煤矿综合自动化系统设计中物联网的应用

为了减少井下事故、降低人员死亡率,方便对入井人员、设备、电气、开采环境等实时的监控和管理,在原有的井下工业以太网基础上,融入了物联网的传感器和无线宽带技术,建立无线传感和光纤传输的综合网络。基于物联网的煤矿综合自动化软件平台的开发,使得安全生产的联动控制和实时监测、人员跟踪定位、矿井灾害预警、抢险救灾、煤矿信息管理能够更好的实现。减少了煤矿安全隐患的同时,加速了煤矿企业的现代化脚步。     

基于物联网技术的煤矿事故隐患监控系统的研究

为了能够消除煤矿井下事故隐患,提高煤矿安全生产的管理水平,深入地研究了基于物联网技术的煤矿事故安全隐患监控系统。首先,分析了物联网技术的基本原理;其次,设计了煤矿事故隐患监控系统的总体框架分别进行了煤矿事故隐患监控物联网的硬件设计、系统实现方案设计,以及软件设计;最后,进行了应用效果分析,结果表明该系统能够提高煤矿生产的安全可靠性。     

基于区块链技术的煤矿职工安全信息管理研究

为有效提升煤矿职工安全管理水平,预防事故的发生,提出了安全区块链的概念,并设计了一种基于区块链技术的煤矿职工安全信息管理模式,基于区块链分块记录数据的特性,将煤矿职工在企业工作期间的安全相关数据信息等全程记录,构造出完整的个人安全信息链,建立起建煤矿职工安全素质信息存储评价系统。为了将安全区块链模式应用于工程实践,探讨了安全区块链与矿井人员定位系统的融合技术,对人员定位系统进行二次定制,实现了多网多系统融合,能够实时进行井下职工安全行为的安全管理。该模式创新了煤矿安全信息安全管理方式,拓宽了区块链技术应用领域,可以实现煤矿综合自动化系统多网多系统融合,总体提升煤矿安全管理水平。     

煤矿综合自动化系统的研究与设计

在分析国内外煤矿安全监测监控系统现状的基础上,指出国内煤矿综合自动化存在的瓶颈问题。提出基于工业以太网的综合自动化系统结构,将煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在一个网络平台上,实现全矿井综合自动化系统软件组态化设计。建立全矿井监测、控制、管理一体化的大型开放式分布控制系统,改造传统的矿井生产运行方式。研制开发隔爆环网交换机和综合接入网关,支持环网冗余和各类监控子系统的接入。应用表明,设计的系统能够促进信息共享,保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监控、调度。     

基于Web服务的煤矿安全监控联网设计

通过分析大多数煤矿安全监控联网系统存在的缺点,研究了Web services应用程序在系统集成方面的优势,设计了一种基于Web服务的煤矿安全监控联网方案。该联网设计能够实现对煤矿的实时监控,方便安监人员了解煤矿安全监控软件的使用情况,完整的查询所需要的各种监控信息,及时了解矿井安全状态,促进煤矿安全生产。     

物联网技术在煤矿企业的应用

物联网是通过通信技术,将信息传感设备的信息进行交互,实现人与人、人与物、物与物的信息交换和通讯,将物联网技术引入到煤矿行业,对井下的人、机、环境等各个环节进行实时监控,可以提高煤矿安全生产水平,提高矿井综合自动化水平,提高煤矿安全生产。     

基于GIS的煤矿安全监控系统应急联动子系统的设计与实现

根据《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》中有关应急联动的要求,针对井上下应急联动场景,设计并实现了基于GIS的煤矿安全监控系统应急联动子系统。该系统通过数据交换接口收集安全监控系统的属性数据和实时数据,通过在线图形编辑、图属一体化数据关联与坐标匹配等手段,将GIS技术同煤矿井下安全监控系统、人员定位系统、应急广播系统等多个系统有机融合,在发生瓦斯超限、故障、报警等需要大量人员撤离等情况时,利用GIS的空间计算能力,结合事先设定好的应急区域及联动策略,快速定位到事故区域,并计算出需要通知的人员范围和能够调动的应急广播等资源,为煤矿井下应急救援提供有力保障。     

煤矿通风瓦斯面域化现场总线实时测控防御系统

为解决煤矿瓦斯事故中的通风、未断电等问题,开发了煤矿安全生产监测监控新技术基础体系,即煤矿通风瓦斯面域化全方位综合集成实时监测监控系统,以及神经元实时网络LonWorks现场总线煤矿安全生产监测监控技术体系,同时开发了巷道风量、风向、绝对风压传感器和风筒风量监测装置。经在西山煤电集团屯兰煤矿等70余个煤矿的推广应用,实践结果表明,该煤矿安全生产监测监控新技术可有效解决整个矿井同步实时响应、同步关联测控技术难题,以及瓦斯流动区域多级超前断电等技术难题。     

基于嵌入式XPE的煤矿安全监控系统设计

井下工作环境复杂,为了保证煤矿安全,需对井下一些参数实时监控。文章介绍了基于嵌入式XPE的安全监控系统结构设计,介绍了系统的硬件和软件设计方法。实践表明,该系统能够对煤矿的主要参数进行监控,防止事故发生。     

矿用智能安全头盔的设计

在研究煤矿物联网技术的基础上,设计了一种矿用智能安全头盔智能终端系统。系统集成了人员定位、环境信息采集、无线通信传输、佩戴异常报警等功能,据此进行了系统软硬件设计。以STM32F103微处理器为控制核心,采用RFID高性能室内定位技术实现矿井复杂环境下的人员定位；配有有毒气体检测、温湿度等环境信息采集传感器,采用检测压力进行佩戴异常预警,并将上述信息通过无线通信传输至地面监控中心。在STM32硬件平台上进行系统实验验证。该系统实现了对矿工工作环境信息和井下人员定位的监控,在我国煤矿安全监测领域具有重要意义。     

井巷三维人员定位系统关键技术

针对现有的煤矿井下人员定位系统的定位精度低、定位结果表达不明确、只能区域定位等缺点,提出了一种基于无线实时定位和虚拟仿真技术的井巷三维空间中的人员定位方法。介绍了井巷三维人员定位系统的结构、工作原理、系统功能及关键技术。为提高系统定位性能及三维表达能力,设计了井下人员实时三维坐标的计算方法和改进的摄像机遮挡检测算法,并基于Unity3D引擎和3ds Max建模工具构建了三维空间人员定位系统的原型,实现了人员信息管理、三维实时定位、轨迹查询、周边环境信息查询、违规行为监督等功能,可为灾后救援、生产调度、考勤管理等提供支持。以山西某煤矿为试点,通过井下实验,得出系统的定位误差控制在3 m之内,且可实时保证人员位置及周边环境处于摄像机可见状态,验证了定位算法的可行性。该系统已实际应用,效果良好。     

煤矿安全生产管理体系智能化研究

研究煤矿安全生产管理体系及智能化,从源头上科学地控制安全隐患,是煤矿企业可持续性发展的重要基础之一。基于以实现矿井生产"零伤亡"安全生产为目标,初步构建起"人-机-环-管"安全管理体系。通过移动互联和电子签名技术,实现安全管控风险管理智能化;基于权限控制和定位技术,实现作业风险全程监控管理智能化;通过电脑端系统和移动端APP实现培训管理智能化;通过移动APP、设备实时监视系统实现设备安全管理智能化;基于物联网技术,通过系统及信息整合,实现安全风险报警系统智能化和隐患排查智能化管理;通过移动终端,实现安全标准化管理智能化和安全数据动态管理智能化。     

矿山安全三维仿真平台的设计与实现

针对目前矿山安全监测系统存在的结构分散、数据孤立、缺乏统一管理平台等问题,采用VRGIS技术设计了一种矿山安全三维仿真平台总体框架,分析了多源数据融合、三维仿真引擎和工况实时模拟3项关键技术方案,开发出面向矿山生产过程的综合三维监控与仿真平台。应用试验表明,该平台实现了对矿山生产环境、设备运行状态和生产作业过程的实时动态监管,同时可模拟矿山灾害演化过程,仿真灾害救援预案,实施矿山应急演练和安全教育培训,为矿山安全监管提供了有效的数字化平台。     

Application research on three-dimensional virtual mine in the framework of internet of things

Based on the information system characteristics of mine, proposed network architecture design of the mine property. And in this framework based on the design of three-dimensional virtual mine described the application of intelligent management platform. Three-dimensional virtual underground mine that shows the situation, the core application is through remote monitoring system of information exchange between devices (material object communication). Internet of things in the framework of mining three-dimensional virtual reconstruction of mine. On coal mine safety in the production process of human, machine and environment, control elements and their harmony and unity. 3D virtual mine management platform integrates personnel positioning, dust control, gas monitoring, roof pressure monitoring, fan-line monitoring and other subsystems. Platform through the underground mine sensing equipment to conduct various types of monitoring data integration, through the transport layer device to transmit the information to the application layer intelligence processing software platform, the system automatically handles the operational status of each subsystem and the need for safe production under the proper introduction of human factors deal with special event. 3D virtual mine management platform to mining, excavation, transport, ventilation and other safety information quickly and accurately transmitted to the ground operation control center. Underground for the first time on the linkage between systems in case of emergencies, to provide safety for management decision support.     

基于物联网技术的煤矿综合自动化系统

设计了基于物联网的煤矿综合自动化系统,并建立了基于Web的综合自动化软件平台,对全矿的人员、物资、设备和基础设施等进行实时有效监控和管理,具有智能告警、多媒体报警、查询、确认、数据采集、硬盘录像等功能,监控监视SCADA系统设备,远程监控矿井环境参数,人员定位和管理,实现了地面监控中心对井下电设备的遥测、遥控、遥调。     

基于Android操作系统的数字矿山信息管理系统开发与应用

针对目前矿山信息管理系统的局限性,利用互联网和物联网技术,基于Android操作系统开发了数字矿山信息管理APP系统。该系统可实现安全指标实时监测、人员分布智能查询以及对特殊工作面进行视频监控等功能,可实时监控矿井生产状态并通过4G高速网络呈现在APP界面上,可为井下险情排除及人员救护提供可靠依据。详细分析了该系统的软硬件构成以及安全监测、人员分布、视频监控等功能模块的程序设计流程与实现逻辑,并将该系统应用于河南平顶山某煤矿,进行了长达8 d的性能测试和89 d的实际应用。结果表明:该系统功能设计可满足矿山生产需求,有较好的实用价值。     

基于WiFi的煤矿井下生产环境监测系统

通过分析现有井下生产环境监测系统的问题和不足,针对榆林神华能源有限责任公司现状和实际需求,采用C#语言并结合WiFi无线通信技术和无线传感器网络优势,设计了集煤矿井下设备定位、生产环境监测及应急救援于一体的煤矿井下生产环境监测系统。该系统的实施,不仅可以满足矿区高效管理的需要,而且还实现了实时监测煤矿井下现场各环境参数、上位机实时显示预警,为设备高效工作及人员生命安全提供了有力保障。应用测试表明,该系统性能稳定、技术可靠且使用便捷,能满足当前煤矿井下生产监控的实际需要。     

基于CAN总线的煤矿综合监控系统设计与实现

为保证煤矿安全生产,采用基于CAN总线的煤矿综合监控系统,设计了集井下环境参数探测、人员考勤和定位等一体化的新型智能监控系统。     

基于物联网的矿井三维可视化监控系统应用研究

为了实现煤炭企业在复杂生产过程中对人员、机电设备、环境、基础设施的协同管理与控制,设计了基于物联网技术的矿井三维可视化监控系统,介绍了系统的结构、功能及设计方案,在用户交互和数据库方面对系统接口进行重点设计,实现了数据整合和子系统集成,并提高了监测数据写入数据库的效率。在东怀煤矿实践应用结果表明,该系统可直观显示井下安全生产情况,实现矿井安全管理、避灾路线模拟、生产管理等功能,并可对监测信号进行分类修复、筛选、解析后发送控制信号控制井下设备。