特大城市矿山环境与安全监测智能预警平台研究应用(增刊)

随着特大城市工程建设的纵深发展,地铁、高速干线等重大建设工程往往密集分布与城市边缘之地的矿山及周边,产生了诸多矿山环境与工程建设交织的环境安全,引发了极端天气来临时政府应急部门的重视。因此,对城市重大工程建设相邻废弃矿山环境与安全监测预警就显得尤为重要。一种融合多种功能智能监测预警平台应用到了受相邻重大工程建设影响的矿山环境监测领域,以深圳横窝水田废弃石场为例,实时为工程建设和矿山环境服务。     

基于OneNET的矿山综合监控系统的研究

随着"智慧矿山"的不断推进,结合当前正在兴起的物联网技术,提出了一套基于物联网平台的矿山综合监控系统。该系统借助中国移动提供的物联网平台-One NET平台,搭载矿灯智能充电管理单元、环境信息移动监测单元以及矿山电力负荷监测单元,实现了集矿灯充电管理、人员考勤管理、矿山电力负荷及环境信息监测等多角度、全方位的矿山监控功能。     

矿井通风降温热交换模拟试验装置研究

介绍一种金属矿井下通风降温热交换模拟试验装置平台,通过工控机、计算机智能模块、传感器、通讯网络对井巷环境条件实时监测,模拟井下巷道降温与制冷量最佳匹配方案,指导深部开采井下降温系统的设计及运行。     

双5G网络下露天智能矿山系统构建与应用

经济发展新引擎的新基建,为未来数字经济高质量的发展方向。而以 5G 和 F5G 双网络为基础的数字孪生技术,是构建信息基础设施的关键。 提出了基于双 5G 网络的露天矿山通信系统,建设智能采矿管控、综合生产执行和三维可视化管控的三大平台,进一步融合矿山安全监测监控系统,进而构建了露天智能矿山的建设架构和体系。 以南泥湖钼矿为例,实现了露天采矿智能装备的远程控制与运行,为露天智能矿山建设提供了一种新的技术路径。研究表明:① 高速通信系统是智能矿山建设的保障,采用 5G 和 F5G 双通信网络可以实现矿山的即时高效数据传输,为露天智能矿山建设提供了高速通信与数据传输通道;② 智能管控和综合生产平台的建设,构建了以开采环境数字化和采掘装备自动化为特质的系统,实现了采矿设计、计划、生产配矿、调度和决策等过程的智能化;③ 以三大平台为基础融合安全监测系统的智能矿山架构,形成了露天矿山安全生产的智能化模式,促进了矿山生产的安全、高效和智能化建设。     

冲击地压风险智能监控预警平台研究与应用

针对目前冲击地压灾害防控技术多以单物理量监控为主的研究现状，巴彦高勒煤矿结合“云技术”，将应力监测、微震监测、钻屑量监测等数据采用多参量耦合预警算法体系进行系统融合，建立了冲击地压风险综合智能监控预警平台，实现了原始数据与分析结果的云实时同步存储。应用结果表明：冲击地压风险综合智能监控预警平台可实现多参量数据自动采集、联合监控预警和分析，能够进行基于多参量的初次来压分析，极大提高了冲击地压的检测效率，减少了经济损失。     

深基坑施工周边管线安全智能监测预警系统设计及应用

针对传统深基坑周边管线监测方式易受到人的行为、物的状态和环境的影响，该文设计一种基于物联网技术的智能监测预警系统，提高监测信息化程度。采用B/S架构、BIM建模技术、WEB技术、数据库技术、编程语言和Three.js3D引擎等，设计了由展示层、应用层、技术层和信息服务层组成的深基坑施工周边管线智能监测预警系统。系统实践结果证明，该系统实现了监测信息的及时传输、精确分析和可视化预警，并将人工与系统监测数据误差控制在5%以内，整个过程提高了深基坑周边管线监测效率，保证基坑施工安全。     

矿井智能通风系统关键技术研究

实现矿井通风智能化是建设智能矿山的主要技术手段。针对目前通风系统调整失准、智能化水平低、预警信息不能反映到抢险救灾指挥中心等问题，提出一种矿井智能通风系统建设方案；该方案由井下监控设备和地面控制中心组成，旨在建立三维通风模拟与隐患智能识别平台，实现矿井通风数据实时动态分析、三维可视化展现以及安全预警与辅助决策；重点研究了通风监测大数据库、三维通风模拟、AI视频智能识别、预警及辅助决策、系统联动控制5个关键技术，详细阐述了各自的技术特征与实现方案。基于计算机软件开发技术、三维仿真技术以及人工智能技术设计并开发实现了矿井智能通风系统。     

基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统

文章提出了一种基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,充分利用无线传感器网络的特点,并结合成熟的CAN总线通信技术,实现对井下环境及生产参数的实时监测和智能预警。该系统采用ZigBee作为无线传感器网络的通信平台,并以915 MHz作为ZigBee的工作频率,具体由IP-Link1221-2033无线射频模块和C8051Fxx系列MCU来实现通用通信平台的软硬件设计。通过大量的实验,得到模块在实际环境下的通信距离、通信质量、功耗等有价值的数据,实验结果肯定了该系统设计的可行性,及其良好的稳定性。     

煤矿带式输送机变频控制试验平台设计

带式输送机在大运量、大功率及长距离工作状态,存在启停冲击大、运行故障和断带事故频发等难题,因而急需开发一套带式输送机智能监控系统。变频控制试验平台是该系统研发的基础,设计了基于RS485通信的带式输送机变频控制试验平台,通过变频控制系统实现了手动和自动两种控制方式对带式输送机软启停控制和变频调速控制,并且可以在线监测电动机运行的电压、电流和转矩。该试验平台为带式输送机智能监控系统的研发奠定了良好的基础。     

矿井火灾智能监测预警技术近20年研究进展及展望

为加强矿井火灾智能监测预警系统建设,提出了矿井火灾智能监测预警技术研究思路,从矿井火灾智能感知技术及装备、预测技术及模型、智能预警系统及平台3方面综述了矿井火灾智能监测预警技术研究进展。首先,总结了内外因火灾信息监测技术及装备,归纳了基于图像视频识别的识别流程,阐述了多源信息融合在火灾监测过程中的应用情况。其次,介绍了矿井火灾的预测技术及模型,包括支持向量机、人工神经网络、随机森林算法等机器学习算法。然后,阐述了矿井火灾预警系统及平台：在总结矿井煤自燃和外因火灾分级预警技术的基础上,介绍了矿井火灾预警系统平台的感知层、网络层、服务融合层以及应用层方面的进展内容;归纳了预警系统各层的内涵及应用框架;搭建了矿井火灾智能监测预警系统。最后,展望了我国矿井火灾智能监测预警技术的未来发展趋势,具体包括：在矿井火灾信息智能感知技术方面,提出加强传感技术及装备研发;在矿井火灾智能预测技术方面,提出加强隐蔽火源的位置探寻方法研究,构建火灾灾害透明化模型;在矿井火灾智能预警系统建设方面,提出将大数据融入智能判识,查明矿井火灾风险源及隐蔽火源位置的预报,实现特殊条件下煤自燃的预警。在矿井火灾智能判识与防控...     

基于物联网的煤矿视频监控系统设计

针对煤矿井下作业远离地面、地形复杂、环境恶劣等问题,提出了一种基于物联网的煤矿视频监控系统解决方案。这一整套系统的嵌入式Linux和以ARM为核心的控制平台网络,以web服务器为基础,同时利用摄像头采集视频信号,再通过企业内部建立的信息传输网络发回到控制中心,实现煤矿井下远程视频监控任务。该系统具备完善的控制功能,能够通过以太网和中心控制服务器对井下作业进行实时的监控,满足物联网的需求。     

基于嵌入式的无线智能监控系统设计

提出了一种基于嵌入式技术的无线智能视频监控系统解决方案。该方案的视频监控端以三星公司ARM体系结构的芯片S3C2440A作为处理器,将嵌入式Linux操作系统作为应用程序开发的平台安装该处理器的硬件板上,同时,融合帧间差分法和背景差法2种算法,构建了在视频监控系统的视频监控端的应用程序。     

混合QoS控制的无线混装炸药车监控系统

为实现现场混装炸药车的远程监管,提出了一种基于混合服务质量控制技术的现场混装炸药车无线视频监控系统结构。分析了影响服务质量的主要因素,并结合网络服务质量控制与端到端的服务质量控制技术,建立了具有混合QoS控制的无线视频监控平台。针对现场混装炸药车,系统设置了专门的数据库及其服务。为了建立基于GPRS/3G的无线视频与数据传输,本平台对QoS控制进行了网络设备优化、网络结构的调整。平台建成以后,现场混装炸药车能稳定通过GPRS/3G把实时视频与实时数据传输给用户。     

基于多媒体的监控平台关键设计技术与实现

以依托于多媒体的网络监控平台为切入点,首先对平台设计进行介绍,之后对点到点及多点实时通信、屏幕图像监视及广播、音频实时传播等关键性的实现技术加以阐述。     

智能视频监控技术研究及应用

传统的工业电视监控存在报警精确度差等缺点,智能视频监控的提出从很大程度上弥补这些缺陷。文章对智能视频监控技术的工作原理进行了分析。针对煤矿安全生产环境,提出了采用智能视频监控技术的煤矿安全生产智能视频联动监控系统。     

煤矿智能视频监控与自动化系统的联动

研究煤矿智能视频监控系统与自动化系统的联动,提出了联动的3层模型并设计了2个系统间的通信协议。对智能视频监控系统中检测到的报警事件进行编码、理解分类后形成具体的决策并转换成自动化集控系统能识别的操作指令,通过自动化集控平台实现对现场自动化设备的远程控制。避免煤矿自动化系统传感器的局限性所产生的监控盲区和漏报或误报警事件,保障工作人员及设备的安全。     

基于WinCE环境的多媒体应急通信接收终端的设计

针对目前矿山救援应急通信存在的系统集成度不高、设备笨重、实时性较差等问题,提出了1种基于WinCE环境的多媒体应急通信接收终端的设计方案,该方案采用基于ARM11的S3C6410微处理器作为硬件开发平台,以嵌入式Windows CE 5.0作为系统软件平台,并采用WiFi无线联网技术,同时给出系统硬件电路结构和软件开发流程。该系统实现简单,具有高性能、小尺寸、微功耗、便携式等特点。     

金属矿山深部掘进巷道热交换模拟测试平台设计

基于深井采矿热害控制问题,研发设计了金属矿山深部掘进巷道热交换模拟测试平台。该测试平台按照相似理论将井下掘进巷道简化为长方体硐室。利用电加热膜模拟井下各类热源,加湿器加湿模拟井下高湿环境;制冷降温装置由制冷机组、空冷器和冷风风管等构成。试验平台采用西门子300PLC系统进行实时监测以及远程操作,对工艺流程上设备运行的工况、生产流程中的工艺参数进行实时采集,并将采集的数据传送到上位操作画面,由上位机根据工艺要求,对设备、工艺过程、工艺参数进行自动控制和操作。试验平台能够在实验室内模拟井下真实热湿交换环境,模拟巷道流场、温度场及湿度场的变化规律,研究制冷降温系统的匹配优化和冷量在工作面的配送方式对降温效果的影响因素等,对于解决目前深井开采面临的问题具有很好的现实意义和推广应用价值。     

无人值守风电场集控中心设计思考

随着风电产业政策以及技术加快落地升级,风电场建设进入高速发展期.但是,传统人工运维方式和风电场地理环境导致运维效率低下和成本高昂等问题.因此,无人值守成为现今风电场发展趋势,作为实现无人值守风电场的有效手段,集控中心已成为发电企业风电方面的重点建设项目.本文对集控平台进行了重点研究,在阐述总体设计目标的基础上,依据提升...     

虚拟选矿厂仿真平台搭建

搭建用于虚拟选矿厂工艺过程的仿真平台,基于CHAI 3D类库建模,可进行图形反馈的虚拟选矿厂仿真。介绍平台总体结构、系统硬软件构成,阐述仿真环境的建立、平台搭建过程及搭建过程中应注意的问题。平台的运行表明该平台具有较好的交互性和扩展性,适合在选矿过程研究中推广使用。