浅谈煤矿信息化技术的发展

从网络数据传输、底层子系统数据采集、上层数据处理3方面分析了煤矿信息化技术发展的成果及存在问题,探讨了综合自动化、数字矿山和感知矿山的关系,重点讨论了物联网技术的概念、发展进程及其在煤炭行业的应用。     

一种煤矿自动化预警综合分析方法

针对现有煤矿综合自动化系统缺少故障报警溯源机制、难以排查故障原因等问题,提出了一种煤矿自动化预警综合分析方法。该方法基于事故致因理论,通过构建异常事件关联图,对系统故障报警信息进行因果前后向推理,从而得出导致异常事件发生的原始原因,并预测出该异常事件可能引发的其他事件,实现了对异常事件关联信息的联动监视。     

煤矿物联网研究现状及发展趋势

阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数据与网络安全方法、公共服务平台以及煤矿物联网相关标准;从嵌入式智能信息传感技术、基于大数据的矿山安全生产云服务平台、安全性方面探讨了煤矿物联网可能的发展方向。     

我国煤矿自动化现状及发展趋势

根据先进的煤矿自动化产品的特点,分析了我国煤矿自动化产品存在的问题,指出了建立具有统一网络平台的煤矿综合自动化系统是我国煤矿自动化与信息化的发展趋势;介绍了我国煤矿综合自动化系统的现有基础及其在建设中主要涉及的方面,给出了基于工业以太网和基于现场总线的煤矿综合自动化系统的网络平台结构及特点,以及实施煤矿综合自动化系统需要注意的问题。     

煤矿供电监控系统及其发展趋势

分析了现有煤矿供电监控系统的一般性结构及各类供电监控系统在结构上的差异,较为详细地阐述了煤矿供电监控系统的功能和作用,从系统结构、软硬件和系统功能等几个方面探讨了煤矿供电监控系统的发展趋势。该文对促进煤矿供电监控技术的发展具有一定的作用。     

煤矿信息化与自动化发展趋势

分析了2004—2013年全国煤矿百万吨事故率、百万吨死亡率、亿吨重特大事故率和亿吨重特大事故死亡率。提出融合机器视觉、激光测距、雷达测距和测速、人工智能等的胶轮车和电机车智能无人驾驶方法及矿用机器人与救灾机器人自动导航控制方法。探讨了矿用机器视觉的特点及其在煤矿井下的应用。提出煤矿井下移动通信主要是4G和WiFi技术;5G移动通信传输速度更快、工作频率更高,更适用于煤矿井下。指出较大辐射功率的无线电波不但会引爆瓦斯和电雷管,还会造成人身伤害;较大发射功率和增益的天线,应尽量布置在巷道顶部,远离固定岗位作业人员,避免长时间辐射。提出矿用机器人与救灾机器人宜选用锂电池大马力微电机旋翼无人机,需研究煤矿井下机器人远程无线控制和自动导航控制技术。提出基于气体和温度遥测传感器的采空区火灾监测预警方法。提出了防煤炭盗采监测技术需求。分析了可见光通信用于煤矿井下的优点和不足。     

自动化学科面临的挑战

本文分析了控制理论与应用、模式识别与智能系统、导航制导与控制、系统科学与工程、人工智能与自动化交叉等领域的发展现状. 结合科技发展、国内国际研究前沿和新兴领域对自动化科学技术的需求, 提出重点发展智能控制理论和方法、高性能作业机器人、信息物理系统、导航与控制技术、重大装备自动化技术、自主智能系统和人工智能驱动的自动化技术优先领域, 加强数据驱动控制理论、人工智能基础理论研究, 进一步发展人机协同、跨域融合的智能自动化, 为实现国家社会的全面信息化智能化提供理论和技术保障.     

信息物理系统软件设计自动化专题前言

<正>为了更精确地认识与改造世界,新一代的嵌入式系统必须将计算世界与物理世界作为紧密交互的整体进行认知,实现集计算、通信与控制于一体的深度融合的理论体系与技术框架,即信息物理系统(cyber-physical systems,简称CPS).与传统嵌入式系统不同,CPS充分考虑了计算部件与物理环境的深度融合,通过将设备智能化连接,实现物理环境系统与计算系统之间精确感知与高效协同.基于CPS理念设计出来的计算设备可以根据具体任务需求自适应地调整与配置计算逻辑,精确智能地获取外部物理环境信息并做出针对性的实时反应,完成安全可靠的控制服务,从而实现物理世界与信息世界的有机统一.     

南方煤矿综合自动化系统的研究

针对南方煤矿矿井地域分布范围广、数量多、单井规模小、环境复杂,管理模式多是采用公司-矿井-井下3层结构的特点,研制了适合南方煤矿的综合自动化系统,重点介绍了系统技术体系结构、系统功能以及软件开发采用的集成技术。该系统利用OPC接口技术解决了硬件设备间互联和互访问题,利用XML中间件解决了异构数据库中数据信息的访问和统一接口问题。实际应用表明,该系统提高了企业生产效率,降低了安全隐患,节约了生产成本。     

化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨

化学工业在近年来得到快速的发展,国民经济在一定程度上也受到化学工业发展的影响而得到增长.然而,化学工程与工艺的自动化发展在当前仅处于初级阶段,还需加强对化学工程与工艺的自动化来加强分析研究.本文简要概括化学工程与工艺自动化并分析当前发展现状以及未来发展趋势,希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴.     

计算机自动化在煤矿安全管理中的应用研究

随着我国计算机技术的不断发展,煤矿安全管理中的计算机自动化系统也逐渐趋于完善。瓦斯监测系统是煤矿安全管理中计算机自动化程度最高的系统,融合了很多先进技术,如：通信技术和计算机技术。本文对计算机自动化在煤矿安全管理中的应用进行深入研究。     

物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究

阐述了物联网、大数据及云计算技术的研究现状,指出3种技术之间的关系,即物联网产生大数据,大数据助力物联网;大数据需要云计算,云计算增值大数据。结合煤矿综合自动化的建设发展历程,研究了3种技术在煤矿安全生产保障中的作用和地位,提出了3种技术在煤矿生产安全保障中的关系:物联网是煤矿各个子系统建设的技术框架和路线图,大数据是矿山物联网建设的产物,云计算则是对大数据处理利用的技术手段,并指出基于物联网、大数据及云计算技术的煤矿安全生产监测监控系统将是主动式、多参数融合、具备预警功能的监测监控系统,可有效提升煤矿安全生产水平。     

物联网环境下煤矿安全监控系统体系架构研究

分析了传统煤矿安全监控系统存在的问题,探讨了物联网环境下的煤矿安全监控系统的结构、性能、工作原理、分层架构及关键技术,并详细阐述了系统主要部件的变化及逻辑分站的概念和意义,指出要真正实现煤矿安全监控系统的物联网化,还需要解决规程和标准、传感器的低功耗等问题。     

煤矿生产系统集成的层次结构及其标准化问题研究

从数字化、信息化、自动化、智能化和标准化等角度综述了新技术对煤矿生产系统的促进作用,分析了煤矿生产系统集成的体系结构,划分了系统的层次,描述了各层次解决的主要问题和服务内容,初步确立了系统集成的框架,特别指出了集成框架的软硬件基础设施对应用系统的支撑作用;探讨了行业信息标准化问题,并指出标准化是解决数据互访和系统集成问题的根本途径。     

基于物联网的煤矿安全综合智能预警系统

介绍了基于物联网的煤矿安全综合智能预警系统的总体架构,阐述了各预警模型即瓦斯预警模型、火灾预警模型、水灾预警模型及顶板预警模型的设计,给出了智能决策的业务流程。该系统可对煤矿安全生产过程中的安全隐患进行实时监控及智能化预警,有效提高煤炭企业的安全生产水平。     

煤矿物联网应用水平评估

依据物联网标准体系,构建了煤矿物联网应用水平的评价指标体系,利用模糊综合评价方法给出了煤矿物联网应用水准指标体系评价模型;以某煤矿物联网建设情况为例,对评价模型进行了验证分析。分析结果表明,该评价模型能客观地反映出煤矿物联网建设的现实情况和不足之处,可为煤炭企业制定物联网发展战略提供参考。     

煤矿安全监管信息管理系统的研究及探讨

分析了煤矿安全监管信息管理的研究及应用现状,指出目前煤矿安全监管信息管理存在仅建立在煤矿或矿业集团层次、安全监管部门仅能监控简单数据的问题;分析了物联网在煤矿安全监管中的应用优势,提出可基于物联网构建一种涵盖省级和国家级安全监管的煤矿安全监管信息管理系统,给出了该系统的信息结构,并探讨了该系统在具体实施过程中所面临的信息标准、安全因素分级、安监体系、信息采集内容等方面的挑战。     

基于模糊理论的煤矿供电系统接地故障选线方法

针对单一接地故障选线方法经常出现选择性失效的问题,提出了一种将零序全电流功率方向原理、小波变换分析原理、灰色关联分析原理相结合的接地故障选线方法。该方法利用零序电压多重分形谱确定方法权重,使用模糊推理理论进行多判据信息融合。Matlab仿真实验结果表明,通过定位方法确定权重的复合判据适用于各种情况下的单相接地故障选线,不受系统中性点接地方式、运行方式、出线路数及接地位置的影响,实现了高准确率的单相接地故障定位。