煤質信息管理系統在陽煤集團寺家莊礦的應用

杜鳳濤 張 帥 賈寧寧

（1.陽泉煤業（集團）股份有限公司，山西省陽泉市，045000；2.力鴻智信（北京）科技有限公司，北京市順義區，101312）

1 煤質信息管理系統建設背景

目前，國內大多數煤炭企業的煤質信息管理系統仍以傳統方式處理，存在人為因素干擾檢測結果、數據準確度差、手寫記錄多、數據傳遞耗時長等問題［1］。不僅嚴重影響工作效率，也無法實現煤質信息的統計、管控、預測以及與產銷結合等功能。為了解決這些問題，提高陽煤集團商品煤的市場競爭力和工作效率，節約人工成本，提升工作質量，建設具有陽煤集團特色的煤質信息化管理系統極其必要。以陽煤集團寺家莊礦為應用試點，通過對煤炭生產礦井、選煤廠、運銷公司、煤質中心等各部門之間以及企業內部煤質、生產加工、運銷、調度等相關信息的有效整合，借助信息化手段，實現了煤質信息的及時準確傳送和信息共享，可為企業及職能部門及時跟蹤有關煤質問題提供決策服務，從而對煤炭質量在產、運、銷全過程進行全面高質量管理［2］。

2 煤質信息管理系統建設依據

陽煤集團現有中心實驗室及下屬15個礦站實驗室，屬于中心管控、多地點實施的工作模式。陽煤集團全部實驗室均是通過中國合格評定國家認可委員會（CNAS）認可審核的專業實驗室，實驗室各項工作的主要依據均為CNAS 17025的相關要求。煤質信息管理系統涵蓋的工作內容應包含CNAS 17025中的全部要素。陽煤集團基于CNAS 17025制定了適用于陽煤集團煤炭實驗室的體系文件，包括《質量手冊》、《程序文件》、《作業文件》和《記錄表格》。煤質信息管理系統的各項功能開發需要對照各項程序、作業進行功能定義及流程定義。檢測工作的依據是國家標準，每一項具體功能對應的技術約束及關聯條件需要參照相關技術標準進行設計開發。

3 煤質信息管理系統設計

3.1 系統架構設計

根據陽煤集團的業務特點，煤質信息管理系統主體架構包括煤質管理、實驗室管理、視頻管理、系統集成、移動管理及輔助功能6大功能模塊，系統主體架構如圖1所示。

圖1 煤質信息管理系統主體架構

3.2 系統功能設計

煤質信息管理系統主登陸界面如圖2所示。

3.2.1 煤質管理功能

煤質管理功能是整個煤質信息管理系統的重要組成部分，主要包括煤層質量管理、原煤質量管理以及商品煤質量管理等各級煤質管理。此外還包含選煤技術檢查及煤質動態管理功能，主要實現對煤質數據進行關聯性分析；通過數據結果及時控制流程、調整工藝，不斷改進、優化煤質管理工作。煤質信息分析界面如圖3所示。

3.2.2 實驗室管理功能

實驗室管理功能是整個煤質管理系統的基本功能，主要根據人、機、料、法、環來進行設計，主要包含了人員管理、體系管理、資源管理、過程管理等［3］。根據陽煤集團體系文件中的要求來對系統功能進行具體設計管理，讓員工在使用之余還可加深認可準則的理解，通過信息化手段實現了貫標。

3.2.3 檢測過程管理功能

煤質信息管理系統的核心功能是檢測過程管理功能，主要指在實驗室中對不同煤炭的采、制、化業務進行管理［4］。檢測過程的管理功能根據實際需求，進行流程定制化，最大限度地減少人工錄入環節的工作量。在化驗環節，對各種檢測項目，如全水分、水分、揮發分、發熱量等數據進行自動采集以及后續的自動計算，所有環節都在計算機內部自動完成，完全杜絕人為因素對最終檢驗結果的影響。煤質檢測功能界面如圖4所示。

3.2.4 移動管理功能

定義1 對于異構多智能體系統式 (1),如果系統中各智能體的位移與速度滿足如下要求，那么系統能夠實現編隊控制和漸近速度一致，完成預期編隊任務[14]：

移動管理功能主要是為了便于管理人員現場辦公使用。通過陽煤集團內部網絡通過移動端設備可以進行整個業務的結果審核、報告審批、數據查詢等操作。由于整個操作都處于集團內網之中，不僅提高了工作效率，也保證了數據的安全性。

3.2.5 視頻管理功能

圖2 煤質信息管理系統主登陸界面

圖3 煤質信息分析界面

視頻管理功能作為檢測過程的重要監督依據，主要是在關鍵的工作位置安裝攝像頭，例如采、制、化工作地點，對整個采制化流程進行錄像監督，根據實際需求，相關的視頻錄像可以存儲6個月。管理人員可以根據相關管理要求定期對現場工作進行遠程監督管理，及時發現日常工作中存在的問題，對其進行工作優化；同時也可以通過存儲的錄像查看歷史視頻，在出現質量問題時能夠直接、有效地查詢問題原因。

3.2.6 系統集成功能

數據作為整個煤質信息管理系統的核心要素，利用強大的數據庫對整個系統的基本分類數據、管理數據、煤質信息數據、監控數據以及對外集成數據進行集成整合，實現數據統計、數據分析、數據查詢等功能，根據實際需求，能夠完成數據的導出、個性化報表定制及報告分析等。同時系統集成功能也實現了與外部系統之間進行對接，實現與外部系統的數據交換。陽煤集團寺家莊礦與煤質中心交互數據，包括接收煤質中心的指令，整理完成后通過系統集成功能向煤質中心報送其他數據，實現非標數據的遠程傳輸與管理。

4 煤質信息管理系統效益分析

2019年4月，煤質信息管理系統在陽煤集團寺家莊站開始投入使用，經過一段時間的實際運行，基本解決了煤質管理和實驗室管理的實際問題，取得了較好的成效及效益。

4.1 過程控制

煤質信息管理系統通過多個功能模塊的緊密聯系，主要實現了對檢測過程的流程化控制、對檢測結果的準確性控制、對檢測過程操作的公正性控制以及對系統中數據的真實性控制［5］。

（2） 準確性控制。煤質管理系統的檢測結果都是通過計算機將所有涉及到的計算公式、計算流程內置到系統中，通過系統來完成對數據的自動計算及校正，避免人為計算錯誤導致影響最終結果的準確性。

（3） 公正性控制。通過在工作區域安裝攝像頭，使整個煤質檢測過程都在攝像頭的監控下完成，保證了檢測操作的透明性。通過實時查看、歷史錄像查看等方式保證所有操作都在標準化的規范操作下完成，保障了結果的公正性。

（4） 真實性控制。煤質信息系統中的數據都是可以對其來源進行一鍵追溯的，可以保證數據的真實性、可靠性。

4.2 效益分析

圖4 煤質檢測功能界面

（1） 節省人工。傳統煤質工作需要人工填寫紙質記錄，人工計算、人工填寫電子表格發送數據等工作量巨大，因此需要配備較多人員完成相關工作。煤質信息管理系統的實施部署節省了大量的人工，降低了人工成本。

（2） 提高工作效率。應用煤質信息管理系統后，數據采集、分析、計算和統計等速度大大加快，有效提高了工作效率。

（3） 穩定并提升煤炭質量。應用煤質信息管理系統后，不僅實現了企業內部煤質、生產加工、運銷和調度等相關信息的有效整合，而且實現了企業外部與用戶之間上下游煤質數據的比對及信息化管理，最終實現煤質信息的及時反饋、準確傳送和信息共享；有效地穩定并提升了原煤及商品煤質量，減少了與用戶之間的煤質數據爭議和貿易糾紛。

5 煤礦實驗室信息化建設中的注意事項

（1）制度建設。煤質信息管理系統只是一種工具，再好的工具還是要依托人按要求有效執行才能發揮其作用和價值。如果沒有配套的管理制度約束，不但發揮不了應有的作用，還會給實際工作增加額外的困難。實驗室領導應充分重視制度建設問題，在需求分析及設計階段落實配置制度建設工作，保證制度與系統雙軌并行。

（2）循序漸進不斷更新。信息化作為一種新的技術手段引入，不能抱著一蹴而就的心態，應在過程中穩步推進、持續更新。充分考慮實驗室現有的任務需求，也要考慮到未來可能增長的實驗室任務需求，加強系統自身的拓展力，避免未來系統進行二次開發時資源的重復浪費。

（3）人員培訓。在系統使用前期，應充分做好員工的培訓工作和引導工作，幫助員工迅速解決在系統使用中出現的問題，減輕員工的抵觸心理和工作負擔。

6 結語

陽煤集團煤質信息管理系統通過需求分析、功能設計、試運行已初見雛形。系統功能可以滿足實際工作需要，打通了產、運、銷各類煤樣的質量數據，為煤質管理工作提供了有效的技術保障。