矿山综合信息管理系统初探

“数字矿山”是信息化矿山,包括矿山中各种要素的数字化、网络化、可视化等全过程,而矿山综合信息管理系统又是“数字矿山”的基础和核心,其建立具有一定的必要性和紧要性。本文从GIS技术的角度出发,结合金属矿山生产的实际特点,对建立基于GIS技术的金属矿山综合信息管理系统的一些理论知识和系统开发进行了初步的探讨和研究,设计了金属矿山综合管理信息系统数据库,开发了矿山综合信息管理系统,实现了矿山各类数据的信息化、智能化管理。     

面向智能矿山与新工科的数字孪生技术研究

将数字孪生与人工智能(AI)技术相结合,提出了基于数字孪生+AI的智能矿山建设新思路。探索了智能矿山技术发展路径,研究了数字孪生技术的特征、应用领域及发展趋势,指出数字孪生是数字化矿山发展的必然趋势。提出了基于数字孪生+AI的智能矿山理论架构,构建了矿山数字孪生模型,模型自下而上分别为矿山全要素物理实体、矿山信息物理融合层、矿山数字孪生模型、矿山孪生数据交互层、矿山应用智能服务层,据此实现智能矿山的泛在感知、协同控制和智能决策与优化。从应用实际需求出发,探讨了智能矿山模型构建技术、智能开采数字孪生体技术、矿山智能控制技术、矿山设备故障预测、基于数字孪生的人机交互等关键技术。通过研究数字孪生在智能矿山中的应用,为AI技术在智能矿山应用落地提供思路,为未来智能矿山新工科建设提供理论借鉴。     

金属矿山勘探数据处理

金属矿山数字化可以充分利用资源,能够高效对矿山生产进行监控,提高矿山企业经济、社会效益。为了达到这个目的,提出利用金属矿山实现数字化管理。采用SD卡的SPI通信模式,用单片机编程模拟SPI总线时序,同时对实现对SD卡内FAT32文件系统格式勘探数据进行处理。     

数字矿山多等级安全问题探讨

以神华集团正在进行的数字矿山示范矿井建设及已经完成的神华数字矿山规划研究为背景,分析了数字矿山研究现状,指出数字矿山系统是一个典型的多等级网络系统,目前缺乏对安全方面问题的研究;针对数字矿山安全问题,归纳了数字矿山具有易受攻击、存在大量层次化异构复杂系统等7个方面的特殊性;提出一种针对数字矿山的多等级实时性安全保障方案,即采用隔离与监控机制相结合的方法,为解决数字矿山安全问题提供了思路。     

煤矿信息化建设回顾与展望

从煤矿信息化的定义出发,回顾了煤矿信息化建设经历的单机(系统)自动化、综合自动化、矿山物联网、智能矿山、感知矿山等阶段的特征、典型问题及具有代表性的解决方案,指出:单机(系统)自动化矿山仅能够对单一设备或单一系统进行简单控制,属于煤矿信息化建设的初级阶段;综合自动化矿山实现了多系统间的自动化控制,解决了信息孤岛问题,属于煤矿信息化建设的中级阶段;物联网矿山、智能矿山分别实现了人与人、人与物和物与物相联及深度相联,感知矿山实现了矿山信息与状态的认知与知识集成,属于煤矿信息化建设的高级阶段。梳理了煤矿信息化、数字化、虚拟化和智慧化之间的关系,指出:煤矿信息化包括矿山数字化、虚拟化和智慧化的所有内容;物理矿山、数字矿山、虚拟矿山通过物的集成、数据集成和语义集成形成一个完整的闭合体,智慧矿山是该闭合体的核心。分析了目前煤矿信息化建设在感知层、网络层、平台层、应用层存在的主要问题,探讨了煤矿信息化技术的发展趋势:自治设备大量涌现;煤矿透明化与精准控制;边缘计算与云平台协同;智能APP大量涌现。     

物联网技术在金属矿山的应用思考

分析了中国金属矿山物联网建设存在的问题,提出了构建适应中国金属矿山特点的金属矿山物联网生态体系的理念,指出金属矿山物联网生态体系是实现矿山安全、高效、绿色、可持续发展的必然之路。介绍了国内外金属矿山物联网技术的发展现状。给出了金属矿山物联网生态体系的技术内涵及其架构,并从方案设计及系统建设,生产作业及数据应用,系统维护、优化控制及升级改造等环节阐述了金属矿山物联网生态体系建设的要点。     

我国煤矿数字化矿山发展现状及关键技术探讨

文章介绍了数字矿山的概念和发展目标,分析了目前我国煤矿数字矿山的发展现状,提出了以基于3DGIS技术的数字矿山基础信息平台为核心内容的数字矿山建设框架,简要介绍了实现数字矿山需要研究的信息规范和接口标准、设备智能化、高速传输网络、多源异构数据的集成共享、3DGIS平台、三维建模算法、基础数据专业化分析处理、业务应用系统开发等关键技术,对我国煤矿数字矿山的发展具有一定的指导意义。     

浅谈铜坑矿矿山数字化建设

数字化矿山是为实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。结合当今世界科技的发展水平及我国矿山现阶段的技术装备与管理水平,铜坑矿在矿山数字化建设中充分运用了信息化技术为企业打造了一个数字化平台。     

物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化

论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设目标是减灾保安全。     

智慧矿山重要特征与实现途径

分析了矿山信息化建设现状和存在的问题,总结了智慧矿山区别于自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山等矿山概念的重要特征:透彻感知、深度互联、高度智能;提出了智慧矿山的实现途径:制定智慧矿山技术规范和标准,实行矿山信息的全面数字化,研发和推广先进智能化技术与装备,开发智慧决策应用。     

数字煤矿特点及关键技术

针对我国数字煤矿示范矿井建设过程中存在的不能全面理解数字煤矿含义的问题,探讨了数字煤矿的概念及特点、数字煤矿建设包含的内容、数字煤矿建设的现状;分析了数字煤矿建设与其它行业非煤数字矿山建设的区别;简要介绍了在"十二五"期间我国数字煤矿建设方面应重点研究及攻关的关键技术。     

基于同形字符的一种信息伪装方法

本文给出了一种以文本为信息载体的信息隐藏和伪装的新方法。首先利用造字程序，新建若干个同形异码的字符。用同形异码的字符代表某一进制的数，使得用新字符表示数，表示要隐藏或伪装机密信息的代码，从而达到将机密信息隐藏或伪装的目的。文中给出了将机密信息伪装和从伪装信息中提取原信息的方法和步骤，并分别对文本信息和24位彩色图像信息实施伪装实验。文中对伪装的算法和性能进行了分析和讨论。和其它信息隐藏方法相比，该方法具有算法简单、实施容易、透明性好和信息隐藏容量大等特点。     

无线仪表及无线RTU在冀东数字化油田建设中的应用

文章介绍了无线仪表和无线RTU在冀东油田数字化建设中的应用,采用专业化的油田工控产品和Zigbee通信技术,实现对现场油水井的远程数据采集和控制,降低了施工成本,缩短了建设周期,为全面建设数字化油田创造了条件。     

数字化矿山综合自动化系统与网络结构研究

简单介绍了矿山综合自动化系统的发展现状。讨论了矿山综合自动化系统网络结构。研究了基于工业以太网网络结构的矿井安全监控与生产控制系统的数字化建设。     

湘绣数字博物馆的设计与实现

博物馆藏品数字化是目前数字博物馆研究领域的一个热点问题。如何将数字化后的信息展示给观众,又是藏品数字化领域的关键问题。本文以沙坪湘绣博物馆藏品信息数字化、虚拟展示平台为例,阐述了数字化在博物馆中的应用。     

应用型工科院校计算机图形学教学模式改革

根据应用型本科院校的办学特色,提出"教材建设系列化、教学内容目标化,教学过程案例化,实践资源数字化"的教学模式。文章阐述在计算机图形学课程的教学实践中,通过打造"省级精品课程+系列化教材+数字化教学资源"立体化教学平台,取得良好的教学效果。     

人工智能技术在矿山智能化建设中的应用初探

介绍了人工智能技术的相关概念、发展概述及其在煤炭行业发展中的应用,指出目前人工智能技术在矿山应用只是点状结合和浅度结合,没有实现人工智能技术和矿山某个生产或管理系统层面的深度融合。概述了智能矿山的发展历程,指出智能矿山是人工智能技术、大数据技术、物联网技术和矿山实体的深度融合体,利用智能通信、智能控制和智能计算技术实现数字化矿山的计算、处理,构建数字孪生矿山,通过数字孪生矿山和物理矿山的智能交互演化,达到对煤矿安全、高效、绿色的生产控制。构建了将人工智能技术和矿山深度融合的包括设备层、智能层、应用层的智能矿山三层构架:应用层处于智能矿山的最高层,其中的数字孪生矿山子层相当于“数字大脑”,实现矿山最高层次的智能控制;智能层中的智能体要求子系统不仅仅是应用人工智能技术处理子系统所产生的数据,而是从架构上就要将智能计算、智能通信、智能控制融为一体。展望了智能矿山建设的发展趋势:智能化矿山需要加强人工智能技术和矿山融合度的深入研究,将现有的基于人工智能的故障检测、诊断及超前干预技术应用到机器人系统中,智能计算、智能通信、智能控制融合的巡检机器人将是最早能推广的井下智能体之一;智能化矿山需要进一步加强复杂巨系统建模技术的研究,只有建立了矿山的复杂巨系统模型,才能实现采矿活动和环境的协同互动,实现采煤活动的精准控制,复杂巨系统模型的缺乏将是未来智能矿山建设亟需解决的问题。