智能矿山综合管控平台建设构思

为有效解决煤炭行业现有单系统单业务应用模式下信息孤岛严重、业务互联互通不足、数据价值挖掘利用差,现有物联网、云计算、大数据、人工智能、智能控制等新一代信息技术应用点单一、智能化赋能不足等问题,将新一代信息技术与煤矿安全、生产、运营管控业务进行深度融合,提出了智能矿山综合管控平台建设构思。该平台基于智能矿山基础信息平台,通过煤炭工业大数据中心对海量异构数据进行汇聚、治理、存储与分析,应用数据中台、技术中台及应用中台实现在同一平台的数据融合、协同控制、业务联动与决策分析;采用统一门户、统一数据及统一风格,搭建集中统一的生产调度协同管控、风险综合防控管理、决策分析综合管控、精准运维检测等智能化管控业务应用中心:生产调度协同管控应用中心应用煤矿安全生产协同技术实现矿领导、调度指挥中心、科室、区队及班组之间业务互联与分级调度,固定场所下的融合调度与协同控制;风险综合防控管理应用中心以煤矿安全风险防控为核心,实现全矿风险危害要素的全方位感知、实时监视、动态评估、异常联动处置,保障煤矿安全生产高效有序运行;决策分析综合管控应用中心应用时序数据挖掘分析技术实现安全、生产、运营等指标态势分析及预测,通过安全生产大数据看板及个人工作台进行安全、生产、运营状况的综合展示;精准运维检测应用中心以运行探针方式,实现平台运行过程的故障监测及异常跟踪处理。     

智能矿山基础平台建设及其发展趋势

智能矿山是数字矿山和综合自动化系统发展的延续,相较于数字矿山和矿山综合自动化系统,智能矿山对基础平台提出了更高要求。智能矿山基础平台分网络平台和数据平台两大部分,网络平台分为主干网和接入网。主干网经历了工业总线网、100 Mbit/s工业以太网、1 000 Mbit/s工业以太网和10 Gbit/s工业以太网的发展过程。分析了主干网从工业总线到10 Gbit/s工业以太网的发展过程、各自的优缺点及适用性,指出工业总线网和100 Mbit/s工业以太网不适合作为智能矿山主干网,而1 000 Mbit/s和10 Gbit/s工业以太网目前是智能矿山主干网络的首选。通过分析智能矿山接入网的建设需求,指出智能矿山的接入网应具备无盲区接入和底层计算能力。目前的无线接入网仍难以具备上述能力：如漏泄通信系统属于半无线方式,应用场合受限,速率不高;5G主要为无线传输网络,有较为灵活的速率适应性,适合作为纯接入传输网络,由于不具备自组网和底层计算能力,在无盲区监测应用方面受到一定限制;无线传感器网络具备一定自给网及底层计算能力,但速率较低,特别是矿山井下多跳使用时速率明显下降,且功耗上升,从而降低计算能...     

基于物联网的智能矿山体系研究

在分析智能矿山建设现状的基础上,提出了一种基于物联网的智能矿山体系架构方案;详细介绍了矿山物联网的结构及智能矿山应用体系的构建。该方案对煤炭企业建设物联网系统具有一定的参考作用。     

煤矿智能化综合管控平台研究

现阶段煤矿智能化建设步伐进一步加快,而智能化综合管控平台作为智能矿山建设的核心与大脑,承担煤矿多业务协同管控、数据资产沉淀、数字化转型升级与高质量发展的使命。结合国家能源集团智能化综合管控平台建设指南及煤矿侧协同管控业务应用需求,规划煤矿智能化综合管控平台的定位、架构、建设内容及关键技术。煤矿智能化综合管控平台将人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术与煤矿安全生产业务深度融合,基于统一的智能矿山基础平台,实现安全融合监视、生产集中监控及综合业务协同等智能应用,为煤矿固定场所无人化和少人化、灾害综合防控与数字化转型奠定基础,助力煤矿企业高质量发展。     

矿山物联网服务承载平台与矿山购买服务

矿山综合自动化系统由于没有考虑容纳第三方的服务,逐步显露出系统封闭、标准不一、信息应用困难、对矿山技术人员要求高等问题,阻碍了其发展。明确了矿山物联网的本质为服务承载平台,矿山物联网应具有相应的公共服务能力,包括基于位置的服务、基于时间的服务、基于信息的服务、基于云的服务、基于大数据的服务、基于语义的服务等,重点论述了矿山物联网应具备的服务能力和矿山购买服务,指出这些服务能力会随着技术和需求的发展而不断充实与增加,使矿山物联网逐步向智慧矿山迈进。     

探讨矿山安全标准化平台的建设方法

随着计算机软、硬技术不断发展创新,技术方法与手断越来越多,企业信息化平台建设方法同样如此。企业要建设符合自身发展需求的平台系统则要经过各种方法结合起来,充分深入了解企业实际情况。如何收集、整理信息,了解需求成为关键。     

探讨矿山安全标准化平台的建设方法

随着计算机软、硬技术不断发展创新,技术方法与手断越来越多,企业信息化平台建设方法同样如此。企业要建设符合自身发展需求的平台系统则要经过各种方法结合起来,充分深入了解企业实际情况。如何收集、整理信息,了解需求成为关键。     

数字矿山建设分析

在国家工业4.0和中国制造2025的背景下,信息化及工业化的深度融合已经成为各工业企业提升管理水平的重要手段.对于煤炭行业来说,管理好矿山生产及保障体系是各大煤炭生产企业的重要课题.从信息化、智能化的角度建设数字矿山体系系统,提出了解决综合煤炭生产企业综合协调、提升管理水平、提高生产效率的一条可行途径.     

准东二矿智能矿山建设探索

围绕国家、集团对智能矿山建设的指导思想、设计要求及目标,探索了准东二矿智能矿山建设目标、建设内容及建设成果。建设目标：打造国家级智能化示范矿井,实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人操作、井下固定岗位无人值守和远程监控,发挥示范引领带动作用,不断提升煤矿生产效益和安全生产管理水平。建设内容包括”一张图”管理系统、智能装备与控制系统、智能管控一体化平台、煤矿生产数据库、智能工作面地质构造透明化系统、IT基础设施、智能选煤厂。建设成果：构建了”一张图”管理系统;实现了工作面地质构造透明化;构建了虚拟现实(VR)培训系统。     

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。     

智能化网络教学平台的研究与实现

为了进一步提高网络教学系统的教学效果和效率，在分析了网络教学与传统教学差异性的基础上，介绍了一个基于Web的、包含全部教学环节和教学管理过程的自学型智能化网络教学系统平台，并对其组成结构和系统功能进行了全面分析，提出了网络教学系统的全面解决方案，方案可以解决目前网络教学系统中存在的效率低、实用率不高．在远程教学中发挥作用和效果不理想等一系列问题。     

智能矿山建设实践及关键技术

目前对智能矿山概念、发展规划的研究较多,对智能化建设成果和关键技术的研究较少。基于智能矿山建设的5层技术架构,以大柳塔煤矿智能化建设为例,论述了综采、掘进、运输、供电、供排水等系统的智能化建设情况及成效:共取消井下固定岗位约100个,减少作业人员200余人,降低人工成本4000万元/a,节约工业水电消耗30%,提高设备利用率5%,提高全员工效10%。指出智能矿山建设的关键点在于拓宽网络通道、统一各子系统接口、关联设备安全可靠和配备专业人才队伍,由此总结了目前智能矿山建设中存在的难点,并有针对性地提出了要攻关的关键技术,包括自动割煤、移动设备人员接近探测、无线传感、集中加油、井口智能安检、无人驾驶等。     

智能交通在数字化社区服务平台中的研究与实现

通过对常见的最短路径及其算法的分析,指出以往的最短路径算法不能实现公交路线的查询,提出更适合公交查询的最短路径算法以及在数字化社区服务平台中智能公交系统的实现。     

煤矿安全生产智能管理平台设计与分析

给出了煤矿安全生产智能管理平台的建设目标,介绍了该平台的总体设计及实现;结合该平台在某矿销售部的实际应用案例,表明该平台实现了对煤矿实时动态的精细化管理。     

水库群智能云服务平台可视化系统设计与实现

为加强水利信息化建设,解决海量异构数据管理分散、水利信息化展示平台落后等问题,实现水利信息数字化、规范化、模块化管理的目标,本文设计并实现了一套水库群智能云服务平台大屏可视化系统。该系统基于Vue前端可视化开源框架和SpringCloud微服务后端开发框架,采用WebSocket数据传输协议作为核心驱动全屏信息通讯与交互,以WebGIS地理开发库Cesium.js为依托,结合ECharts、DataV等应用组件库,设计了一套大屏可视化集成方案,为水利成果展示提供了一个多端协同与信息共享的可视化平台,有利于促进流域水资源高效利用及科学化管理。通过在金沙江下游与三峡梯级的应用实例表明,该可视化系统集成技术能够实现流域水利信息形象、生动的全方位展示,具有较高的应用前景和参考价值,能够为水资源高效开发与利用提供技术支撑。     

矿井瓦斯地质智能预警平台的建设与应用

针对煤矿企业瓦斯地质资料缺乏有效管理、瓦斯地质图更新困难及利用率不高的现状,从瓦斯地质预警原理、数据库、平台结构、功能模块、关键技术、预警保障机制等方面介绍了一种矿井瓦斯地质智能预警平台建设方案。该平台采用GIS技术建立瓦斯地质空间数据库,实现了瓦斯地质相关数据的集中、有效管理及瓦斯地质图的自动更新;采用WCF技术实现了跨图形平台的瓦斯地质相关图件的数据共享;以瓦斯地质学理论为指导,形成了一套完整的瓦斯地质预警指标体系,综合分析工作面前方的瓦斯赋存、地质构造、煤层赋存等情况,实现了瓦斯地质的实时超前预警。应用结果表明,该平台各项预警结果与现场实测情况完全一致,效果良好。     

煤矿安全生产智能管理平台设计与分析

给出了煤矿安全生产智能管理平台的建设目标,介绍了该平台的总体设计及实现;结合该平台在某矿销售部的实际应用案例,表明该平台实现了对煤矿实时动态的精细化管理。     

基于智能终端的景区电子凭证平台的设计与实现

提出一种基于智能终端的旅游电子凭证解决方案,使旅游景区传统的订票、售票、验票和景区管理全部实现电子化、信息化和智能化。对系统的总体框架、业务流程、主要功能模块和安全性进行设计;并对系统开发中使用的关键技术——二维码技术进行了研究;结合关键技术实现了主要功能模块。在客户端主要实现了二维码识别模块、数据发送与接收模块;在服务器端主要实现了电子凭证的生成、发送与验证模块;实现了服务器与客户端通信过程中的安全设计。     

基于Android的井下智能终端系统的设计与实现

利用井下Wi-Fi网络,应用P2P连接、UDP通信及XML解析等技术设计了一个基于Android的井下智能终端系统。该系统终端可以自动接入煤矿井下现有的802.11N等网络,实现与矿山已经建立的感知网络和现存的矿山6大系统进行实时数据交换以及人员的可视化通信。智能系统包括数据层、服务层和客户层。依靠井下物联网服务层获取井下传感设备返回的数据,借助于Wi-Fi网络通信实现服务层和客户层的互动,客户层的客户端可以实现可视化操作,可以随时了解井下环境现状和生产状况,更高效地帮助煤矿预防生产事故,提高生产安全系数。     

基于物联网的煤矿机电设备智能管理平台设计

针对目前煤矿机电设备人工登记管理效率低、协同控制性差等问题,设计了基于物联网的煤矿机电设备智能管理平台。该平台通过实时采集煤矿机电设备运行数据,实现设备运行状况实时展示、故障分级报警、故障快速定位及设备间协同控制;通过管理机电设备巡检过程,实现巡检计划编制、工单管理、日常巡检及故障处理;通过融合分析实时监测数据和日常巡检数据,实现设备故障诊断、设备使用率分析、人员到岗履职考核、维检计算编制及能效分析。该平台的应用可提高机电设备间协同效率,有效降低设备故障发生概率,提升设备精细化管理水平,实现设备全生命周期管理。