智能化掘进装备远程数据采集与分析平台研究

针对智能化掘进装备运行状态参数无法远程动态显示和监控、装备数据无法有效整合和分析等问题,设计了智能化掘进装备远程数据采集与分析平台。该平台以C/S工作模式搭建数据传输架构,借助GDI+动态图形技术,实现对掘进装备数据的远程实时监控、动态图形化显示及状态分析诊断,为智能化掘进装备的远程控制、预警判别、工作面无人化提供了有效解决方法。     

煤矿采区智能掘进监控系统的应用

为确保煤矿井下掘进工作面的安全稳定高效运行，分析了智能化矿井的发展进程，发现目前煤矿监控系统并没有掘进系统设备的远程集中控制。为此，根据《煤矿安全规程》对高瓦斯矿井“双电源双风机自动切换”和“三专两闭锁”的要求以及现场的实际需求，设计出了一套基于可编程控制器(PLC)和力控组态软件的智能化掘进监控系统。该系统可以通过上位机对掘进工作面设备集中远程监控，远程监控设备的运行状态、控制设备的分合闸，实现设备与设备的联锁控制等功能。通过搭建模拟实验台进行测试，当瓦斯超限以及发生故障时可以快速动作，满足《煤矿安全规程》要求，并且满足现场实际需求。该系统提高了掘进工作面的自动化程度，对提高掘进系统的可靠性以及掘进工作面的安全高效生产有一定的实践意义。     

基于B/S结构的物联网煤矿电机远程监测系统

提出了一种基于B/S结构的物联网煤矿电机远程监测系统。介绍了系统的总体设计思路,阐述了云平台的搭建,并在此基础上开发了桌面端软件。系统基于B/S结构设计,应用物联网的相关技术,可实现单台或多台煤矿电机重要运行参数的远程连续监测。现场测试结果表明:系统稳定可靠,实现了煤矿电机运行状态的远程不间断监测。     

煤矿井下设备远程监测系统研究

为监测煤矿设备运行状态,保障煤矿设备正常工作,以LoRa低功耗物联网远程通信技术为基础,采用STM32F103MCU和SX1278无线射频芯片设计组网设备,构建远程星形监测通信网络,借助多型数字式传感器,实时监测设备多种状态信息,实现煤矿设备的在线保障服务。系统采用了低功耗、私有通信协议等技术,发挥了LoRa技术优势。经测试,该监测系统通信稳定、具有低成本、安装布置灵活方便等优势,可以在煤矿低速率通信应用领域中发挥重要作用。     

掘进装备远程智能截割系统及应用

煤矿井下掘进工作面低照度、高粉尘的恶劣环境对掘进装备的智能监测与控制带来了极大的挑战。因此提出了一种针对复杂工作面的掘进装备远程智能截割系统并于陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井进行应用。阐述了该系统的工作原理，介绍了实现远程智能截割的主要关键技术，展示了该系统在煤矿井下的实际应用效果。应用结果表明：采用全站仪+惯导的机身定位等智能监测手段有效获得了掘进装备的位姿信息，进一步借助伺服控制技术实现了自动截割，同时采用多种截割方式有效应对了工况复杂多变的情况，实现了地面远程智能截割功能。     

煤矿安全生产监控与通信技术

从煤矿安全监控、煤矿井下人员位置监测、煤炭产量远程监测、全矿井移动通信、无人值守远程监控技术及系统等几个方面介绍了煤矿监控与通信技术现状。在此基础上展望了煤矿监控与通信技术的研究方向,即矿用物联网技术与系统,煤矿一体化通信技术与系统,无人工作面遥控和煤岩分界识别技术与系统,煤矿井下人员精确定位技术与系统,基于煤矿安全监控系统的瓦斯、火灾、冲击地压等煤矿重大灾害预警技术与系统,基于3D GIS的煤矿安全生产管理信息系统,煤矿井下生命探测技术与装备,本质安全无线通信与光纤通信技术,传感器无盲区布置方法,煤矿井下救灾机器人等。     

ZDY850LK煤矿坑道用远控钻机

ZDY850LK钻机是为适应深部和松软突出煤层等资源生产而设计的一款新型煤矿坑道钻机,该钻机以突破煤矿井下坑道钻机远控技术为核心;重点研究了钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制3项关键技术,开发出配装国产坑道钻机的状态监控与操控系统。试验表明该钻机可以很好地实现钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制。     

煤矿井下机电设备的物联网监测系统开发

为了能够有效地监控煤矿井下机电设备的运行状态,保证煤矿井下生产的连续性和安全性,深入地研究了基于物联网技术的煤矿井下机电设备的监测系统。分析了煤矿井下机电设备物联网的概念;进行了煤矿井下机电设备物联网监控系统的设计;进行了煤矿井下机电设备物联网监控系统的功能设计;进行了煤矿井下机电设备监控系统的算法设计;最后,进行煤矿井下机电设备的物联网监控系统的实验研究。     

基于CAN总线的煤矿远程监控

针对当前我国国内的煤矿监控系统中存在的不足,设计了一种基于CAN总线的煤矿远程监控系统,并且就该系统的具体设计方案、智能节点以及通讯接口做了较为详细的阐述,通过实践证明,本文构建的基于CAN总线的煤矿远程监控能够较好的监测煤矿生产的运行状态。     

乳化液泵站上位机监控系统设计

为实现煤矿工作面自动化和少人化,保证煤矿安全、高产高效生产。设计了乳化液泵站上位机监控系统,该系统作为命令控制和状态监测的终端能够进行数据处理和存储。与顺槽控制系统建立良好的通讯,从而实现远程监视井下乳化液泵站的工作状态,远程监测乳化液泵站的工况参数,从而实现在地面监控中心远程控制乳化液泵站的运行。     

物联网技术在煤矿设备异常故障监测中的应用研究

煤矿生产安全吸引了越来越多的关注,煤矿信息化逐渐变得发达,然而目前仍存在一些问题。煤矿互联网技术为煤炭信息化发展提供了新的思路。通过互联网的最新进步,提出了基于物联网技术的煤矿智能监控系统,旨在监测煤矿生产过程。基于控制器区域网络（CAN）总线和ZigBee技术完成了所提出的感测网络架构。由电池供电的感测节点工作周期由特定的工作模型扩展,煤矿设备故障状态可以通过网络节点的查询路由表获得。当煤矿设备危险问题出现时,可以立即监测挖掘的过程,并立即警告矿工和管理人员,提升了煤矿生产的本质安全化管理水平。     

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。     

基于视频技术的煤矿监控系统设计

为加快智能矿山建设,针对煤矿带式输送机、水泵房等重要设备监测中存在的问题,建立了煤矿智能监测和识别系统,介绍了其组成和实现功能。由于煤矿的低照明和低对比度,从视频监控系统捕获的图像有时不太清晰,针对煤矿的特殊环境,提出了一种图像增强的方法。该方法首先通过中值滤波降低了以煤矿噪声为主的脉冲噪声,然后改进了自适应直方图均衡,大大提高了对比度和照度。实验结果表明,该方法能有效地提高井下图像的质量。煤矿监控系统集成了数据采集、视频监控、智能分析和故障报警等功能,智能监控了井下生产现场和大型设备,实现了无人值守操作,为数字矿山建设提供了强有力的支持。     

煤矿井下作业施工安全监测及报警系统研究

为了提高煤矿井下作业施工安全监测精度，保障煤矿井下作业安全，设计一种煤矿井下作业施工安全监测及报警系统。该系统以悬挂式巡检机器人作为载体，搭载视觉传感器、气体传感器、烟雾传感器以及声音传感器4种采集设备，采集井下环境参数和生产参数；通过通信网络将参数传输到监测中心，在监测中心运行针对参数类型的不同，运行4种不同的监测程序；根据监测结果判断是否需要报警。实验结果表明，所设计系统应用下，准确监测和报警的样本数量与实际情况差别不大，只有在设备状态样本、塌方前岩石破碎声响和震动样本上出现了误差，说明本系统的监测准确性较高。     

煤矿转载机远程—机载监控系统研究

为了确保煤矿安全生产，提高煤矿综合效益，基于煤矿转载机基本特征，设计了远程—机载监控系统总体结构，系统主要由地面远程监控系统、巷道远程监控系统和机载监控系统3部分组成，分别对各个系统的功能及相关设备进行了分析。研究为实现转载机智能化改造提供了技术支持。     

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。     

矿井智能供电监控系统设计及应用研究

矿井供电网络的稳定可靠运行是保证煤矿开采过程顺利进行的重要基础和前提。结合煤矿实际情况设计了智能供电监控系统,系统主要由井下监控单元、地面集控中心和通信网络系统3部分构成,井上和地面之间基于工业以太网进行数据连接。对井下监控单元中涉及的硬件设施进行了详细介绍,控制器选用的型号为STM32,对地面集控中心的主要软件功能进行了分析,重点介绍了监控系统的报警功能。将智能供电监控系统应用到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了非常好的效果,值得其他煤矿企业借鉴。     

煤矿主通风机智能监控系统设计

基于煤矿主通风机结构，研究了煤矿主通风机智能监控系统，主要设计了硬件部分和软件部分。系统主要由控制、传动、集控、监测和通信5部分，选择S7-1200系列的PLC为控制核心；软件部分主要设计了主通风机启动程序、故障报警程序、风量调节程序及上位机监控界面。煤矿主通风机智能监控系统提高了主通风机设备的自动化管理水平，保证了主通风机设备的可靠运行。     

矿井主煤流综合自动化监控系统研究

为了提高矿井主煤流的自动化程度,实现煤炭运输设备的运输能力,对矿井主煤流综合自动化监控系统进行了研究,采用3层网络结构,每条胶带机机头放置PLC控制站,核心控制器件选用西门子S7-300 PLC,具体工业以太网和PROFIBUS-DP通信功能,主要控制方式为集中自动运行和单机自动运行;分析了该系统的主要功能,主要由胶带机的保护、计算机管理系统功能、系统自诊断功能等组成,系统减少胶带机空转时间,节约生产成本投入,实现了连锁开停机,降低了设备空转磨损,达到节能降耗的目的。     

煤矿带式输送机智能控制系统设计与应用研究

针对某煤矿企业带式输送机运行效率低、安全性能差、电能损耗严重的问题,开展矿用带式输送机上智能控制系统设计与应用研究,对系统进行了实际应用验证。结果表明,系统控制系统运行稳定可靠,实现了井下带式输送机集中控制与远程控制功能。应用该控制系统后实现了节能降耗,节约了带式输送机运维人员,降低了煤炭掘进的成本,对带式输送机控制系统设计具有重要的指导意义,也对智能化矿山建设起到了重要的推动作用。