智慧矿山职业健康安全监管信息系统研究

为了解决煤炭企业在职业健康安全管理中存在的问题,提出了物联网视角下的智慧矿山职业健康安全监管信息系统研究。以智慧矿山为基础,借助物联网、大数据、云计算等技术,结合职业健康安全管理体系,介绍了系统建设的主要内容;设计了由展示层、业务逻辑层、中间件层以及数据层构成的系统总体架构;设计了系统网络拓扑结构;采用Hbase数据库,解决非结构化存储问题;以J2EE为开发平台、SpringMVC为开发架构,借助Java语言开发了包括智能管理、职业健康体系管理以及基础支持在内的职业健康安全监管信息系统。结果表明:通过系统实施能够完成对职业健康安全的全方位管理,涵盖对危害因素的辨识、评估与管控,对危害因素的自动化、智能化的实时监控,以及对职业健康安全管理工作进行综合性智慧分析、智慧控制。能够最大限度地降低对煤矿职业健康安全具有危害的因素所造成的影响,保证煤矿生产工作处于安全监管的良好环境。     

MEMS智能传感器在储煤场物联网系统的应用

介绍了MEMS技术的智能传感器在煤场物联网系统中的应用情况,MEMS传感器有着体积小和低功耗等特点,它与智能传感器技术的结合在传感器市场中占有越来越多的份额。着重介绍了煤场物联网的基本拓扑架构,以及各层的功能划分。将MEMS与智能传感器技术应用于储煤场安全监控系统中,以煤场物联网作为平台,不仅实现了远程数据监测和设备控制的功能,还实现了远程数据采集、传感器健康状况监测、传感器数据自校等功能。     

基于GIS的矿山安全信息系统研究

在多源数据集成的基础上,利用先进的GIS技术和网络通讯技术,建设真三维矿山安全信息系统,为矿山的安全生产和管理服务。文章详细阐述了矿山安全信息系统建设的目标与内容,分析了系统建设的关键技术多源数据集成以及实时数据更新、真三维地学空间建模、矿山安全实时监测技术等,介绍了系统的功能结构和模块的划分。     

基于窄带物联网的钻孔水位智能监测系统

设计了一种基于窄带物联网的钻孔水位智能监测系统。该系统通过智能遥测仪控制直流电机正反转,驱动电容式水位开关检测水面位置,旋转编码器记录电容式水位开关下降距离,通过低功耗微处理器STM32F103RCT6处理旋转编码器数据得到水位数据,然后利用窄带物联网技术通过移动蜂窝网络将水位数据传输至中国移动物联网开放平台OneNET,监测计算机通过以太网访问OneNET平台水位数据,实现对钻孔水位的无线实时监测、预警功能。     

“四合一”安全生产标准化智能管理系统

根据矿山生产的实际,结合物联网、5G技术、RFID(射频识别)技术等,提出了一套安全生产标准化智能管理系统,将安全风险分级管控、隐患排查治理、安全生产标准化及智能管控信息系统,“四合一”融合在一个开放性平台上,大大提升了煤矿的数字化、智能化管理水平,为矿山风险辨别、隐患及时消除提供了保障。     

基于电力物联网的新能源终端安全接入与远程监测技术

为了保障智能电网业务发展的稳定，提出了基于电力物联网的新能源终端安全接入与远程监测技术。分析了电力终端接入状况，针对加密体系不完整、防御措施欠缺和安全监测不完善，导致内部数据被窃取风险增加问题，利用新能源接入服务器实行平台查验，将全部采集组件数据传给相应的验证组件。服务器与客户端交互后的信息转发给认证服务器，接入网关实行指令，终端安全接入完毕。通过信息控制器对策略执行点发送请求，经过验证身份转发到物联网服务端，按照网络接入点协议采集数据，构成加密传输路线，完成远程监测接入。通过仿真实验，证明所提技术能够保证终端安全接入和远程监测，使得网络稳定运行。     

基于物联网的矿井瓦斯安全监测技术研究

通过在矿井中部署大量分布式的瓦斯监测智能节点,构建基于物联网的矿井瓦斯安全监测系统。详细阐述了系统的设计原理和组成结构。针对矿井中瓦斯监测的重要性,重点设计了分布式节点信息采集及数据融合算法,给出了算法主要设计原理和实现流程,测试表明该算法具有很强的抗干扰能力。     

综采集成供液系统智能监测诊断技术现状与发展

在明确国内外综采集成供液系统智能监测诊断技术现状的基础上,重点从泵站多参量动态在线监测、乳化液浓度在线监测、过滤系统纳污量监控和视频监控等方面,对实现综采集成供液系统智能监测诊断关键技术、主要技术难点进行了分析和讨论,同时指出未来基于综采集成供液系统的智能监测诊断系统将以大数据基础层、故障特征信息存储层和故障智能专家诊断决策层为整体框架,实现对综采集成供液系统智能化、无人化管理。     

煤矿冲击矿压多参量监测预警平台数据管理系统

基于物联网和云计算技术提出的煤矿冲击矿压多参量监测预警平台数据管理系统是数据智能采集、传输、分析、管理的一体化解决方案,系统以矿端采传设备、Socket网络传输、SQL Server数据存储及Web服务器发布为核心,实现了将采集到的各类监测数据集成标准化,远程传送到服务端,进行远程实时监控和综合分析,进而为客户端冲击矿压预警分析等本地化分析和决策功能的实现提供数据基础。该系统能为冲击矿压监测预警提供准确、实时的数据支持。     

基于微服务架构的大型智能矿山建设研究与设计

针对大型智能矿山建设中存在的具体技术架构不清晰、体系不完善等问题，分析了现有智能矿山建设的4条技术路线，在充分借鉴国内互联网行业技术架构的基础上，提出基于Sping Cloud微服务架构的大型智能矿山应用建设架构，并且针对大型智能矿山建设中所产生的数据价值问题，提出智能矿山数据标准体系以及数据湖建设架构，构建了基于微服务平台的智能决策分析系统、智能经营管理系统、智能矿山生产执行系统和智能安全生产集成监测监控系统等。最后，梳理了若干智能化应用场景，以期为大型智能矿山建设提供有益借鉴。     

基于无线传输的瓦斯监控系统设计与应用

煤与瓦斯突出是一种极其复杂和严重的气斯动态现象。建立基于计算机系统、煤矿安全监测系统、局域网的预警系统,是有效预防煤、瓦斯爆发的前提条件。煤、瓦斯爆发预警系统是一个配套的系统项目,结合了煤矿安全理论、信息技术和早期预警技术。根据防爆技术系统的硬件条件、组织管理结构和特点,分析了气爆预警的原理、逻辑结构和实现过程,基于无线收发芯片nRF2401设计了预警系统的软硬件结构,与传统的有线数据传输系统相比,省略了连接线。实际应用结果表明,监测系统稳定、可靠、准确,具有较大的应用价值。     

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。     

输变电工程生态环境预警系统研究

为降低生态环境因素对输变电工程建设的影响,设计基于物联网感知的输变电工程生态环境预警系统,以期通过精准的传感数据融合提升预警效果。系统通过感知层的小型气象站、边坡检测仪、沉降仪、水位以及温湿度传感器感知数据信息,通过传输层网络将数据传输到云平台的多源数据库中。采用自适应加权融合算法,融合多传感器信息,将融合结果传输至应用服务层的手机终端APP,在手机APP预警界面中,通过可视化查询生态环境相关预警信息,获取预警结果,实现输变电工程生态环境预警。实验结果表明,该预警系统可通过手机APP清晰、直观地获得预警地的实时详细预警数据,且多传感器数据融合误差范围小,趋于稳定状态,预警正确率可达87.57%,预警结果具备较高的可信度。     

物联网在智能变电站辅助系统监控中的应用

为了提高智能变电站相关辅助系统的联动性,设计了一种集成到虚拟现实环境中的智能变电站辅助系统物联网原型。利用应用功能和任务均衡分配调度的边缘计算算法,实现了对单个边缘节点的有效控制,提高物联网智能变电站辅助系统的即时性和安全性。通过MQTT协议和CoAP协议传输数据,结合ESP-8266 Wi-Fi模块提高了信息交换速度并降低带宽消耗。利用ACS712电流传感器和HC-SR501运动传感器检测变电站各装置的实时状态,通过虚拟现实技术将监控管理信息展现给用户,实现了变电站内设备的完整监控功能。     

矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统设计

由于玻璃幕墙固有频率是一个动态特性参数,增加了监测难度,导致矿区玻璃幕墙智能安全监测与预警效果差。为此,设计了矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统。在系统硬件部分,设计控制器、加速度测试模块、温度传感器、数据传输模块和数据传输模块;在信号分解及预警指标体系部分,对系统硬件传输的数据分解,分析瞬时频率,引入解析信号获得相位和幅度。在此基础上,建立预警指标体系,计算指标的综合安全值,以此实现矿区玻璃幕墙安全监测与预警。实验结果表明,矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统在紧固、松动状况下,玻璃幕墙振动频谱分析的准确性较高。在不同脱胶比率下,玻璃频率变化情况分析上准确性也较高,并且预警时间短,有效提高了矿区玻璃幕墙安全监测与预警效果。     

基于BIM技术的煤矿井下施工安全预警系统研究

介绍了一种基于BIM技术分析的实时监测、事件报告和预警平台,结合基于RSS距离的加权质心定位算法,用于改善煤矿井下施工安全管理和预防事故。该平台利用物联网、云计算、实时操作数据库、应用网关和应用程序接口,无缝集成了监控、分析和本地化方法,用于空气质量参数(包括温度、湿度、CH4、CO2和CO)的传感器表现出出色的性能,每个参数的回归常数始终大于0.97。该框架支持实时监控、识别异常事件(>90%),并验证矿工在地下矿山恶劣环境中的定位(误差小于1.8 m)。该研究成果能够有效促进煤矿井下安全,为矿井安全预警研究提供依据。     

一种民爆行业智能化信息监控系统

民爆企业生产具有危险性,易发生安全生产事故,智能化综合信息监控系统是提升民爆企业生产安全和管理水平的一种有效方法。按照物联网的定义将系统设计为感知层、网络层、应用层3层。现场安装摄像机、传感器、执行器、报警器、读卡器等设备实现数据信息的采集;采用千兆光纤交换机、光端机、室外铠装光缆等设备构建光纤数据传输网络,实现数据信息的传输;基于Access、SQL Sever技术建立了空间数据库,利用编程语言VB.net和JAVA组件开发了可视化界面,设计了电脑、触摸屏及手机3种终端交互方式,最终建成了智能化信息监控系统。系统经过3个月试运行,实现了民爆企业生产全过程有效监控和安全预警,同时也为管理决策提供了技术支撑。     

物联网与云服务的矿山地压监测系统研究与应用

为实现矿山开采科学化管理方式,全面确保矿山井下生产作业的连续性和安全性,地压安全监测系统已在矿山得到广泛应用。针对我国地压安全监测系统相比于国外知名监测系统在传感器、通信线路和数据挖掘上存在的很多不足,本文引入物联网与云服务技术,设计并实现了一套地压安全监测地压安全监测分析一体化的解决方案。开发了适合矿山动力灾害监测的多参数泛在数据时间同步、数模转换同步的采集装置。通过微震采集、应变采集、应力采集、温度、有毒有害气体采集等,获取在时间同步、数模转换同步条件下监测目标的多元信息,为各种参数记录提供共同的时间轴和相同的采集转换,并构建集成了多矿山多用户的地压安全监测云平台,奠定矿山动力灾害多参数耦合分析预警技术基础。     

基于区块链技术的煤炭运输安全预警研究

为了提升预警效果,避免安全事件发生,设计了基于区块链技术的煤炭运输安全预警方法。通过对煤炭运输安全预警系统总体进行设计,实现煤炭运输安全预警,同时还对煤炭运输安全系统的硬件和软件进行设计。系统硬件部分主要设计了总线架构以及信息传输接口,用于提高数据的准确性以及信息传输的安全性;系统软件部分设计了网络层区块、煤炭运输安全预警评价体系以及煤炭预警系统参数,用于对数据进行判断,减少信息丢失,并提高炭运输安全预警性。实验证明:该方法提高了煤炭运输安全预警效果,可以保证煤炭运输的安全性。     

吉林省煤矿重大灾害联网预警分析技术及预警系统

为了提升吉林省煤监局所辖矿井各种灾害监测的信息化水平,提高监管、监察的及时性、可靠性,研究了一套煤矿重大灾害联网预警分析技术。建立了基于重大灾害特征规律的动态预警模型,将各矿井瓦斯、二氧化碳、火、顶板4大灾害监测系统的数据进行集成和综合分析。介绍了系统建设的技术原理、架构、联网方式、数据集成方式以及模块设计。开发了联网分析预警平台,借助阿里云服务进行发布,实现吉林省主要矿井安全信息的综合管理和集成共享、安全隐患的在线监测和动态识别以及重大灾害信息的分类、分矿井集中展示。研究为煤矿安全监管监察工作提供了有效的辅助工具及手段。