井下无线传感器网络的定位研究

针对煤矿井下人员与设备的安全定位问题,利用基于超宽带的技术特性,通过TOA方法实现了煤矿安全监测的无线传感器网络节点定位,提出了提高定位精度的改进方法,并分析了对定位精度的影响。仿真结果表明,提出的算法可以有效提高节点的定位精度及定位性能。     

基于Zigbee技术的带式输送机输送带监测系统

针对井下带式输送机输送带出现问题而无法及时发现的难题,提出了一种基于Zigbee技术对井下输送带的运行状态进行监测的系统设计,通过安装压力传感器、超声波设备来监测输送带运行状态,再利用Zigbee网络节点传输由传感器节点采集到的数据,一方面传送至井下的以三星S5PV210处理器为核心芯片的嵌入式网关,另一方面通过RS485总线传输到地面的监控中心。实现了无人看守、故障报警等功能,保障了煤矿高效而又安全的生产。     

基于wifi的煤矿井下通讯方案的设计

为了满足现代化矿井对生产设备网络化、信息化的要求,解决煤矿通讯过程中的信息孤岛问题,通过对网络硬件的改进,提出了一种基于wifi的煤矿井下通讯设计方案,结果表明:该通讯方案在完成语音通信的同时,可实现对视频/图像信号的无线传输、井下人员定位、瓦斯监测等功能,易于扩展和维护,满足了煤矿运营工作中安全与成本控制的平衡。     

物联网技术与煤矿安全监测信息平台的融合

互联网背景下,很多行业都发生着深刻的变革,物联网技术是依托互联网的技术优势衍生出的设备和设备之间进行有效沟通的技术形式,特别地,物联网技术在工业工程领域的利用尤为突出,解决了很多操作人员与设备本身之间存在的一些突出矛盾,通过对煤矿工程中的一些场景进行深入解读,结合近年来物联网技术的发展,提出一种针对煤矿生产过程的智能监控系统。基于控制器区域网络(CAN)总线和ZigBee技术,完成传感网络体系结构的设计。传感器节点的工作周期由电池供电,对工作模型进行扩展。管理系统是为矿山管理者提供服务而设计的。该系统可以对采矿过程进行智能监控,并在出现瓦斯泄露或者水害等危险时,及时向矿工和管理人员发出报警。     

煤矿综采面综合自动化监测系统研究

针对煤矿机械化综采面高产量、高效率的要求,研究了由CAN总线、Mod Bus协议和i FIX软件组成的综合自动化监测系统,i FIX软件基于高点数和大容量工业现场总线。该系统可以实现机械化综采面所有设备的监测、地面和井下的远程监控和网络远程发布。分析了设备节点分布、循环网络配置、远程通信技术、Modbus协议和i FIX配置。实践结果表明,该监控系统可以实现煤矿机械化综采面的自动化和信息化。     

基于Zigbee技术的煤矿井下设备监测系统的研究

煤矿井下安全生产,离不开井下设备监测系统,如何能及时准确地获知井下设备的精确位置以及设备运行状况,对生产安全至关重要。提出了基于Zigbee技术的无线传感网络与有线网络相结合的井下设备监测系统,较好地解决了原有监测系统跟进不到位,布线成本高的弊端。     

网络多媒体在煤矿信息化系统中的设计与应用分析

主要介绍了网络多媒体在煤矿信息化系统中的设计与应用,重点介绍了目前我国煤矿行业中的现状和存在的安全问题以及网络多媒体在煤矿信息化系统中的具体应用,我国煤矿产业在生产的过程中,由于技术和设备问题的限制,还存在一些安全隐患,将网络多媒体应用在煤矿信息化系统中的设计中,就可以在一定程度上避免这些问题的出现,那么我国煤矿产业的发展就能在很大程度上得到促进。     

基于Zigbee的矿井无线传感器网络监测系统设计

由于煤矿生产过程中容易引发矿难事故,因此,及时掌握和处理矿井中的信息是确保矿井工作安全的重中之重。随着无线通信技术和微电子技术,以及数字技术的不断发展与进步,为了能够满足对矿井工作环境信息的监测,在融合Zigbee与矿井监测系统的优势后,通过对Zigbee与矿井无线传感器网络监测系统的网络结构进行简单介绍,并根据系统节点设计,对基于Zigbee的矿井无线传感器网络监测系统进行设计。     

基于Web嵌入式的矿井远程监测系统的设计

随着嵌入式系统的广泛应用,结合煤矿井下安全监测系统的管理需要,矿井监测系统的智能化、网络化及信息化成为必然趋势。通过Web嵌入式设备对矿井监测系统进行远程监控则是最切实可行的选择,它是煤矿作业现场实现网络控制的必然。基于Web的嵌入式技术改变了煤矿以往的监控系统体系结构,满足了煤矿现代化监控系统的可扩展性、分布式等要求。文中提出了基于Web嵌入式的矿井远程监测系统的设计思想和实现方法。     

煤矿地测工作的问题及应对策略

在煤矿生产建设过程中,煤矿地测工作是一项重要的基础技术工作,矿山企业的生产、安全以及资源的合理开发利用等都会受其测量结果的直接影响。为保证将煤矿地测工作做好,本文首先对煤矿地测工作的重要作用进行了分析,然后对煤矿地测工作主要存在的问题进行了探究,最后基于这些问题提出了一些有效的应对策略,希望今后的煤矿地测工作能够做得更好。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。     

基于物联网技术的矿井安全动态信息监测系统研究

为了感知和控制采矿过程中的复杂的风险点,物联网技术已应用于煤矿生产。煤矿安全管理高度越来越依赖于物联网技术的可靠性。物联网技术可降低劳动强度、事故和伤亡,同时提高地下煤矿的采矿效率。随着物联网的广泛引用,在中国矿井内逐步实现了先进的采矿方法。在本研究中,基于IoT技术的地下煤矿建立了一种动态安全信息平台。该平台旨在通过组合4个子系统来满足潜在用户的各种目标,包括数据采集、传输、分析和应用系统。该物联网平台可以监控和记录煤矿生产系统的工作条件数据以及地下设备的实时监测信息,以确保生产安全和有效性。     

超声检测技术在煤矿机电设备安全检测中的应用

现代煤矿生产作业存在技术含量高、工作强度大等特点,煤矿生产过程中由于煤矿设备关键链接部位断裂出现事故,甚至造成人员伤亡。在实际生产中,需要对煤矿设备关键链接部位用超声波扫描探伤,为确保煤矿机电设备作用的充分发挥,则需要对其安全性予以保障。因此运用极为广泛的无损检测技术,发现煤矿生产中机电设备关键链接部位出现裂缝、白点、缩孔等就是安全隐患,提前采取措施就避免了事故发生。煤矿安全生产避免事故发生,就是煤矿行业最终目的。     

缓倾斜薄煤层综采自动化配套装备应用研究

缓倾斜薄煤层开采存在工作面空间狭窄、回采效率低、机械装备不配套及采煤工艺不完善等问题,为了实现矿井安全高效生产,在对薄煤层赋存条件进行分析的基础上,对工作面自动化开采设备进行选型,选用适应于缓倾斜薄煤层的液压支架、采煤机和刮板输送机等配套装备,并在斯派尔煤矿110701回采工作面进行工业试验。结果表明:采用综合机械化采煤,在工作面长度170 m和煤层平均厚度1.3 m的条件下,试验工作面月产量最高达4.1万t,年产值最高达39 363.84万元。说明该套综采自动化配套装备能够有效提高生产效率,降低劳动强度,促进安全生产。     

基于物联网技术的煤矿井下粉尘浓度监测方法

针对煤矿井下生产来说,粉尘浓度过高容易引发工作人员患肺部疾病,造成粉尘爆炸灾害,威胁工作人员的生命安全,造成巨大的经济损失,如何对粉尘浓度进行精准监测至关重要。提出了基于物联网技术的煤矿井下粉尘浓度监测方法。引入物联网技术,搭建煤矿井下物联网组织架构,选取适当的粉尘浓度传感器,以此为基础,获取粉尘浓度监测数据,通过粉尘浓度监测数据处理与融合,获得最终粉尘浓度数值。综合最终粉尘浓度与煤矿井下生产环境温度,判定粉尘浓度是否超限,若粉尘浓度超限,设备开启声光预警,防止粉尘爆炸灾害的发生,从而实现了煤矿井下粉尘浓度的监测。实验结果表明,与对比方法相比,应用所提方法获得的粉尘浓度监测数据处理时间更短,粉尘浓度监测相对误差更小,充分证实了所提方法的粉尘浓度监测效果更佳。     

基于多视窗的一体化煤矿安全与监测系统

现阶段我国煤矿生产行业信息化程度较低,安全监察人员工作任务繁重,这对于煤矿安全的实时化监督管理带来了巨大困难。针对这一问题,在对国内外煤矿安全问题解决措施深入分析的基础上,将物联网技术与虚拟现实技术有机结合,开发出一种能够对煤矿安全进行实时感知和预警的新系统。物联网技术发展可获取多样安全信息,如何实现整个煤矿安全信息的一体化监测是目前亟需解决的问题。该系统充分利用了Unity3D开发平台的多相机操纵特性,采用3Dmax进行模型搭建并进行渲染烘焙构建三维虚拟场景,借助多线程技术实现各传感器参数的同步更新,能够实现对矿井环境的多视窗一体化监控。研究表明,该系统不仅能够对煤矿的各类环境与设备参数进行实时化监控,而且能对井下人员运动轨迹进行分析与定位。     

无线传感器网络技术在煤矿通风机监测系统设计中的应用研究

煤矿中通风机运行过程的稳定性对煤矿生产安全有重要影响。基于先进的无线传感器网络技术构建了通风机的监测系统,无线网络使用的是ZigBee无线技术,主控芯片具体型号为CC2430,具有功耗低、部署成本低、数据传输安全可靠等优势。基于电量变送器、铂热电阻传感器、加速度传感器、微压变送器对电机的电参量、关键点温度、设备振动情况、通风机负压等状态信息进行监测,如果发现状态数据超过系统设置的安全阈值,会向外发出报警信号。利用KingView 6.53软件平台,基于模块化思想对监测系统软件程序进行设计。将设计的监测系统部署到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了良好的安全效益和经济效益。     

基于物联网的煤矿安全协同管控系统研究

针对煤矿目前存在的各类异构系统功能单一,存在数据孤岛,灾害时难以联动控制,无法实现“人、机、环”参数的有序配合等问题,提出基于物联网技术,通过低功耗无线自组网传感器、便携式智能终端、区域协同控制器、多协议透明传输网关等关键设备,构建全矿井高速、可靠的区域协同控制网络,建立涵盖工作面、采区、矿、集团之间的信息数据链和基于多种信息实时融合与分析的协同控制系统。以“安全与生产动态平衡,安全可控条件下的高效生产”为目标,实现多种信息交互与多层级的主动安全保障,减少无计划停产,提高生产的连续性和安全性。     

我国煤矿安全生产发展历程及演进趋势

煤炭资源作为支撑我国经济快速发展的最重要能源供给,保证煤炭资源的绿色、安全、高效开采是重中之重。统计分析了建国以来我国煤矿安全生产发展的历程、现状及新时代背景下煤矿安全生产发展的演进趋势与急需解决的问题。研究表明,我国煤矿安全生产发展主要经历了3个时期,1949—1977年为煤矿安全生产水平大幅波动时期;1978—2002年为煤矿安全生产水平持续好转时期;2003—2018年为煤矿安全生产水平快速提升时期。研究认为,加大人工智能、物联网、大数据、云计算等现代化信息技术在煤炭资源开采过程中的运用,建设智能化煤矿是我国煤炭行业实现高质量发展的重要途径。加大煤矿安全生产科技人才培养力度,加强煤矿安全科技攻关,构建完善的职业健康保障体系,加快推进智慧煤矿示范工程建设,以保证我国煤矿安全生产形势的持续好转。     

井下物联网技术研究

结合煤矿安全生产的特殊要求，对井下物联网进行了研究。通过分析煤矿井下物联网的主要功能，提出了井下物联网的基本构架；依照信息采集、传输及处理的工作流程，重点分析了井下物联网建设的关键技术；最后，重点探讨了光纤技术的原理及其在井下物联网应用中的独特优势。研究对于建立煤矿井下物联网，进而提高煤矿安全生产水平、加快煤矿企业信息化建设具有参考价值。