延長(zhǎng)石油礦業(yè)公司副總經(jīng)理王春剛：基于BIM和GIS的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)研發(fā)及應(yīng)用

第一

礦山設(shè)備管理多處于局部管控階段，缺乏全生命周期規(guī)劃，系統(tǒng)信息難以共享協(xié)同。研究基于BIM和GIS技術(shù)設(shè)計(jì)礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、可視化管理等功能，涵蓋了設(shè)備選型設(shè)計(jì)到運(yùn)維各階段。系統(tǒng)應(yīng)用于巴拉素煤礦后，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息化管理，建立部分BIM模型，推動(dòng)維修模式轉(zhuǎn)變。礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)可幫助管理人員掌握設(shè)備狀況、減少事故隱患、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、控制采購(gòu)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

文章來(lái)源：《智能礦山》2025年第3期“學(xué)術(shù)園地”欄目

第一作者：王春剛，高級(jí)工程師，現(xiàn)任陜西延長(zhǎng)石油礦業(yè)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理、總工程師，主要從事煤礦項(xiàng)目工程管理及智能化建設(shè)的相關(guān)工作。E-mail：420842970@qq.com

作者單位：陜西延長(zhǎng)石油礦業(yè)有限責(zé)任公司；北京龍軟科技股份有限公司；北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院

引用格式：王春剛，李川，陳金川，等. 基于BIM和GIS 的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)研發(fā)及應(yīng)用[J].智能礦山，2025，6(3)：57-63.

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礦山設(shè)備安全高效運(yùn)行是礦山企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的生命線，當(dāng)前我國(guó)大多礦山設(shè)備管理信息化處于設(shè)備生命周期階段性和局部管理，缺乏全生命周期的總體規(guī)劃?；贐IM和GIS的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)滿足礦山全方面、全流程、全天候掌握各類設(shè)備運(yùn)行情況，提高礦山設(shè)備管理水平和生產(chǎn)效率、減少設(shè)備故障和事故發(fā)生。

礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

礦山井下設(shè)備長(zhǎng)期處于低溫、潮濕、灰塵的惡劣環(huán)境，損耗率高，管理和故障監(jiān)測(cè)難度大，運(yùn)行過(guò)程中安全隱患和事故率超過(guò)地面設(shè)備。結(jié)合礦山設(shè)備管理需求，礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)應(yīng)具備3個(gè)方面功能。

（1）建立一套完整的設(shè)備規(guī)劃設(shè)計(jì)、采購(gòu)管理、安裝拆除管理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)管理、檔案管理、造價(jià)管理、報(bào)表自動(dòng)輸出的設(shè)備數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)，制定一套標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，規(guī)范設(shè)備信息存儲(chǔ)格式和編碼，滿足統(tǒng)一管理全礦設(shè)備二三維模型在BIM建模過(guò)程中直接調(diào)用，提高設(shè)計(jì)效率。

（2）利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采集設(shè)備實(shí)時(shí)參數(shù)，建成設(shè)備全生命周期靜動(dòng)態(tài)一體化的數(shù)字孿生管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各部門(mén)間信息共享和協(xié)同工作，隨時(shí)查看設(shè)備各階段運(yùn)行狀況和零部件性能信息，提高設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)營(yíng)各階段效率，減少因操作不當(dāng)引起的設(shè)備故障和事故，節(jié)約維修成本、縮短維修周期。

（3）基于BIM和GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)備全生命周期可視化平臺(tái)，構(gòu)建集成設(shè)備全生命周期管理各階段的功能模塊，整合BIM三維模型等所有數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)查詢與應(yīng)用，包括井下設(shè)備布置、設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)展示、設(shè)備維修預(yù)警等，形成網(wǎng)絡(luò)化、分布式的綜合管理系統(tǒng)。輕量化BIM模型實(shí)現(xiàn)多種便攜終端應(yīng)用，具備二次開(kāi)發(fā)接口，為將來(lái)拓展功能提供基礎(chǔ)。

礦山設(shè)備全生命周期管理內(nèi)容和架構(gòu)

2.1 礦山設(shè)備全生命周期管理內(nèi)容

礦山設(shè)備管理主要包括井上設(shè)備和井下設(shè)備管理。井上設(shè)備主要為礦區(qū)地面工業(yè)建筑內(nèi)設(shè)備，井下設(shè)備管理包括礦山井下輔助生產(chǎn)的4個(gè)主要配套系統(tǒng)（礦井通風(fēng)機(jī)設(shè)備系統(tǒng)、礦井提升機(jī)設(shè)備系統(tǒng)、礦井排水設(shè)備系統(tǒng)及井下空壓機(jī)設(shè)備系統(tǒng)）、運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)、采掘及掘進(jìn)設(shè)備、支護(hù)設(shè)備、供電及電器設(shè)備等。礦山設(shè)備全生命周期管理分為設(shè)備選型設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、設(shè)備安裝和設(shè)備運(yùn)維4個(gè)階段。

（1）設(shè)備選型設(shè)計(jì)是指根據(jù)多種因素選擇合適設(shè)備。正確選型設(shè)計(jì)可降低能耗，提高生產(chǎn)效率，保障礦山安全生產(chǎn)。

（2）設(shè)備采購(gòu)是設(shè)備造價(jià)管理，錄入采購(gòu)計(jì)劃、實(shí)際采購(gòu)情況并計(jì)算成本，估算整體投資、分析收益和風(fēng)險(xiǎn)，掌握設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)超預(yù)算問(wèn)題。

（3）設(shè)備安裝是指模擬安裝相關(guān)設(shè)備，保證礦井設(shè)備精確安裝和定位，優(yōu)化場(chǎng)地布置，針對(duì)實(shí)際安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整方案并反饋至管理平臺(tái)，與各方共享信息，合理安排安裝進(jìn)度。

（4）設(shè)備運(yùn)維是指通過(guò)便捷高效的信息化平臺(tái)管理，實(shí)時(shí)獲取煤礦設(shè)備運(yùn)行狀況等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，縮短設(shè)備故障定位時(shí)間，提高故障檢修效率，通過(guò)模擬礦山設(shè)備故障問(wèn)題對(duì)工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，規(guī)范操作流程、降低故障發(fā)生率。

2.2 礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)架構(gòu)

礦山設(shè)備全生命周期系統(tǒng)全方位管理礦山設(shè)備設(shè)計(jì)、出廠、安裝、維保等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井下裝備使用過(guò)程可管控、運(yùn)行狀態(tài)透明化、維修服務(wù)專業(yè)化、質(zhì)量問(wèn)題可追溯的全生命周期管理，主要包括B/S端管理系統(tǒng)和移動(dòng)端。B/S端主要是數(shù)據(jù)錄入、日常數(shù)據(jù)管理，移動(dòng)端主要用于全生命周期數(shù)據(jù)的查詢及井下數(shù)據(jù)獲取，采用底層三維引擎層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層4層架構(gòu)，礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)架構(gòu)

礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于Revit和UE4的可視化平臺(tái)

采用Revit技術(shù)解決礦山設(shè)備的全生命周期管理、三維標(biāo)準(zhǔn)建模以及協(xié)同作業(yè)等問(wèn)題；UE4用作礦山設(shè)備全生命周期管理可視化技術(shù)平臺(tái)。UE4為全生命周期管理平臺(tái)的B/S版本和移動(dòng)版本開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)技術(shù)支持，實(shí)時(shí)將云服務(wù)器渲染后的畫(huà)面?zhèn)鬏斨量蛻舳恕；诘V井5G和WiFi6全覆蓋技術(shù)，二次開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)接口可快捷導(dǎo)入礦山設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互?；赨E4引擎構(gòu)建的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)滿足全面實(shí)時(shí)高效的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障診斷分析以及預(yù)警響應(yīng)。

3.2 BIM礦山設(shè)備和GIS地理信息融合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

空間管理系統(tǒng)基于GIS開(kāi)發(fā)，用以獲取、保存、管理、分析地理信息，展示三維模型和地理位置，但無(wú)法獲得和管理詳細(xì)的內(nèi)部信息；BIM以三維實(shí)景方式整合對(duì)象內(nèi)外部信息、圖形和非圖形信息，建立信息模型。GIS與BIM技術(shù)結(jié)合可建立完善的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新、實(shí)時(shí)交互的多部門(mén)、多專業(yè)、多層面空間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的集成管理與可視化展示。

以掘進(jìn)工作面配套設(shè)施為例，設(shè)計(jì)選型包括錨桿、鐵絲網(wǎng)等支護(hù)設(shè)施以及其他井下掘進(jìn)設(shè)備、電路系統(tǒng)、通風(fēng)管道等，掘進(jìn)設(shè)備包括掘進(jìn)機(jī)、掘錨機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)、錨桿轉(zhuǎn)載機(jī)、裝載機(jī)等。設(shè)備BIM模型精細(xì)化程度高，三角面片數(shù)量共計(jì)38.5萬(wàn)個(gè)，頂點(diǎn)數(shù)量43.6萬(wàn)個(gè)，部分井下設(shè)備模型如圖2所示。

圖2 部分井下設(shè)備模型

陜西延長(zhǎng)石油巴拉素煤業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱巴拉素煤礦）BIM三維模型導(dǎo)入U(xiǎn)E4引擎可視化，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理主要包括6個(gè)方面。

（1）以標(biāo)準(zhǔn)格式提交模型，并將構(gòu)件信息補(bǔ)充完整，以便后期在UE4引擎中進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理和信息管理，建模時(shí)選用的族類別與其對(duì)應(yīng)專業(yè)相同，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙說(shuō)明進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)建和分類。

（2）規(guī)定BIM模型架構(gòu)、精細(xì)度、單元分級(jí)，精細(xì)度分為4個(gè)等級(jí)，模型單元分級(jí)見(jiàn)表1。

表1 模型單元分級(jí)

（3）命名規(guī)則和顏色設(shè)置規(guī)則應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目和對(duì)象特征命名，簡(jiǎn)潔、易于辨識(shí)、符合常識(shí)，同一項(xiàng)目中表達(dá)相同設(shè)備對(duì)象的模型單元命名和顏色設(shè)置應(yīng)具有一致性，并遵守相關(guān)規(guī)定。

（4）做好版本管理，設(shè)備模型交付時(shí)的文件夾類型中要標(biāo)識(shí)版本號(hào)，以便根據(jù)應(yīng)用類別存檔管理設(shè)備模型。

（5）模型應(yīng)包含模型單元幾何信息及幾何表達(dá)精度、單元屬性信息及信息深度等，幾何信息表達(dá)包括空間定位、空間占位和幾何表達(dá)精度；根據(jù)需求選取合適信息深度體現(xiàn)模型單元屬性信息。

（6）規(guī)范化建模，模型繪制應(yīng)按照一定順序和規(guī)則，統(tǒng)一各階段材質(zhì)，嚴(yán)格按照設(shè)備圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行；根據(jù)不同模型單元分級(jí)的項(xiàng)目級(jí)、功能級(jí)、構(gòu)件級(jí)和零件級(jí)，對(duì)各類設(shè)備系統(tǒng)按照精細(xì)度等級(jí)規(guī)定進(jìn)行分類建模。

通過(guò)GIS提供的實(shí)時(shí)更新空間信息定位設(shè)備模型，整合BIM模型，集成監(jiān)控監(jiān)測(cè)、人員定位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于GIS和BIM技術(shù)的礦山設(shè)備全生命周期信息集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)備數(shù)據(jù)管理，為智能開(kāi)采遠(yuǎn)程井下設(shè)備巡檢和可視化控制提供技術(shù)保證。

3.3 礦山設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)與故障分析診斷

研究煤機(jī)裝備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)集成、傳輸技術(shù)及設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)智能分析和遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)診斷技術(shù)，集成在線監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)控信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、智能報(bào)警與聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行智能分析和動(dòng)態(tài)診斷，為用戶提供及時(shí)、智能、準(zhǔn)確、高效的服務(wù)反饋和故障評(píng)估預(yù)測(cè)，提升設(shè)備使用效率。

（1）設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)

礦山設(shè)備故障監(jiān)測(cè)是利用點(diǎn)檢系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等，根據(jù)設(shè)備開(kāi)停、輸出參數(shù)變化、設(shè)備振動(dòng)或聲響異常、溫度過(guò)熱、磨損殘留物激增、表面裂紋、工作電流電壓及軸承轉(zhuǎn)速異常等特征判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。

通過(guò)接入礦山設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用故障診斷及預(yù)警分析模型分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)智能診斷設(shè)備故障原因、類型、嚴(yán)重程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的故障預(yù)測(cè)預(yù)判功能；結(jié)合不同類型設(shè)備配件損耗情況，提前發(fā)出維修、更換、保養(yǎng)預(yù)警，指導(dǎo)機(jī)電業(yè)務(wù)人員按時(shí)有序地完成，減少設(shè)備故障率，提高設(shè)備生產(chǎn)效率。

（2）故障分析診斷

重大設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)，分析機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時(shí)間及效能，提供避峰填谷分析方案，診斷和評(píng)估預(yù)測(cè)機(jī)電設(shè)備故障，進(jìn)行全生命周期管理分析和系統(tǒng)智能派單維修或維護(hù)；自動(dòng)生成各類診斷報(bào)告和報(bào)表，實(shí)現(xiàn)任意圖譜的自動(dòng)添加和編輯，為設(shè)備人員出具設(shè)備故障診斷報(bào)告和日常報(bào)告提供決策支持，巴拉素煤礦基于BIM模型的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)界面如圖3所示。

圖3 巴拉素煤礦基于BIM模型的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)界面

（3）虛實(shí)結(jié)合的數(shù)字孿生系統(tǒng)

礦山設(shè)備全生命周期數(shù)字孿生系統(tǒng)是通過(guò)仿真與可視化技術(shù)建立設(shè)備和場(chǎng)景的三維模型，形成虛擬空間模型與物理空間實(shí)體之間的映射反饋，利用三維可視化平臺(tái)獲取礦山設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和精確信息，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享、人機(jī)界面、智能分析等，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山設(shè)備全工作流程的實(shí)時(shí)精確模擬和分析，滿足設(shè)備作業(yè)中的每個(gè)動(dòng)作和整個(gè)工作流程、物理空間實(shí)際場(chǎng)景與對(duì)應(yīng)虛擬空間的虛實(shí)交互，實(shí)現(xiàn)了礦山設(shè)備的遠(yuǎn)程可視化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與操作、健康狀況評(píng)估、故障診斷與預(yù)警等功能，虛實(shí)結(jié)合的礦山設(shè)備數(shù)字孿生技術(shù)框架如圖4所示。

圖4 虛實(shí)結(jié)合的礦山設(shè)備數(shù)字孿生技術(shù)框架

礦山設(shè)備全生命周期數(shù)字孿生系統(tǒng)主要利用故障特征的提取與消除、故障過(guò)程建模與原因分析、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型預(yù)測(cè)、參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整、礦井圖像重構(gòu)為映射、5G高速通信等技術(shù)，實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行同步，直觀展示監(jiān)測(cè)整體設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，接入MATLAB、ADAMS、ANSYS、AMESim等工程分析軟件處理分析數(shù)據(jù)；利用局域網(wǎng)協(xié)同技術(shù)，分布式處理設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，各監(jiān)測(cè)主機(jī)實(shí)時(shí)分享和同步狀態(tài)，減小網(wǎng)絡(luò)壓力，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障分析診斷。

3.4 跨平臺(tái)多系統(tǒng)全流程協(xié)同管理

研究基于SOA和微服務(wù)架構(gòu)的系統(tǒng)集成和業(yè)務(wù)協(xié)同相關(guān)技術(shù)，開(kāi)發(fā)礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)為跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)和過(guò)程的協(xié)同管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了裝備制造與服務(wù)全業(yè)務(wù)、全流程的管理，縮短生命周期，降低成本，提高產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量。

（1）異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)集成

礦山設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)是集成現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)的同步更新，實(shí)現(xiàn)了全流程管理、業(yè)務(wù)協(xié)同?；赟OA體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)服務(wù)，建立數(shù)據(jù)交換共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了與CAD、ERP、OMS等系統(tǒng)的集成。

（2）全流程業(yè)務(wù)協(xié)同管理

設(shè)備通過(guò)統(tǒng)一編碼管理、供應(yīng)商管理、設(shè)備采購(gòu)管理、智能倉(cāng)儲(chǔ)管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維管理、備件管理、設(shè)備報(bào)表管理、共享業(yè)務(wù)流程管理等，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廠家和使用單位的設(shè)備統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全流程管理，各企業(yè)設(shè)備信息按照統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)網(wǎng)到云數(shù)據(jù)中心，并在數(shù)據(jù)制造廠商和用戶間共享，為設(shè)備采購(gòu)、調(diào)撥和租賃使用提供指導(dǎo)；設(shè)備全生命周期管理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修、故障、報(bào)廢的預(yù)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)提示功能。

3.5 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能終端

礦山設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)是服務(wù)化、協(xié)同化、分布式的數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)管理基礎(chǔ)平臺(tái)，移動(dòng)終端與全生命周期管理平臺(tái)無(wú)縫集成?；谝苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能終端及遠(yuǎn)程診斷實(shí)現(xiàn)了在線設(shè)備巡檢、井下設(shè)備日檢及專家遠(yuǎn)程診斷。智能終端APP實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端設(shè)備全生命周期管理，設(shè)備質(zhì)檢全部使用手機(jī)端在線報(bào)檢、質(zhì)檢及信息查詢；煤礦井下采煤工作面、掘進(jìn)工作面日常班組設(shè)備檢查采用防爆手機(jī)現(xiàn)場(chǎng)完成。

礦山設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)應(yīng)用

巴拉素煤礦設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)建設(shè)涵蓋了設(shè)備全生命周期管理各階段，并延伸到設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)行管理、備品備件管理，具體建設(shè)內(nèi)容包括5個(gè)方面，巴拉素煤礦設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)界面如圖5所示。

圖5 巴拉素煤礦設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)界面

（1）建立并完善設(shè)備臺(tái)賬體系，構(gòu)建從設(shè)備規(guī)劃、選型、購(gòu)置、安裝、使用、維護(hù)、維修、改造、更新等過(guò)程的全生命周期閉環(huán)管理。

（2）建立設(shè)備清單檢修、潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)劃、工單執(zhí)行閉環(huán)管理；建立有效的計(jì)劃、工單控制體系，提高設(shè)備檢修效率和質(zhì)量，降低設(shè)備維修成本；并對(duì)檢修人員工單進(jìn)行績(jī)效管理；建立故障缺陷的上報(bào)、處理、維修、到驗(yàn)收的閉環(huán)管理，統(tǒng)計(jì)分析設(shè)備故障類型；提供設(shè)備技術(shù)資料管理、維修臺(tái)賬管理、故障知識(shí)庫(kù)管理，指導(dǎo)設(shè)備維修工作。

（3）建立大型設(shè)備運(yùn)行管理、運(yùn)行監(jiān)測(cè)和故障診斷，對(duì)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備健康狀況、負(fù)荷率、故障停機(jī)率、能源消耗等指標(biāo)進(jìn)行智能分析；并集成安全生產(chǎn)管控平臺(tái)，通過(guò)接口提供設(shè)備健康狀況、設(shè)備臺(tái)賬、點(diǎn)巡檢和設(shè)備分類等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了BIM+GIS的設(shè)備運(yùn)行展示，巴拉素煤礦基于BIM礦山設(shè)備監(jiān)控界面如圖6所示。

圖6 巴拉素煤礦基于BIM礦山設(shè)備監(jiān)控界面

（4）實(shí)現(xiàn)了H5移動(dòng)端功能，維修人員利用手機(jī)移動(dòng)端對(duì)設(shè)備快速點(diǎn)巡檢、失爆工單填報(bào)、設(shè)備缺陷上報(bào)、設(shè)備維修填報(bào)，方便用戶操作。

（5）實(shí)現(xiàn)了設(shè)備主數(shù)據(jù)管理，包括設(shè)備基本信息、技術(shù)參數(shù)信息、隨機(jī)備品備件、設(shè)備點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備故障分類、設(shè)備分類、設(shè)備位置、文檔數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)范的建立，促進(jìn)數(shù)據(jù)共享。

巴拉素煤礦使用該系統(tǒng)管理井下設(shè)備以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了全部設(shè)備的信息化管理，建立了部分設(shè)備BIM模型，具有完善的設(shè)備及其歷史信息跟蹤功能，將設(shè)備維修由現(xiàn)在的事后維修和定期預(yù)防性維修，逐步向設(shè)備全員生產(chǎn)維修、狀態(tài)維修和健康管理模式過(guò)渡，提高設(shè)備可靠性，降低故障性停機(jī)比率，減少事后維護(hù)的成本，提高工作效率。

結(jié)語(yǔ)

融合BIM和GIS構(gòu)建了基于三維數(shù)字技術(shù)的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)，巴拉素煤礦的應(yīng)用實(shí)踐表明設(shè)備采購(gòu)成本控制更加經(jīng)濟(jì)可靠，基于三維技術(shù)的設(shè)備模擬安裝功能簡(jiǎn)捷有效，設(shè)備故障診斷分析實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)有效診斷，移動(dòng)端系統(tǒng)井上井下同步使用，提高了設(shè)備管理效率。

基于BIM和GIS的礦山設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)目前還在處于技術(shù)攻關(guān)階段，未來(lái)礦井設(shè)備的全生命周期管理真正實(shí)現(xiàn)煤礦設(shè)備使用過(guò)程可管控、質(zhì)量問(wèn)題可追溯、運(yùn)行狀態(tài)透明化、維修服務(wù)專業(yè)化，保證煤礦項(xiàng)目高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，為智能開(kāi)采、智慧礦山建設(shè)提供支撐。

END

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤科總院出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)成立于2015年，擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國(guó)科技核心期刊11種、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

《智能礦山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國(guó)法院士

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

聯(lián)系人：李編輯 010-87986441

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