路径: 主页 > GB/T > 第747页 > GB/T 47461-2026 | 标准编号 | GB/T 47461-2026 (GB/T47461-2026) | | 中文名称 | 煤矿智能化体系架构要求 | | 英文名称 | Requirements for the architecture of coal mines intelligent system | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | D04 | | 国际标准分类 | 35.240.50 | | 字数估计 | 22,287 | | 发布日期 | 2026-04-30 | | 实施日期 | 2027-05-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47461-2026: 煤矿智能化体系架构要求
GB/T 47461-2026 英文版: Requirements for the architecture of coal mines intelligent system
ICS 35.240.50
CCSD04
中华人民共和国国家标准
煤矿智能化体系架构要求
2026-04-30发布
2027-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件界定了煤矿智能化的术语,规定了总体架构、信息平台架构、网络架构、业务架构和管理
架构。
本文件适用于现有生产井工煤矿、新建井工煤矿及其配套系统的智能化设计、建设与升级改造,露
天煤矿相关系统参照使用。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AI:人工智能(ArtificialInteligence)
AMF:接入和移动性管理功能(AccessandMobilityManagementFunction)
APT:高级持续性威胁(AdvancedPersistentThreat)
CD:持续部署(ContinuousDelivery)
CI:持续集成(ContinuousIntegration)
eMBB:增强移动宽带(enhanceMobileBroadband)
F5G:第五代固定网络(The5thGenerationFixedNetwork)
IP:互联网协议地址(InternetProtocolAddress)
LiFi:可见光无线通信(LightFidelity)
LoRa:远距离无线电(LongRangeRadio)
MEC:移动边缘运算(MobileEdgeComputing)
MLOps:机器学习运维(MachineLearningOperations)
mMTC:海量物联网通信(massiveMachineTypeCommunication)
PCF:策略控制功能(PolicyControlFunction)
PON:无源光网络(PassiveOpticalNetwork)
QoS:服务质量(QualityofService)
SMF:会话管理功能(AccessandMobilityManagementFunction)
SPN:切片分组网(SlicingPacketNetwork)
TSN:时间敏感网络(Time-SensitiveNetworking)
UDM:统一数据管理功能(UnifiedDataManagement)
UPF:用户面功能(UserPlaneFunction)
URLLC:低时延高可靠通信(Ultra-reliable&Low-latencyCommunication)
VPN:虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork)
WiFi:无线保真(WirelessFidelity)
WLAN:无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork)
4G:第四代移动通信技术(FourthGeneration)
5G:第五代移动通信网络(The5thGenerationmobilenetworks)
5QI:5G服务质量标识符(5GQoSIdentifier)
5 煤矿智能化总体架构
5.1 基本要求
5.1.1 煤矿智能化总体架构如图1所示,应指导煤矿智能化系统的设计、建设、升级和改造;应以协同
控制、工业大数据和云服务平台为基础支撑,以数据感知、分析应用和决策调度为技术手段,构建地质保
障系统、综合管控平台、采煤系统、巷道掘进系统、主辅运输系统、穿孔爆破采装系统、安全监控系统、供
配电供排水系统、智慧园区与经营管理系统等基本业务单元,在井下、地面通信等网络系统支持下,面向
生产、安全及管理等应用场景进行协调决策与效能优化。
5.1.2 总体架构应规范各个系统数据通信规范和交互协议,在矿级、公司级和集团级实现数据协同、业
务协同和人机协同,指导各类矿井的生产、安全和管理等场景的应用。
5.2 架构组成
5.2.1 煤矿智能化总体架构应包括信息平台架构、网络架构、业务架构和管理架构。图2所示为煤矿
智能化架构体系层次关系,表明了各架构间上下依赖、相互关联的顺序。
图2 煤矿智能化架构体系层次关系
5.2.2 总体架构应包括主要核心业务系统和操作平台,覆盖各类条件、各类开采工艺的煤矿、矿业公司
和矿业集团。
5.3 应用场景要求
5.3.1 总体架构的应用场景应涵盖井工煤矿的综采、综放、掘进核心场景,露天煤矿的穿孔、爆破和开
采、装车、运输核心环节,以及煤炭洗选、储装流程。
5.3.2 总体架构的应用场景应支撑煤矿的安全场景,应涵盖冲击地压防控、瓦斯灾害防治、水害防治、
火灾预警、安全监测、边坡监测等系统,支持多灾害融合分析、应急救援协同联动等智能化应用。
5.3.3 总体架构的应用场景应支撑煤矿的管理场景,应对煤矿、矿业公司和集团公司的经营情况、设备
运行情况、人员等进行调度和优化。
6 煤矿智能化网络架构
6.1 基本要求
6.1.1 煤矿智能化网络架构如图3所示,应符合GB 50215和GB/T 51272的相关技术要求,分为外部
网络和煤矿层网络。
6.1.2 外部网络应包括煤矿与上级管理平台、政府监管平台、云服务平台或运营商网络之间的互联
部分。
6.1.3 煤矿层网络应包括矿用核心网络和综合承载网络(融合汇聚层、地面通信层和井下通信层),确
保煤矿多场景间实现低延迟、高可靠、可控隔离的统一通信能力。
6.2 外部网络
6.2.1 外部网络应具备云服务、AI应用与模型服务、数据仓库与数据湖服务、监管接口功能,应支持与
集中式或分布式核心网的互联互通,确保AMF、SMF、PCF、UDM 等控制功能与核心网安全对接,并具
备统一的安全策略和跨域数据协同机制,实现业务互联与闭环管理。
6.2.2 云服务平台建设应按照GB/T 37739中的部署方案实施,并满足如下要求:
a) 集中式云服务平台应由上级管理网络建设,并具备支撑统一管理、数据分析与智能决策的
能力;
b) 煤矿层应视具体场景部署边缘计算节点,承担本地实时业务数据处理任务,并具备网络自适
应能力与系统实时性。
6.2.3 AI应用与模型服务应提供模型训练、模型管理、在线推理与批量离线推理能力;支持模型版本管
理、性能监控与回滚机制。
6.2.4 数据仓库与数据湖服务应支持结构化、半结构化与大对象(视频、图像)数据的集中存储与查询,
提供元数据目录、数据血缘、数据治理、ETL/ELT管道、批流一体化(批处理+流处理)能力。
6.2.5 监管接口应提供与政府监管平台和行业监管系统的标准化数据交换接口(包括实时流式上报与
定期报表),支持审计日志导出、事件告警上报,以及满足监管要求的数据留存和数据脱敏/匿名化策略。
6.3 矿用核心网络
6.3.1 矿用核心网络应作为综合承载网内面向矿区生产控制与业务支撑的核心域,负责业务接入、资
源调度、安全管理与服务编排。
6.3.2 业务接入:保证各类生产、监控、运维与监管应用安全、可靠地接入核心域;支持多种接入方式
(5G/WLAN/有线等)并兼容IPv4/IPv6,按业务类别实施分级接入与优先级策略;对时延敏感业务优
先在边缘(MEC/本地UPF)承载,提供标准化接口(API/消息/视频流)与接入鉴权机制。
6.3.3 资源调度:在网络、计算与存储资源间实现差异化分配与弹性伸缩,保障eMBB/URLLC/mMTC
等业务的性能需求;支持端到端QoS、资源隔离(切片/VRF/VLAN)、TSN/时钟同步等确定性能力,并
具备负载均衡与故障时的降级策略。
6.3.4 服务编排:提供自动化的服务与网络功能编排能力,实现应用/模型的部署、扩缩容、版本管理与
边云协同。编排平台应支持可编程接口、观测与告警闭环,并与运维、CI/CD/MLOps流程联动以提高
响应与恢复效率。
6.4 综合承载网络
6.4.1 综合承载网络应符合GB/T 34679中信息协同架构要求,统一承载煤矿各类生产、调度、安全、管
理等系统的数据流量。
6.4.2 综合承载网络应能同时承载语音、视频、数据采集、控制信号等多种业务。网络支持多制式接
入,具备业务隔离、资源调度和服务质量(QoS)保障能力,以满足不同业务在带宽、时延和可靠性方面的
差异化需求。
6.4.3 综合承载网络应包括融合汇聚层、地面通信层和井下通信层,要求如下。
a) 融合汇聚层负责矿区业务分发、边缘计算与数据汇聚,应与矿用核心网络对接,实现地面与井
下通信资源的统一调度和数据汇聚:
1) 业务分发:识别、分类并调度接入流量,按优先级下发到边缘或上层,提供协议转换与北向
接口;
2) 边缘计算:在 MEC/本地UPF托管时延敏感与闭环任务,支持模型下发与边云协同,确保
本地可用性;
3) 数据汇聚:本地预处理、缓存与压缩大对象数据,按策略批/流上送到数据湖/云,提供统一
观测与告警。
b) 地面通信层由应用层和传输层组成,承担地面各类业务系统的数据传输、控制指令下发及信
息交互功能:
1) 应用层:面向生产、调度、视频监控、办公与生活等多类业务,支撑煤矿地面生产管理、设备
运维、调度指挥、安防监控、后勤保障等系统运行,提供统一的数据接口与共享机制,实现
不同业务系统间的信息互通与协同,提高管理效率与综合服务能力;
2) 传输层:采用有线与无线相结合的覆盖方式,为应用层提供高可靠通信通道。有线接入应
采用工业以太环网、F5G、PON等技术,实现有线终端接入与传输;露天煤矿和洗选场应
优先规划光纤到场或至近端汇接点,并在必要处采用工业级以太网延伸。无线接入应采
用移动通信、WLAN等技术实现移动设备接入;露天煤矿可采用定向微波回传或专用无
线链路作为光纤补充或备份。传输层应具备QoS管控与链路冗余能力,确保生产调度和
监控等关键业务通信的稳定、安全与连续。
c) 井下通信层由传输层、接入层和边缘层组成,是支撑开采、掘进、运输、通风等系统运行的基础
网络。
1) 传输层:由控制环网、视频环网和安全环网组成。控制环网用于支撑开采、掘进等实时控
制业务,要求低时延、高可靠;视频环网承载监控、识别与传输任务,保障高带宽与画面连
续性;安全环网用于监测、人员定位和应急通信,强调数据可靠与链路冗余。各环网可通
过网络切片和QoS策略实现业务隔离与资源调度,并在关键节点设置冗余链路,确保通
信安全与稳定。
2) 接入层:支持工业以太网、CAN总线、WiFi、5G、LoRa等方式,并结合网络切片实现业务
分级与隔离。
3) 边缘层:控制部分负责本地任务执行与闭环控制,实现对采煤、运输、掘进等设备的快速响
应与执行;传感部分承担多类型数据的采集、融合与预处理,支持状态监测、异常检测和智
能分析。
6.4.4 综合承载网络的有线骨干环网与无线承载环网宜融合建设,实现统一规划、互联互通,避免重复
投资并提升设备间数据交互效率。应根据需求选择具备低时延、网络切片能力的新型承载技术(如
TSN、SPN等),满足关键业务的差异化要求。
6.4.5 露天煤矿与洗煤厂应优先采用光纤或工业级无线回传作为主干,同时配置备份链路(双链路/环
路或不同传输媒介)。
6.4.6 露天煤矿与洗煤厂应结合业务需求部署边缘计算(MEC)或本地缓存节点,应提供差异化QoS保障
与冗余传输能力,支持本地闭环控制和数据同步机制,以满足视频监控、实时分析及高可靠通信的要求。
6.5 网络安全
6.5.1 网络安全应符合GB/T 22239安全等级保护基本要求,应具备等级保护2.0的要求。
6.5.2 网络安全应结合网络架构提出要求,包括链路安全、接入控制、网络隔离与入侵防护等内容;如
涉及数据中心,应遵循现行等级保护及相关信息安全标准,并与网络架构保持一致。为增强端到端的安
全能力,应包括:
a) 数据安全:按照数据分类分级原则实施传输加密与存储加密,并建立备份与恢复机制;跨域数
据共享应有权限控制与审计;
b) 终端安全:接入设备应进行设备身份认证与入网健康检查,实施固件/补丁管理和最小权限配
置;关键控制终端应具备物理防篡改与完整性校验。
6.5.3 网络安全应满足如下要求:
a) 应划分安全域,部署防火墙、入侵检测、APT检测、VPN等边界防护设施;
b) 应支持访问控制、身份鉴别与加密传输;
c) 应在生产控制网络与信息管理网络等不同安全域之间部署网闸或其他安全隔离与信息交换装
置,确保跨域数据交互的安全性与可控性。
6.5.4 各子系统和矿用终端应同步纳入等保体系,按业务重要性实施分级防护。
6.6 网络管理功能要求
网络管理应符合GB/T 22239相关规定,平台需具备全面的网络管理功能,包括以下方面:
a) 配置管理:实现网络设备的统一配置、变更管理和策略下发,保证网络资源的规范使用;
b) 性能管理:监测网络运行状态与关键性能指标,支持统计分析与优化调度;
c) 故障管理:及时发现、定位并处理网络故障,提供告警与恢复机制,确保网络高可用性;
d) 安全管理:包含账号权限控制、访问审计、设备状态监测及日志管理,保障网络运行的安全性
与可控性;
e) 资源管理:对网络设备、链路及其他资源进行统一登记、分配与监控,实现资源的高效利用。
7 煤矿智能化信息平台架构
7.1 基本要求
7.1.1 煤矿智能化信息平台架构如图4所示,应符合GB/T 34679中智慧矿山基本架构的要求,实现从
数据感知及控制层、数据分析与应用层到决策层的透明管理;应构建统一、规范、开放的数据资源体系,
确保各层级间的数据流、控制流与业务流高效协同与安全可靠。
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7.1.2 煤矿智能化信息平台架构的数据资源体系应满足数据采集、数据传输、数据存储、数据处理与数
据服务基本需求。
a) 数据采集应支持多源异构数据的接入,包括传感器数据、视频流、设备状态数据、业务系统数据
等,并实现数据的实时、准实时与批量采集。
b) 数据传输应依托工业环网与无线网络,采用标准化通信协议,保障数据在传输过程中的安全
可靠。
c) 数据存储应采用分级存储方式,对实时数据、历史数据、结构化与非结构化数据进行分类存储
与管理,支持分布式存储与云存储方式。
d) 数据处理应集成数据清洗、集成、转换、加载等数据治理环节,并利用大数据分析、机器学习、
深度学习等技术,实现数据的价值挖掘与智能应用。
e) 数据服务应通过统一服务接口对外提供数据查询、分析、报表、模型调用等能力,支撑各类业务
应用与决策支持系统的快速构建与迭代。
f) 应建立数据生命周期管理制度,根据数据价值与用途明确存储期限,以保障数据的有效性、安
全性与可用性。
7.1.3 应对智能化系统软件的质量进行管理,新部署的智能化系统软件或智能化系统软件版本有较大
更新的,应在投入使用前验证其可靠性、安全性和兼容性指标。
7.2 数据感知及控制层
7.2.1 数据感知及控制层应包含现场监测系统、生产系统与辅助系统和煤矿生产协同控制平台。
a) 现场监测系统应包括环境传感监测系统、设备传感监测系统和人员作业监测系统,实时采集井
下环境参数、设备运行状态、人员作业行为及安全状态等信息。
b) 生产系统与辅助系统应实现所控设备的自动化运行与远程控制。
c) 煤矿生产协同控制平台应汇聚现场监测系统、生产系统与辅助系统的监测数据和控制数据,应
包含GB/T 34679中传感感知系统、工业自动化系统要求的数据,对多源数据(视频、音频、传
感、报警等)进行初步集成与协同判断,实现煤矿生产系统和辅助生产系统的智能联动控制;应
将设备、环境和控制信息上传煤矿工业大数据平台,数据传输应符合 MT/T 1202(所有部分)
中的加密要求。
7.2.2 数据感知及控制层应满足数据资源体系要求,实现数据的双向交互。
7.3 数据分析与应用层
7.3.1 数据分析与应用层应包含煤矿工业大数据平台和煤矿智能化综合管控平台,宜利用大数据技术
(数据挖掘、机器学习、大模型等)对数据感知及控制层采集的环境、设备和人员等数据进行深度挖掘
分析。
7.3.2 煤矿工业大数据平台宜具有数据挖掘、数据融合、关联分析等功能。
7.3.3 煤矿智能化综合管控平台是全矿井业务管理及智能化应用服务的统一入口,应包括煤矿地理信
息、生产监控、设备管理、安全保障、经营管理等模块,覆盖全矿井业务系统的综合管控和操作显示。
7.3.4 数据分析与应用层应按照煤矿岗位作业标准化规则进行各个智能化应用操作流程和决策模型
的定义和开发。
7.3.5 数据分析与应用层应利用煤矿工业大数据平台将数据感知及控制层采集的视频数据、音频数
据、传感数据、巡查数据等多种生产相关数据提供给决策层。
7.4 决策层
7.4.1 决策层应符合GB/T 37739相关要求,应具备数据计算引擎、模型算法库、智能决策模型训练、公
司级协同管理、集团级综合生产指标优化等功能。
7.4.2 决策层宜建设煤矿云服务平台,接收数据分析与应用层的数据,训练智能决策模型,并将决策结
果下发至数据分析与应用层,实现闭环优化与持续学习。
8 煤矿智能化业务架构
8.1 基本要求
煤矿智能化业务架构如图5所示,包括基础平台、智能化生产系统、安全保障系统和智能洗选系统
四部分。
图5 煤矿智能化业务架构
8.2 基础平台
8.2.1 基础平台应包括综合管控平台和地质保障系统。
8.2.2 综合管控平台按照统一规划构建矿业集团、矿业公司和煤矿三级级联系统;应支持多级系统的
级联管理和分级部署,实现与第三方管理系统的互联互通,可通过接口开发扩展系统功能;应实现全矿
井业务系统集成管控,具备生产全流程监控、安全感知预警、设备联动与故障诊断、应急调度与管理、能
源管理、质量管理等智能化应用服务功能。
8.2.3 地质保障系统应融合地质物探、钻探、测量和采掘等实时数据,构建融合地质数据与工程数据的
高精度动态地质模型,实现矿井地质信息的透明化。具体应满足如下要求:
a) 井工煤矿地质保障系统应具有对采煤工作面地质异常体、煤层起伏、煤层厚度等的精准探测或
实时监测、模型动态更新、基于地质模型的规划截割、地质预测预报等功能,实现采煤地质的透
明化;具有对掘进工作面前方地质构造、隐蔽致灾地质因素等的远距离、高精度探测或实时监
测、模型动态更新、基于地质模型的地质导航、地质预测预报等功能,实现掘进地质的透明化;
具有地质模型的三维可视化分析、展示和漫游等功能;
b) 露天煤矿地质保障系统应实现原始勘探数据、生产勘探数据和煤质数据的三维可视化展示,
且具有地质模型的高精度构建、实时更新、地质预测预报和基于地质模型的可视化分析等
功能。
8.3 智能化生产系统
8.3.1 煤矿智能化生产系统主要包括智能采煤系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运
输系统、露天智能穿爆系统和露天智能采装运系统。
8.3.2 煤矿智能化生产系统宜预留碳排放监测标准化数据接口,实现数据的实时监测和政府监管平台
数据上传。
8.3.3 智能采煤系统应根据煤层赋存条件、工作面设计参数等,建设不同模式的智能化采煤工作面,具
备工作面三维建模、采煤机自适应截割、液压支架自适应支护、智能放顶煤、刮板输送机智能运输、远程
集中控制、综采设备群协同控制等功能,实现工作面少人化开采。
8.3.4 智能掘进系统应具备巷道三维建模、自主定位导航、装备自动截割与纠偏、远程集中控制、实时
监测与故障诊断,以及锚护等工序的自动化操作协同等功能,实现工作面少人化、高效智能掘进。
8.3.5 智能主煤流运输系统除满足GB 51179的要求外,还应根据不同的主煤流运输方式,采取不同的
智能运输系统,应满足以下要求:
a) 采用带式输送机进行主煤流运输的矿井,带式输送机系统应具备单机自动控制、多机协同联
动、远程集中控制、煤量自动平衡、粉尘浓度检测和自动喷雾降尘、运行工况检测及故障智能预
警等功能,宜具有煤流量智能识别、人员违规穿戴/违规作业智能检测、电子围栏、大块煤/堆
煤/异物智能识别与预警等功能;
b) 采用立井箕斗进行煤炭提升的矿井,提升系统应具备自动化远程控制功能,应具备提升速度、
提升重量、钢丝绳等智能监测功能,应具备智能装载与卸载功能,应与煤仓放煤系统智能联动
控制,应具备完善的智能综合保护功能。
8.3.6 智能辅助运输系统除满足GB 50533的要求外,还应满足以下要求:
a) 无轨胶轮车辅助运输系统应具备车辆管理、智能调度、辅助信号灯控制、司机管理、电子围栏和
通信与导航功能,实现车辆精确定位与导航、车速监控、失速保护、指令精准下达、运输任务调
配、车载视频监控、物料信息监控、报警管理和应急响应;
b) 斜井轨道、架空乘人运输系统应利用精确定位、智能视频等技术实现行人不行车、行车不行
人、自动道岔变换及预警、报警等功能;
c) 立井罐笼提升系统应具备自动化控制功能,应具备提升速度、提升人员数量、提升重量、钢丝绳
等智能监测功能,应具备乘人数量自动识别、超员时与提升机闭锁功能,应具备完善的智能综
合保护功能;
d) 宜探索应用无人驾驶相关技术,采用环境感知、定位导航、路径规划等技术,实现车辆自动启
停、自主避让、自动跟车等功能。
8.3.7 露天煤......
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