梅山铁矿智能生产管控物联网应用系统研究与实现

矿山企业属于资源型企业,面临着较大的竞争压力,需要引入物联网关键技术提升企业的生产效率,降低能耗。在总结南京梅山矿业生产综合管控建设项目的基础上,构建面向金属矿山的智能生产管控物联网应用架构,并围绕金属矿山生产过程中的生产作业现场、设备状态、人员情况、环境情况,设计基于物联网的生产管控应用系统,对其中关键技术（数据采集与信息感知技术,网络通信与数据传输技术数据集成与分析、协同技术）、应用系统（综合管控平台,智能辅助配矿系统,多车道无人发货系统）作了相应论述,为金属矿山实现数字化、自动化、智能化建设提供建设样例。     

面向矿山环境监测的无线传感器网络研究

针对当前金属矿山环境保护和在线监测的迫切需求,提出了采用无线传感器网络对矿山环境进行在线监测的系统设计方案,给出了系统的总体结构,设计了以低功耗AVR微控制器ATm ega128L和基于Z igBee技术的无线射频收发芯片CC2420组成的传感器节点,实现了对环境参数的监测,而且具有成本低、功耗低、寿命长、实时性好等优点。实践表明该系统具有较高的实用价值和应用前景。     

无线传感多元信息融合在采煤机状态监测上的应用分析

介绍近年来国内外对采煤机状态进行监测的新理论和新技术,分析多传感信息及信息融合技术在状态监测上的有效性、可靠性,重点分析多传感器配置及信息处理方法、无线传感器及其网络构建技术、多元信息融合等关键技术,给出了今后发展和应用的一些思路和建议。最后,简单介绍了无线数据采集传输模块及其在工业上的应用。     

无线传输技术在煤矿气体检测中的应用

应用基于蓝牙技术的无线收发芯片NRF401,研究了煤矿气体检测中的信号无线传输技术和实现方法。详细阐述了无线收发芯片nRF401特点及性能指标,并通过nRF401无线通信模块进行无线实时监控的监测系统。系统利用单片机对一氧化碳传感器、甲烷传感器进行控制和数据传输,并应用无线射频技术,将检测到的煤矿气体数据传输至基站处理单元,实现对煤矿环境的远程监控,从而对现场进行有效地控制。     

基于WiFi通信的矿井监测无线传感器网络研究

针对现有矿井监测系统中无线传感器网络部署复杂、传输速率低、难以接入等问题,设计了一种基于WiFi通信的无线传感器网络矿井监测系统。该系统基于STM32芯片和Wi Fi芯片搭建矿井监测的硬件平台,利用802.11协议实现传感器节点的WiFi自组网通信,通过路由器节点汇聚传感器节点的测量参数并进行转发,最终传输至监测中心实现矿井监测。     

基于ZigBee技术的煤矿智能化监测系统设计

无线传感器网络已经成为重要的研究领域之一,具有广泛的应用背景。通过对无线传感器网络发展现状及趋势的研究,提出了基于ZigBee技术的无线传感器网络监测系统解决方案,面向煤矿瓦斯无线监测的应用。分析了系统的设计目标、功能和性能指标,指出了系统设计的可行性和软硬件平台的设计要求及设计原则。整个系统以ZigBee技术无线传感器网络为核心,增强了系统的灵活性、可维护性和可扩展性,同时系统的调制和开放式结构使系统具有良好的可靠性。系统提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,为今后的进一步研究和实际应用打下了良好的基础。     

基于GPRS和ZigBee的矿井无线监测系统的设计

通过研究GPRS和ZigBee协议及WSN技术,提出了一种基于GPRS和ZigBee的矿井无线监测系统的设计方案。该方案借助ZigBee技术在短距离、低功耗无线通信和GPRS网络远程数据传输的优势,利用系统及射频芯片CC2430设计多种类型传感器节点,采用簇-树网络拓扑结构,通过监测矿井下多种可燃性气体浓度和温湿度等环境参数的变化,为异常情况采取相应的措施提供决策依据。此方案较传统矿井监测系统具有功耗低、成本低、实时性高、布线方便等特点。     

基于无线传感器网络系统的煤巷围岩动态监测

针对煤巷锚杆支护的稳定监测问题,提出了采用近年来新兴的无线传感器网络技术以及测力锚杆单片机等解决矿井巷道围岩稳定性的动态监测问题的方案,应用无线传感器网络节点的可变灵活性,对煤巷锚杆支护的安全施工及参数设计优化具有重要意义.     

基于Zigbee的矿井无线传感器网络监测系统设计

由于煤矿生产过程中容易引发矿难事故,因此,及时掌握和处理矿井中的信息是确保矿井工作安全的重中之重。随着无线通信技术和微电子技术,以及数字技术的不断发展与进步,为了能够满足对矿井工作环境信息的监测,在融合Zigbee与矿井监测系统的优势后,通过对Zigbee与矿井无线传感器网络监测系统的网络结构进行简单介绍,并根据系统节点设计,对基于Zigbee的矿井无线传感器网络监测系统进行设计。     

物联网感知技术在煤矿瓦斯监测系统中的应用

针对煤矿瓦斯监测的复杂性和不确定性,将物联网感知技术应用到瓦斯监测系统中,构建了感知层的分布式星状无线传感器网络（DSWSN）,研究了物联网中的关键技术信息融合算法,针对不同的融合层次,分别采用了模糊近似度规则、D-S证据理论和基于灰色关联分析的融合方法,并设计开发了智能移动Sink节点,为煤矿的瓦斯监测应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。试验证明,物联网感知技术的应用提高了信息的收集效率和系统的容错能力,实现了信息互补与协同感知,使得监测系统具有较低的虚警率和漏检率,增强了煤矿瓦斯监测的准确性。     

矿山灾害监测监控系统发展现状与趋势

我国矿产资源丰富但矿产资源赋存条件相对较差，矿山开采过程中井下瓦斯、水、火等灾害问题极为突出。矿山灾害监测监控系统能够收集矿井内部的有关参数信息，迅速做出控制、调整和预警，减少灾害事故发生。在分析了矿山灾害事故的基础上，回顾了矿山灾害监测监控技术的发展，并对计算机技术、传感技术、通信技术在矿山灾害监测监控系统中的应用展开论述。最后，通过对国内外情况进行研究分析，综述了矿山灾害监测监控系统发展现状和发展趋势，可为绿色矿山和智能矿山的建设提供参考。     

胶结充填技术在金属矿山中的应用现状与发展趋势

充填采矿技术因其充分利用尾砂充填采空区,减少矿山尾废的地表堆存,抑制采空区沉降,有效确保矿山绿色、安全、高效开采,得以在地下金属矿山广泛应用。胶结充填技术的发展与革新对金属矿山开采产生了深远影响,解决了矿山生产诸多技术难题。从不同胶结充填技术的发展情况入手,重点论述胶结充填技术在国内外的研究现状,通过对胶结充填技术实际应用成果分析,预测其在地下金属矿山的发展趋势,并基于智能开采、绿色开采、深部开采的理念,展望胶结充填技术的应用前景。     

三维激光扫描仪井下安全监测技术

阐述三维激光扫描技术的原理及其在矿山井下安全监测中的应用情况,介绍国内外针对矿山安全监测领域推出的三维激光扫描产品及其特点,分析并展望三维激光扫描仪在矿山安全监测领域的发展趋势,指出三维激光扫描技术是井下空区安全监测的技术创新和重要手段。随着矿山信息化的快速发展,三维激光扫描仪必将在矿山井下安全监测中发挥重要作用。     

三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿

在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿山等概念进行了矩阵描述。指出：数字化、信息化、自动化是智能采矿的3项关键技术,数字化与信息化相辅相成,共同支撑矿山自动化;数字矿山是感知矿山与智能采矿的基础,感知矿山是智能采矿的保障。以当前煤矿安全避险六大系统建设和金属矿无人采矿系统技术发展为例,明确了数字矿山借力物联网的新任务。并面向矿山安全与智能采矿,分析提出了“十二五”期间数字矿山的5个主攻方向,即数字矿山集成平台、采矿模拟仿真系统、露天矿全自动化系统、井下定位与导航技术、采场环境智能感知技术。     

地下金属矿无线通讯技术

综述了国内外地下金属矿无线通讯技术的主要技术特点及发展现状,介绍了透地通讯系统、井下RFID系统、井下ZigBee系统、井下Wi-Fi系统和Mesh网络的相关技术原理及其在地下金属矿中的体系结构及应用情况,分析了各技术的适用场地及性能,并指出了目前各技术在通讯速率、可靠性、功耗等方面的不足。     

人工智能技术发展及应用研究综述

总结了国内外人工智能技术的发展历史,介绍了它的研究现状、领域以及目前发展水平,简要地探讨了当前研究的热点:智能接口以及数据挖掘技术,展望了人工智能的发展前景。     

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。     

我国金属矿山露天采矿技术进展及发展趋势

介绍了建国以来,我国金属矿山露天采矿技术取得的进展,并与国外先进水平进行了比较,得出我国在露天矿陡帮开采、高台阶开采、穿爆技术方面发展迅速并具有一定的技术优势,基本是跟随国际研究趋势,甚至部分技术达到了国际领先。在露天矿山运输系统、设备大型化、自动化方面已经接近国际先进水平,在数字矿山、开采监控手段现代化以及矿山现代管理等方面差距较大。提出了今后一段时期内,露天采矿技术的发展趋势是开采工艺连续化、集中化,装备水平大型化、智能化,开发极深露天矿开采、无废开采技术,建设数字化矿山等。     

矿山生态修复技术研究进展

矿产资源是我国经济发展的重要基础，但是随着矿产资源不断地开发，过度的或无保护的矿山开采对矿山生态环境造成了严重破坏。因此，在提高矿产资源利用率时，需要关注矿山开采过程带来的环境问题，对已破坏的矿区环境进行生态修复是生态文明建设的大势所趋。本文基于矿山生态修复研究的背景，总结了目前矿山生态修复技术:物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术、联合修复技术，并对其国内外研究现状进行了综述。      

金属矿山地下开采工程三维推演系统架构研究

采用现代高新技术改造传统采矿工业是矿山发展的必然趋势。虚拟矿山是数字矿山的重要组成部分,是传统矿山的一种新型表达方式,在矿山信息化建设中扮演着举足轻重的角色。在分析了国内外数字矿山研究及应用现状的基础之上,讨论金属矿山地下开采工程三维动态推演系统的架构,阐述了如何以3D图形渲染技术和地理信息系统技术为依托,完成自然实体、人工实体和三维地质数据的精确地表达,将矿区工业广场以及地层、巷道、工作面的空间位置关系直观地展现出来。在此基础上通过对金属矿山井下工程数据资料的有效整合以及科学的分析,实现采矿方法的优选,并结合采矿设计的标准和采矿设计工程师的设计理念对地下开采过程进行动态推演,从而为采矿设计者的决策提供重要科学依据。