杜鳳濤 張 帥 賈寧寧

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

1 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)建設(shè)背景

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤炭企業(yè)的煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)仍以傳統(tǒng)方式處理，存在人為因素干擾檢測(cè)結(jié)果、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度差、手寫(xiě)記錄多、數(shù)據(jù)傳遞耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題［1］。不僅嚴(yán)重影響工作效率，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)信息的統(tǒng)計(jì)、管控、預(yù)測(cè)以及與產(chǎn)銷(xiāo)結(jié)合等功能。為了解決這些問(wèn)題，提高陽(yáng)煤集團(tuán)商品煤的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和工作效率，節(jié)約人工成本，提升工作質(zhì)量，建設(shè)具有陽(yáng)煤集團(tuán)特色的煤質(zhì)信息化管理系統(tǒng)極其必要。以陽(yáng)煤集團(tuán)寺家莊礦為應(yīng)用試點(diǎn)，通過(guò)對(duì)煤炭生產(chǎn)礦井、選煤廠、運(yùn)銷(xiāo)公司、煤質(zhì)中心等各部門(mén)之間以及企業(yè)內(nèi)部煤質(zhì)、生產(chǎn)加工、運(yùn)銷(xiāo)、調(diào)度等相關(guān)信息的有效整合，借助信息化手段，實(shí)現(xiàn)了煤質(zhì)信息的及時(shí)準(zhǔn)確傳送和信息共享，可為企業(yè)及職能部門(mén)及時(shí)跟蹤有關(guān)煤質(zhì)問(wèn)題提供決策服務(wù)，從而對(duì)煤炭質(zhì)量在產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)全過(guò)程進(jìn)行全面高質(zhì)量管理［2］。

2 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)建設(shè)依據(jù)

陽(yáng)煤集團(tuán)現(xiàn)有中心實(shí)驗(yàn)室及下屬15個(gè)礦站實(shí)驗(yàn)室，屬于中心管控、多地點(diǎn)實(shí)施的工作模式。陽(yáng)煤集團(tuán)全部實(shí)驗(yàn)室均是通過(guò)中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）認(rèn)可審核的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的主要依據(jù)均為CNAS 17025的相關(guān)要求。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)涵蓋的工作內(nèi)容應(yīng)包含CNAS 17025中的全部要素。陽(yáng)煤集團(tuán)基于CNAS 17025制定了適用于陽(yáng)煤集團(tuán)煤炭實(shí)驗(yàn)室的體系文件，包括《質(zhì)量手冊(cè)》、《程序文件》、《作業(yè)文件》和《記錄表格》。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能開(kāi)發(fā)需要對(duì)照各項(xiàng)程序、作業(yè)進(jìn)行功能定義及流程定義。檢測(cè)工作的依據(jù)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，每一項(xiàng)具體功能對(duì)應(yīng)的技術(shù)約束及關(guān)聯(lián)條件需要參照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

3 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)陽(yáng)煤集團(tuán)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主體架構(gòu)包括煤質(zhì)管理、實(shí)驗(yàn)室管理、視頻管理、系統(tǒng)集成、移動(dòng)管理及輔助功能6大功能模塊，系統(tǒng)主體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主體架構(gòu)

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主登陸界面如圖2所示。

3.2.1 煤質(zhì)管理功能

煤質(zhì)管理功能是整個(gè)煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括煤層質(zhì)量管理、原煤質(zhì)量管理以及商品煤質(zhì)量管理等各級(jí)煤質(zhì)管理。此外還包含選煤技術(shù)檢查及煤質(zhì)動(dòng)態(tài)管理功能，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析；通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果及時(shí)控制流程、調(diào)整工藝，不斷改進(jìn)、優(yōu)化煤質(zhì)管理工作。煤質(zhì)信息分析界面如圖3所示。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)室管理功能

實(shí)驗(yàn)室管理功能是整個(gè)煤質(zhì)管理系統(tǒng)的基本功能，主要根據(jù)人、機(jī)、料、法、環(huán)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包含了人員管理、體系管理、資源管理、過(guò)程管理等［3］。根據(jù)陽(yáng)煤集團(tuán)體系文件中的要求來(lái)對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行具體設(shè)計(jì)管理，讓員工在使用之余還可加深認(rèn)可準(zhǔn)則的理解，通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)了貫標(biāo)。

3.2.3 檢測(cè)過(guò)程管理功能

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的核心功能是檢測(cè)過(guò)程管理功能，主要指在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)不同煤炭的采、制、化業(yè)務(wù)進(jìn)行管理［4］。檢測(cè)過(guò)程的管理功能根據(jù)實(shí)際需求，進(jìn)行流程定制化，最大限度地減少人工錄入環(huán)節(jié)的工作量。在化驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)各種檢測(cè)項(xiàng)目，如全水分、水分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集以及后續(xù)的自動(dòng)計(jì)算，所有環(huán)節(jié)都在計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動(dòng)完成，完全杜絕人為因素對(duì)最終檢驗(yàn)結(jié)果的影響。煤質(zhì)檢測(cè)功能界面如圖4所示。

3.2.4 移動(dòng)管理功能

定義1 對(duì)于異構(gòu)多智能體系統(tǒng)式 (1),如果系統(tǒng)中各智能體的位移與速度滿(mǎn)足如下要求，那么系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)編隊(duì)控制和漸近速度一致，完成預(yù)期編隊(duì)任務(wù)[14]：

移動(dòng)管理功能主要是為了便于管理人員現(xiàn)場(chǎng)辦公使用。通過(guò)陽(yáng)煤集團(tuán)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)移動(dòng)端設(shè)備可以進(jìn)行整個(gè)業(yè)務(wù)的結(jié)果審核、報(bào)告審批、數(shù)據(jù)查詢(xún)等操作。由于整個(gè)操作都處于集團(tuán)內(nèi)網(wǎng)之中，不僅提高了工作效率，也保證了數(shù)據(jù)的安全性。

3.2.5 視頻管理功能

圖2 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)主登陸界面

圖3 煤質(zhì)信息分析界面

視頻管理功能作為檢測(cè)過(guò)程的重要監(jiān)督依據(jù)，主要是在關(guān)鍵的工作位置安裝攝像頭，例如采、制、化工作地點(diǎn)，對(duì)整個(gè)采制化流程進(jìn)行錄像監(jiān)督，根據(jù)實(shí)際需求，相關(guān)的視頻錄像可以存儲(chǔ)6個(gè)月。管理人員可以根據(jù)相關(guān)管理要求定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)日常工作中存在的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行工作優(yōu)化；同時(shí)也可以通過(guò)存儲(chǔ)的錄像查看歷史視頻，在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)能夠直接、有效地查詢(xún)問(wèn)題原因。

3.2.6 系統(tǒng)集成功能

數(shù)據(jù)作為整個(gè)煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的核心要素，利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的基本分類(lèi)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、煤質(zhì)信息數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及對(duì)外集成數(shù)據(jù)進(jìn)行集成整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能，根據(jù)實(shí)際需求，能夠完成數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、個(gè)性化報(bào)表定制及報(bào)告分析等。同時(shí)系統(tǒng)集成功能也實(shí)現(xiàn)了與外部系統(tǒng)之間進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。陽(yáng)煤集團(tuán)寺家莊礦與煤質(zhì)中心交互數(shù)據(jù)，包括接收煤質(zhì)中心的指令，整理完成后通過(guò)系統(tǒng)集成功能向煤質(zhì)中心報(bào)送其他數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)非標(biāo)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸與管理。

4 煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)效益分析

2019年4月，煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)在陽(yáng)煤集團(tuán)寺家莊站開(kāi)始投入使用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行，基本解決了煤質(zhì)管理和實(shí)驗(yàn)室管理的實(shí)際問(wèn)題，取得了較好的成效及效益。

4.1 過(guò)程控制

煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)功能模塊的緊密聯(lián)系，主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)過(guò)程的流程化控制、對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性控制、對(duì)檢測(cè)過(guò)程操作的公正性控制以及對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的真實(shí)性控制［5］。

（2） 準(zhǔn)確性控制。煤質(zhì)管理系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果都是通過(guò)計(jì)算機(jī)將所有涉及到的計(jì)算公式、計(jì)算流程內(nèi)置到系統(tǒng)中，通過(guò)系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算及校正，避免人為計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3） 公正性控制。通過(guò)在工作區(qū)域安裝攝像頭，使整個(gè)煤質(zhì)檢測(cè)過(guò)程都在攝像頭的監(jiān)控下完成，保證了檢測(cè)操作的透明性。通過(guò)實(shí)時(shí)查看、歷史錄像查看等方式保證所有操作都在標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范操作下完成，保障了結(jié)果的公正性。

（4） 真實(shí)性控制。煤質(zhì)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是可以對(duì)其來(lái)源進(jìn)行一鍵追溯的，可以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。

4.2 效益分析

圖4 煤質(zhì)檢測(cè)功能界面

（1） 節(jié)省人工。傳統(tǒng)煤質(zhì)工作需要人工填寫(xiě)紙質(zhì)記錄，人工計(jì)算、人工填寫(xiě)電子表格發(fā)送數(shù)據(jù)等工作量巨大，因此需要配備較多人員完成相關(guān)工作。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)的實(shí)施部署節(jié)省了大量的人工，降低了人工成本。

（2） 提高工作效率。應(yīng)用煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)采集、分析、計(jì)算和統(tǒng)計(jì)等速度大大加快，有效提高了工作效率。

（3） 穩(wěn)定并提升煤炭質(zhì)量。應(yīng)用煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)后，不僅實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部煤質(zhì)、生產(chǎn)加工、運(yùn)銷(xiāo)和調(diào)度等相關(guān)信息的有效整合，而且實(shí)現(xiàn)了企業(yè)外部與用戶(hù)之間上下游煤質(zhì)數(shù)據(jù)的比對(duì)及信息化管理，最終實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)信息的及時(shí)反饋、準(zhǔn)確傳送和信息共享；有效地穩(wěn)定并提升了原煤及商品煤質(zhì)量，減少了與用戶(hù)之間的煤質(zhì)數(shù)據(jù)爭(zhēng)議和貿(mào)易糾紛。

5 煤礦實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)中的注意事項(xiàng)

（1）制度建設(shè)。煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)只是一種工具，再好的工具還是要依托人按要求有效執(zhí)行才能發(fā)揮其作用和價(jià)值。如果沒(méi)有配套的管理制度約束，不但發(fā)揮不了應(yīng)有的作用，還會(huì)給實(shí)際工作增加額外的困難。實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)充分重視制度建設(shè)問(wèn)題，在需求分析及設(shè)計(jì)階段落實(shí)配置制度建設(shè)工作，保證制度與系統(tǒng)雙軌并行。

（2）循序漸進(jìn)不斷更新。信息化作為一種新的技術(shù)手段引入，不能抱著一蹴而就的心態(tài)，應(yīng)在過(guò)程中穩(wěn)步推進(jìn)、持續(xù)更新。充分考慮實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的任務(wù)需求，也要考慮到未來(lái)可能增長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室任務(wù)需求，加強(qiáng)系統(tǒng)自身的拓展力，避免未來(lái)系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)資源的重復(fù)浪費(fèi)。

（3）人員培訓(xùn)。在系統(tǒng)使用前期，應(yīng)充分做好員工的培訓(xùn)工作和引導(dǎo)工作，幫助員工迅速解決在系統(tǒng)使用中出現(xiàn)的問(wèn)題，減輕員工的抵觸心理和工作負(fù)擔(dān)。

6 結(jié)語(yǔ)

陽(yáng)煤集團(tuán)煤質(zhì)信息管理系統(tǒng)通過(guò)需求分析、功能設(shè)計(jì)、試運(yùn)行已初見(jiàn)雛形。系統(tǒng)功能可以滿(mǎn)足實(shí)際工作需要，打通了產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)各類(lèi)煤樣的質(zhì)量數(shù)據(jù)，為煤質(zhì)管理工作提供了有效的技術(shù)保障。