工作，受培训的人员既要学习基础知识，又要学习当前管理、使用和修理设备需要的专业技术知识。在相应政策的配合下，该系统所囊括的学习系统和考试系统可以有力地提升员工的职业技能。

3 煤矿设备精细化管控系统功能架构设计

煤矿设备精细化管控系统包括设备信息管理系统、设备使用管理系统、设备维修维护管理系统、系统管理、消耗品管理、流程中心管理、设备故障专家决策系统和安全知识培训系统等子系统。该系统以互联网为平台，以信息技术为支撑，“互联网＋煤矿设备精细化管控”理念将企业设备管理、调度监控、故障分析和决策等管理过程进行数字化，通过信息网络系统加工生成新的信息资源，供给各层次的人们洞悉和观察设备管理业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策。煤矿设备精细化管控系统架构图如图1所示。

3.1 设备信息管理系统

该系统包括设备卡片管理、设备台账管理和特殊设备管理。设备卡片管理可以方便数据采集和录入设备的基本属性；设备台账管理可以对设备进行多条件模糊查询、打印、栏目、刷新、导出、联查以及对台账进行领用、借用和报废等操作；特殊设备管理包括检验申报和特种设备检验台账。

3.2 设备使用管理系统

该系统包括申请管理、设备变动、设备处理、设备使用台帐和设备折旧摊销。申请管理包括借用申请、借用归还、领用申请和领用归还，可以进行查询、业务流程、增加、保存、修改、取消、删除、送审、审核、弃申、打印和刷新等操作；设备变动可以对设备管理部门、使用部门、责任人、位置、状态和封存变动进行查询、增加、修改、删除、打印和刷新等操作。设备申请管理界面如图2所示。

图1 煤矿设备精细化管控系统架构图

图2 设备申请管理界面

3.3 设备维修维护管理系统

该系统包括预防性维护和设备维修管理，通过时间型预防性维护和绩效型预防性维护把设备的维护工作精细化。设备维修管理可以对设备维修记录备案，设备维修维护管理流程如图3所示。

3.4 系统管理

系统管理包括权限管理、日志管理、个人设置、使用地区管理和部门管理，管理员通过权限管理和个人设置能够对所有用户进行权限分配管理；日志管理包括操作日志、登录日志和个人设置；使用地区管理和部门管理主要有增、删、改、查等功能。

3.5 消耗品管理

消耗品管理包括申领材料管理和材料库存管理，用户根据需求填写提交领料申请和审批管理，材料库存管理包括增、删、改、查、报表、打印、储备分析及统计分析等功能。

图3 设备维修维护管理流程图

3.6 流程中心管理

流程中心管理包括审批流程管理和工作流程管理，审批流程由用户录入业务单据驱动，根据业务类型判断是否定义了相应的审批流程。如果没有定义，则此业务单据将由有权限用户进入单据处理节点进行审核；如果定义了审批流程，工作流程引擎根据审批流程中的条件选择相应的路径。审批人可在消息中心的待办事务中查看到所需审批的单据，审批人可以选择驳回单据。提交审批的单据在审批流程的位置和状态可以通过待办事务显示。审批流程结束或单据在审批途中被驳回时，工作流程引擎将发送消息给申请审批的用户，用户可以方便地查看审批结果，审批流程管理流程图如图4所示。