杜凤涛 张 帅 贾宁宁

（1.阳泉煤业（集团）股份有限公司，山西省阳泉市，045000；2.力鸿智信（北京）科技有限公司，北京市顺义区，101312）

1 煤质信息管理系统建设背景

目前，国内大多数煤炭企业的煤质信息管理系统仍以传统方式处理，存在人为因素干扰检测结果、数据准确度差、手写记录多、数据传递耗时长等问题［1］。不仅严重影响工作效率，也无法实现煤质信息的统计、管控、预测以及与产销结合等功能。为了解决这些问题，提高阳煤集团商品煤的市场竞争力和工作效率，节约人工成本，提升工作质量，建设具有阳煤集团特色的煤质信息化管理系统极其必要。以阳煤集团寺家庄矿为应用试点，通过对煤炭生产矿井、选煤厂、运销公司、煤质中心等各部门之间以及企业内部煤质、生产加工、运销、调度等相关信息的有效整合，借助信息化手段，实现了煤质信息的及时准确传送和信息共享，可为企业及职能部门及时跟踪有关煤质问题提供决策服务，从而对煤炭质量在产、运、销全过程进行全面高质量管理［2］。

2 煤质信息管理系统建设依据

阳煤集团现有中心实验室及下属15个矿站实验室，属于中心管控、多地点实施的工作模式。阳煤集团全部实验室均是通过中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可审核的专业实验室，实验室各项工作的主要依据均为CNAS 17025的相关要求。煤质信息管理系统涵盖的工作内容应包含CNAS 17025中的全部要素。阳煤集团基于CNAS 17025制定了适用于阳煤集团煤炭实验室的体系文件，包括《质量手册》、《程序文件》、《作业文件》和《记录表格》。煤质信息管理系统的各项功能开发需要对照各项程序、作业进行功能定义及流程定义。检测工作的依据是国家标准，每一项具体功能对应的技术约束及关联条件需要参照相关技术标准进行设计开发。

3 煤质信息管理系统设计

3.1 系统架构设计

根据阳煤集团的业务特点，煤质信息管理系统主体架构包括煤质管理、实验室管理、视频管理、系统集成、移动管理及辅助功能6大功能模块，系统主体架构如图1所示。

图1 煤质信息管理系统主体架构

3.2 系统功能设计

煤质信息管理系统主登陆界面如图2所示。

3.2.1 煤质管理功能

煤质管理功能是整个煤质信息管理系统的重要组成部分，主要包括煤层质量管理、原煤质量管理以及商品煤质量管理等各级煤质管理。此外还包含选煤技术检查及煤质动态管理功能，主要实现对煤质数据进行关联性分析；通过数据结果及时控制流程、调整工艺，不断改进、优化煤质管理工作。煤质信息分析界面如图3所示。

3.2.2 实验室管理功能

实验室管理功能是整个煤质管理系统的基本功能，主要根据人、机、料、法、环来进行设计，主要包含了人员管理、体系管理、资源管理、过程管理等［3］。根据阳煤集团体系文件中的要求来对系统功能进行具体设计管理，让员工在使用之余还可加深认可准则的理解，通过信息化手段实现了贯标。

3.2.3 检测过程管理功能

煤质信息管理系统的核心功能是检测过程管理功能，主要指在实验室中对不同煤炭的采、制、化业务进行管理［4］。检测过程的管理功能根据实际需求，进行流程定制化，最大限度地减少人工录入环节的工作量。在化验环节，对各种检测项目，如全水分、水分、挥发分、发热量等数据进行自动采集以及后续的自动计算，所有环节都在计算机内部自动完成，完全杜绝人为因素对最终检验结果的影响。煤质检测功能界面如图4所示。

3.2.4 移动管理功能

定义1 对于异构多智能体系统式 (1),如果系统中各智能体的位移与速度满足如下要求，那么系统能够实现编队控制和渐近速度一致，完成预期编队任务[14]：

移动管理功能主要是为了便于管理人员现场办公使用。通过阳煤集团内部网络通过移动端设备可以进行整个业务的结果审核、报告审批、数据查询等操作。由于整个操作都处于集团内网之中，不仅提高了工作效率，也保证了数据的安全性。

3.2.5 视频管理功能

图2 煤质信息管理系统主登陆界面

图3 煤质信息分析界面

视频管理功能作为检测过程的重要监督依据，主要是在关键的工作位置安装摄像头，例如采、制、化工作地点，对整个采制化流程进行录像监督，根据实际需求，相关的视频录像可以存储6个月。管理人员可以根据相关管理要求定期对现场工作进行远程监督管理，及时发现日常工作中存在的问题，对其进行工作优化；同时也可以通过存储的录像查看历史视频，在出现质量问题时能够直接、有效地查询问题原因。

3.2.6 系统集成功能

数据作为整个煤质信息管理系统的核心要素，利用强大的数据库对整个系统的基本分类数据、管理数据、煤质信息数据、监控数据以及对外集成数据进行集成整合，实现数据统计、数据分析、数据查询等功能，根据实际需求，能够完成数据的导出、个性化报表定制及报告分析等。同时系统集成功能也实现了与外部系统之间进行对接，实现与外部系统的数据交换。阳煤集团寺家庄矿与煤质中心交互数据，包括接收煤质中心的指令，整理完成后通过系统集成功能向煤质中心报送其他数据，实现非标数据的远程传输与管理。

4 煤质信息管理系统效益分析

2019年4月，煤质信息管理系统在阳煤集团寺家庄站开始投入使用，经过一段时间的实际运行，基本解决了煤质管理和实验室管理的实际问题，取得了较好的成效及效益。

4.1 过程控制

煤质信息管理系统通过多个功能模块的紧密联系，主要实现了对检测过程的流程化控制、对检测结果的准确性控制、对检测过程操作的公正性控制以及对系统中数据的真实性控制［5］。

（2） 准确性控制。煤质管理系统的检测结果都是通过计算机将所有涉及到的计算公式、计算流程内置到系统中，通过系统来完成对数据的自动计算及校正，避免人为计算错误导致影响最终结果的准确性。

（3） 公正性控制。通过在工作区域安装摄像头，使整个煤质检测过程都在摄像头的监控下完成，保证了检测操作的透明性。通过实时查看、历史录像查看等方式保证所有操作都在标准化的规范操作下完成，保障了结果的公正性。

（4） 真实性控制。煤质信息系统中的数据都是可以对其来源进行一键追溯的，可以保证数据的真实性、可靠性。

4.2 效益分析

图4 煤质检测功能界面

（1） 节省人工。传统煤质工作需要人工填写纸质记录，人工计算、人工填写电子表格发送数据等工作量巨大，因此需要配备较多人员完成相关工作。煤质信息管理系统的实施部署节省了大量的人工，降低了人工成本。

（2） 提高工作效率。应用煤质信息管理系统后，数据采集、分析、计算和统计等速度大大加快，有效提高了工作效率。

（3） 稳定并提升煤炭质量。应用煤质信息管理系统后，不仅实现了企业内部煤质、生产加工、运销和调度等相关信息的有效整合，而且实现了企业外部与用户之间上下游煤质数据的比对及信息化管理，最终实现煤质信息的及时反馈、准确传送和信息共享；有效地稳定并提升了原煤及商品煤质量，减少了与用户之间的煤质数据争议和贸易纠纷。

5 煤矿实验室信息化建设中的注意事项

（1）制度建设。煤质信息管理系统只是一种工具，再好的工具还是要依托人按要求有效执行才能发挥其作用和价值。如果没有配套的管理制度约束，不但发挥不了应有的作用，还会给实际工作增加额外的困难。实验室领导应充分重视制度建设问题，在需求分析及设计阶段落实配置制度建设工作，保证制度与系统双轨并行。

（2）循序渐进不断更新。信息化作为一种新的技术手段引入，不能抱着一蹴而就的心态，应在过程中稳步推进、持续更新。充分考虑实验室现有的任务需求，也要考虑到未来可能增长的实验室任务需求，加强系统自身的拓展力，避免未来系统进行二次开发时资源的重复浪费。

（3）人员培训。在系统使用前期，应充分做好员工的培训工作和引导工作，帮助员工迅速解决在系统使用中出现的问题，减轻员工的抵触心理和工作负担。

6 结语

阳煤集团煤质信息管理系统通过需求分析、功能设计、试运行已初见雏形。系统功能可以满足实际工作需要，打通了产、运、销各类煤样的质量数据，为煤质管理工作提供了有效的技术保障。