科创板煤炭工业软件龙头企业龙软科技（688078.SH）是一家基于LongRuan GIS+互联网+大数据+云计算,并为智能煤矿信息化领域提供整体解决方案的高科技公司。其中，公司最硬核的技术及相关专利之一，是龙软科技凭借多年行业积累，基于自主研发的LongRuan GIS打造的智能煤矿“一张图”。
如同百度、高德和谷歌等民用地图改变人们的出行方式一样，LongRuan GIS“一张图”综合解决方案，通过技术创新推动了煤矿传统的管理模式变革，为构建智能煤矿的信息化管理模式提供了高科技支持。
什么是“一张图”？
龙软科技“一张图”是GIS（地理信息系统）技术在煤矿行业的创新应用。“一张图”是一种创新管理模式,是煤矿的BI（商业智能）,也是煤矿技术人员的SVN/GIT（分布式版本控制系统）。
“一张图”及智能管控平台是一个面向行业数据库的大型数据仓库，它通过综合信息监管来提取对业务的分析信息，且无论是原始数据还是挖掘分析后的信息，都可以通过基础服务平台向外提供服务访问和交互。具体到煤矿方面，实现了矿山“采、掘、机、运、通”相关的安全生产、监测监控、安全管理等业务和数据与基础地理数据的叠加集成、汇交更新。各业务单位分工协作、各司其职，共同构建起矿山一张图，为安全生产、动态监控、经营决策等提供多维数据支持。
突破关键技术释放创新能量
一直以来龙软科技在自主创新研发方面投入巨大。截至目前，公司取得煤矿信息化、智能化领域相关专利权54项（其中发明专利31项）、软件著作权242项。研发团队瞄准了行业痛点，已逐步形成了“四大”核心专利技术组：（1）GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利组；（2）智能综采综掘工作面相关专利组；（3）透明化矿山相关专利组；（4）矿山新型开采方式及装备的相关专利组。
其中，第一大专利组GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利主要涉及六项高价值的创新型专利：（一）“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”（二）“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”（三）“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统”（四）“一种交互式注记等值线数值的方法和装置”；（五）“一种参数式煤矿井下供电设计方法”（六）“一种快速生成煤层小柱状的方法和装置”。
据了解，该组专利涵盖了煤矿时空数据“一张图”协同处理及管控平台应用。
专利一“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”，提出了煤矿多专业数据统一管理、动态即时更新和共享的方法，奠定了煤矿“一张图”系统的关键技术基础，最早形成了煤炭行业信息化建设“一张图”模式。2017年龙软科技基于项目研发成果申请了发明专利，并于2019年获得授权。项目技术成果“煤矿空间信息服务与管理关键技术研究及产业化应用”，获2018年中国煤炭工业科学技术一等奖。
专利二“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”，基于煤矿“一张图”技术体系，围绕煤矿数据规范化管理和自动化处理应用问题，提出了基于协同思想的煤矿巷道图形动态更新方法，解决了煤矿地测专题图形、一通防专题图形、机电设备布置专题图形、监测监控专题图形中必不可少的巷道动态更新难题。由于巷道数据是煤矿各类专题图形的最基础内容，该专利适应于几乎所有应用“一张图”模式的煤矿专题图处理和更新，是该领域必不可少的技术方法。龙软科技于2020年获得该项发明专利授权。
专利三“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统”，提出了基于时态地理信息系统TGIS“一张图”和透明化矿山的煤矿二三维一体化管控平台技术和方法，奠定了煤矿可视化管控平台及透明化智能开采的关键技术基础，融合地理空间场景构建、传感数据采集与通讯、脚本化模型驱动等技术，形成了以实时、动态地理信息为支撑的矿井二维、三维可视化管控新模式。2021年龙软科技获得该项发明专利授权。
此外，结合煤矿地理信息系统及“一张图”平台应用中的日常需求，针对等值线生成、小柱状绘制、供电系统设计等问题，创新提出并形成了“交互式注记等值线”、“快速生成煤层小柱状”、“参数式煤矿井下供电设计”等发明专利。基于以上系列专利，公司产品可以为煤矿时空数据的处理提供更高效、便捷的处理支持，进而形成统一、规范、完整、动态更新的煤矿“一张图”时空数据库和管控平台，并最终建立“基于多维GIS或图形处理技术的煤矿可视化管控系统”，实现煤矿自动化、智能化工业控制和可视化多维地理信息的一体化集成。
公司始终从煤矿智能化需求出发，通过分布式协同一张图的理念，改变了煤炭行业传统的单机工作模式，建立了煤矿多专业业务数据的统一管理、协同处理、动态更新、可视化管控体系，并通过创新的巷道多专业更新等技术方法，提高煤矿时空数据处理的效率及完整性，解决了阻碍煤炭行业信息化、智能化建设的数据孤岛严重、跨专业无法协同、跨部门管理困难、数据实时性不高等难题，解决行业痛点，为煤炭行业信息化、智能化建设开辟了基于时空地理信息系统的“一张图”综合管控和自适应智能开采模式，给煤炭企业带来一种全新的、适应“智能矿山”信息化建设要求的新型信息化管理模式。
多应用领域推动产业升级
“一张图”协同处理及管控平台应用对象可以是单个煤矿，也可以是多级架构的煤矿企业集团，分布式架构的自身特点决定了“一张图”系列产品具有极强的适应性，可应用于多个领域与场景。无论对于大型煤矿企业集团，还是中小煤矿企业，“一张图”产品解决的统一空间数据存储和分析应用平台问题均是煤矿信息化建设中的核心问题之一，也是当前实现煤矿智能开采必须面对和解决的基础问题。
目前，公司凭借着“一张图”协同处理及管控平台相关专利技术已成功已应用于陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿“黄陵一号煤矿矿井智能综合管控云平台”、河南煤化集团永煤集团新桥煤矿“安全生产智慧管控平台”、江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿“智能GIS“一张图”平台”、国家能源集团新疆能源乌东煤矿“基于急倾斜煤层的一张图智能管控平台”、山东能源兖煤股份东滩煤矿“智能矿山综合信息管控系统”、中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则煤矿“生产执行系统”等智能化建设示范矿井。
实践表明，基于GIS协同“一张图”、虚拟矿井、大数据安全动态诊断等核心技术专利的研发，解决了高度一体化管控的智慧、高科技矿区的关键问题。“一张图”管理系统的推广与实施，将为我国智能矿山建设奠定坚实的基础，不仅能够减员增效，而且还能进一步保障矿井安全生产。龙软科技作为专注于行业发展的高新技术企业，具有持续、强大的创新能力，对推动我国煤炭工业安全生产技术的信息化管理具有重要的社会效益。
当前电力企业中的火电厂面临着转型的严肃问题，智慧电厂、两化融合和管控一体化、CPS在火电厂的应用与发展将是未来电厂发展的重要方向，目前发展状况如何？
一、现实倒逼，智慧电厂成必然趋势
中国多煤，贫油，少气。水电开发周期长，核电不稳定，新能源概念化。电能中火电依旧占比60%以上，承担国内电力供应的重担依旧落在传统电厂
发展步入新常态，两化要深度融合。电企迫切需要改变粗放型管理模式，推进制度、管理、科技创新，培育新成长优势，提升管控力度，降本增效，提高企业管理水平和核心竞争力
中国政府要求环境与经济两手都要抓，两手都要硬。双重压力下，聚焦现有电厂升级改造，智慧电厂的兴起既顺应时代发展，又是传统电力企业自我变革的必经之路
二、智慧电厂的定义、特点及技术路线
目前对智慧电厂的定义可以说是百家争鸣，尚无统一定论，很多学者提出了不同的见解
科远董事长刘国耀认为智慧电厂是数字化电厂结合智能系统后的进一步发展，将以新型传感、物联网、人工智能、虚拟现实为技术支撑，以创新的管理理念、专业化的管控体系、人性化的管理思想、一体化的管理平台为重点，具有数字化、信息化、可视化、智能化等特点，将最大限度地实现电厂的安全、经济、高效、环保运行
东南大学王培红先生认为智慧电厂由信息化、数字化、智能化等技术支撑，智能化就是知识化，具有感知能力（获取外部信息的能力）、记忆和思维能力（存储信息并有思维产生知识）、学习能力和自适应能力（学习并运用知识）三类特点
《智能电厂技术发展纲要》指出智能电厂是在广泛采用现代数字信息处理和通信技术基础上，集成智能传感与执行、智能控制和管理决策等技术，达到安全、高效、环保运行并与智能电网相互协调
华北电力大学李彦斌认为智慧型电厂是以执行力体系、信息化体系、节能环保体系、预警体系、学习型企业体系和企业文化体系六大管理体系作为支撑，是适应我国电力改革的必然产物
智慧电厂的标准特点
一个标准的智慧电厂要具有5大特点：始于感知、精于计算、巧于决策、勤于执行、善于学习。
三、数字化电厂/智慧电厂主要供应商分析
西门子：国际巨头。目前主要切入方式是做三维数字化建模和燃机系统诊断，提供三维数字化档案。燃机系统诊断功能非常出色而三维模型与信息化系统、管理系统的集成涉及较少，另费用很高。
鹏锐技术：从原PDMS销售转过来，其建设数字化电厂主要依靠其三维建模能力。如其参与的京能高安屯燃机电厂，就是采用的三维建模+档案模式。
科远股份：热工控制和电厂信息化业务起家，智慧电厂各功能模块较为完善且同信息化、管理系统融合的较好。目前业绩最多。其参与的大唐姜堰、大唐南电等项目主要通过根据电厂需求有机融合不同功能模块，可行性较好。
四、国内电力集团智慧电厂样板工程汇总
目前，国内各个发电集团都在积极上马智慧电厂，竖立样板工程。
大唐集团
大唐集团通过打造大唐姜堰智慧电厂、大唐南电等重点智慧电厂样板工程，走在了中国智慧电厂的建设前列。2016年，中国大唐、东南大学、科远股份共同签署了协同创新及产学研战略合作协议，三方将共同就智慧电厂重要构成模块探索大唐集团智慧电厂和智慧能源集团建设模式。
大唐姜堰智慧电厂
全国首家智慧电厂。其智慧电厂模式共包含五大功能模块：基于互联网+的安全生产管理系统、基于大数据分析的运行优化系统、基于专家系统的三维可视化故障诊断系统、三维数字化档案和三维可视化智能培训系统。因为其标志性意义，所以网上资料较为公开
大唐南电智慧电厂
其智慧电厂规划八大功能模块：三维数字档案和可视化立体设备模型、锅炉CT、智能燃烧及智能掺配、智能排放、汽轮机冷端优化、故障诊断和事故预报、基于互联网+的安全生产管理系统、智慧管控中心。据悉作为汽轮机冷端优化部分的凝汽器清洗机器人已投入使用，锅炉CT部分也将在近期上马。整个智慧电厂系统完全完成后其将成为全国首家煤机智慧电厂。
京能集团
京能高安屯热电是全国第一个数字化热电厂，其首创将互联网技术运用到传统的电力行业，运用大数据进行生产管理、三维仿真训练等。
除高安屯之外，据悉京能集团正在建设的十堰热电也将按智慧电厂标准建设，将采用大数据三维仿真平台技术，实施数字化全寿命周期管理，让投资、设计、施工、工期控制、交付、运行、检修、维护、物料保障、专业协作、资金配套等过程在项目全寿命周期内可视化、透明化、实时化、数字化、互动化、仿真化、流程化。项目还将配备自启停功能（APS），达产后将是京能集团首台实现APS功能的超临界燃煤机组。
江苏国信集团
江苏国信集团正在建设高邮、仪征2座6F级燃机智慧电厂示范项目，其将以现有的数字化电厂为基础，包含智能设备、智能运行、智能检修、厂级智慧决策以及集团级智慧决策五个方面，从智能设备管理、智能运行管理及优化、智能感知安全管理、可视化仿真培训系统的应用四方面展开，以三维可视化技术，大数据分析，工业机器人等技术为突破口，实现“电力流、信息流、业务流”一体化融合，助力集团在“十三五”期间进一步的发展。
格盟国际
据悉山西赵庄鑫光发电有限公司将成为格盟集团重点打造的智慧电厂样板工程。其智慧电厂管控系统将建立电厂数据仓库和三维模型，实现三维实时信息监视；结合大数据分析，建立生产和运行优化系统；利用三维可视化技术，实现设备可视化诊断分析和动态寿命管理；通过智能感知技术，实现互联网+的安全管理系统；结合离在线多维度诊断技术，实现设备精密点检系统，开展可预知状态检修；通过在线指标统计和分析，为管理者提供辅助决策。通过智慧化建设，实现对设备的故障诊断和寿命管理、系统的优化控制，达到信息采集数字化、信息传输网络化、数据分析软件化、决策系统科学化、运行控制最优化。
神华国华电力公司
神华国华电力公司通过将所属电厂中75类重要设备的全部相关信息集中采集和处理以实现电厂大数据管理，并将在其基础上构建智慧电厂。一横：集成单体设备数据，实现同类型设备信息及知识经验的电厂间横向交流共享，实现信息系统集成，打通信息孤岛；一纵：集成设备数据，实现公司、国华电力研究院和电厂上下贯通的设备数据库；三层次：一层为设备数据库入口导航；二层是针对公司同类设备的集合比较；三层则围绕设备精细化管理，做实设备基础数据，在不同层面支持设备现场分析和专家分析，提升设备管理的科学性。
一、建设背景
市人民政府办公室明确表示同意启动我市智慧安监信息化管理平台建设，市安监局要确保项目质量，确实发挥其强化安全生产监管手段，增强安全生产监管效能，提升应急救援水平的实效。
“智慧安监”的建设发展，是当前及未来安全生产监管工作创新管理服务模式的必由之路，也是安全生产信息化发展的必然趋势。建立高效获得、管理、利用信息资源，创新安全生产监管工作模式，是安监工作的必然趋势。智慧安监的根本任务是实现各级安监部门及相关政府部门之间的数据融合与业务协同，提高数据民主和公众参与程度，助力安全监管部门提升工作效率，推动服务型政府建设。同时,在此基础上促进数据的应用创新，通过数据挖掘与知识发现，充分发掘安全监管业务数据与安全生产规律之间的联系，从而为安全生产政策制定提供支持。
二、提升客户价值
通过“智慧安监”建设全面推动智慧安监平台向各行业延伸，到2020年，建成横向到各镇(街道、园区、办事处)和市各有关部门、纵向到生产经营单位的资源共享、互联互通的智慧安监平台，有力支撑新形势下安全生产监管监察业务。实现对全市60多万家生产经营企业的安全生产状况动态管理，实现对企业安全生产事故的智能风险评估和分级分类动态监管，持续提高市安全生产监督管理局的信息化安全生产管理和服务水平。
三、建设内容
1、智慧安监综合服务平台
2、云计算(PAAS)服务平台
3、智慧安监应急救援指挥系统
4、智慧安监智能分析与决策系统
5、综合监控中心系统
6、部署环境要求
7、非功能性需求
四、智慧安监协作平台方案
1、系统概述
平台集安全监管部门“防、管、控”三大业务于一体，具有高度的智能化和前瞻性。该系统可实现安全生产行业管理、安全监管和公共服务的数字化、网络化、规范化和高效化。形成事前预防、日常监管、事后应急救援为一体的链条化管理模式，实现安全生产信息资源共享，增强各级行业管理、安全监管部门对辖区生产安全信息的动态掌控能力，提高行政效率。
平台能有效管理事故隐患监测和排查治理，针对安监事件的上报、预警、举报、救援等模块，及时发现并消除各种隐患，预防和减少重特大事故的发生，为应急事件处理、应急救援提供可视化、互动、事件触发、主动推送、趋势预警、智能决策等信息化支持，极大提高安监部门的事故预警和应急反应能力，全面提升安全监管水平。
2、功能示意图
3、系统功能
危险源综合监管系统
危险源综合监管主要是对企业生产安全管理以及安全申报的危险源数据，自动进行辨识并评估分级，查询辖区内重大危险源分布状况，实时掌握企业事故隐患类别、数量、分布状况及应急救援状况，为辅助决策提供依据。其功能包括重大危险源普查申报、分类管理、等级评估、法律法规查询等。
现场执法应用系统
日常巡检/应急处置工作人员可随身携带4G图传智能移动终端，实现现场与指挥中心的实时信息交互。通过智能移动终端可实现现场信息采集、信息上报、信息查询、现场执法、GPS定位等功能，以及和业务处理系统紧密结合起来，作为领导的决策依据。同时可实现其他案例、知识库、预案等信息查询功能。
应急指挥协作系统
可实现在紧急情况下的全方位信息调取，通过对视频、语音、数据、图形等信息进行全面综合掌控，将事发地的数据信息通过多种方式统一呈现并验证，为领导的指挥提供强有力的决策依据，联合多部门协同作战，实现高效、准确的联动指挥。
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