金徽矿业郭家沟铅锌矿智能矿山系统建设

我国正处在矿业3.0向矿业4.0转型的重要时期,推进绿色矿山和数字化矿山建设已成为矿业转型升级的必由之路。本文以金徽矿业郭家沟铅锌矿为研究对象,将移动互联网、物联网、云计算、大数据技术、虚拟化技术等信息技术应用于矿山的生产及管理过程中,对矿山地质板块、采矿板块、安全管控等方面进行了智能化升级改造,实现了矿业开发互联化、物联化、数字化、感知化和智能化,从而确保矿山安全生产,提高矿山生产效率,最终实现无人矿山、安全矿山、智慧矿山。取得了明显的经济、社会效益的同时,也为同类型矿山进行智能化升级改造提供了参考和借鉴。     

矿山物联网体系建设及功能实现

为了提高煤炭企业自动化和信息化生产及管理水平,实现矿山智能化管理,以矿山基本特征和物联网技术为基础,通过分析研究矿山智能化管理对物联网技术的需求和应用的基本内容,提出矿山物联网的体系建设及功能实现。矿山物联网的体系可以有效解决现有煤炭企业的信息化、自动化难题,使煤炭企业在感知范围、自动化控制程度和智能化管理程度方面显著提升,有效提高煤炭企业生产效率和人员安全保障水平。     

智慧矿山框架与发展前景研究

首先回顾了我国数字矿山的现状,阐述了当前数字矿山建设的主要内容,并剖析了当前数字矿山建设中存在的问题和挑战。从创新技术角度提出了智慧矿山的技术框架,并对智慧矿山发展中面临的安全、管理、效益等关键技术问题进行了研究,提出物联网、大数据挖掘与知识发现、虚拟现实、柔性生产、扁平化管理等新思路将成为未来矿山企业发展新的契机。     

智慧煤矿2025情景目标和发展路径

智慧矿山是煤炭行业转变发展方式、提升行业发展质量的核心驱动力,是矿山技术发展的最高形式。基于数字矿山技术发展现状,结合生产系统智慧化特征及要求,给出了智慧矿山概念及内涵:将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术融合,形成矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统;到2025年,实现煤矿单个系统智能化向多系统智慧化方向发展,建立智慧生产、智慧安全及智慧保障系统的基本运行框架,初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧煤矿第二阶段目标。实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。资源开发利用水平显著提高,煤矿职业健康和工作环境根本改善,矿山生态恢复和保护全面实施。     

陈蛮庄煤矿智慧矿山建设的探索

陈蛮庄煤矿通过完善基础设施建设,搭建智慧矿山基础平台--3D GIS平台、构建企业数据库,优化集成各矿山管理信息化及工业自动化系统,研制生产技术管理系统,开发智能化决策支持系统,建立智慧矿山门户网站等建设智慧矿山。实现了矿山开采环境安全数字化、技术装备智能化、传输网络化、管理信息化、决策科学化。     

基于“互联网+”智慧露天煤矿建设发展新构想

智慧露天煤矿建设不是各种信息化系统的简单堆砌,而是通过将物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网、无人机、三维激光扫描等技术和装备与露天矿山开采有机结合,形成露天矿山互联、感知、分析、自学习、预测、决策、控制的完整的具有符合露天矿智能开采的“智慧大脑”系统。通过对露天矿山“智慧大脑”的构建,从无人机测量、智能调度及物料流规划、违章行为智能识别以及多源数据融合等角度出发,最终实现露天矿采掘、运输、排土、洗选、物流、风险预警、生态保护、安全管理等各个生产环节的智能化、开采资源利用的最大化、生态开采扰动的最小化、生态恢复的最优化、职业卫生危害的降低和矿山生产的无人化,实现“互联网+”的露天矿山智慧化生产、精细化开采,对我国金属、非金属露天矿山智能化建设同样具有重要借鉴。     

地下矿山智能生产控制与管理建设体系研究

近年来随着人力成本增长,安全和环境要求更加严格,国内矿山企业需要从劳动密集型粗放管理方式向高效科学管理方式转变。生产控制与管理智能化是矿山实现高效科学管理的关键,需要紧贴矿山运行特点,选用合适的、性价比高的技术和设备来实现。总结了中钢矿业公司的智能矿山建设经验,分析了地下矿山的运行特点,以信息化、自动化为基础,利用物联网技术,构建了矿山智能生产控制与管理建设体系,提出了从地质、测量、采矿信息的数字化与可视化、生产运行智能化控制、安全生产智能化监测与预警和经营管理信息化四个方面进行矿山智能化建设,总结了关键实施技术和设备。按照此体系进行建设,矿山就能在生产和管理方面实现数字化、自动化、决策与预警智能化,并为其他矿山智能化建设提供参考。     

智慧矿山职业健康安全监管信息系统研究

为了解决煤炭企业在职业健康安全管理中存在的问题,提出了物联网视角下的智慧矿山职业健康安全监管信息系统研究。以智慧矿山为基础,借助物联网、大数据、云计算等技术,结合职业健康安全管理体系,介绍了系统建设的主要内容;设计了由展示层、业务逻辑层、中间件层以及数据层构成的系统总体架构;设计了系统网络拓扑结构;采用Hbase数据库,解决非结构化存储问题;以J2EE为开发平台、SpringMVC为开发架构,借助Java语言开发了包括智能管理、职业健康体系管理以及基础支持在内的职业健康安全监管信息系统。结果表明:通过系统实施能够完成对职业健康安全的全方位管理,涵盖对危害因素的辨识、评估与管控,对危害因素的自动化、智能化的实时监控,以及对职业健康安全管理工作进行综合性智慧分析、智慧控制。能够最大限度地降低对煤矿职业健康安全具有危害的因素所造成的影响,保证煤矿生产工作处于安全监管的良好环境。     

神南矿区智能化矿山设计及建设

从智能化矿山的现状及设计目标、设计内容和特点3个方面对神南矿区智能化矿山进行了现有情况的分析、归纳,兼顾与陕西煤化工集团有限公司数字化、信息化共享,结合神南矿业公司及下属的红柳林矿业公司、柠条塔矿业公司、张家峁矿业公司智能化矿山建设具体情况,以空间信息处理技术、物联网技术、大数据、虚拟现实技术、云计算技术为手段,实现采掘一线少人化、固定岗位无人化、安全生产可量化、矿井生产指挥控制系统智能化和可视化、生产和生产辅助系统智能化、矿井管理与经营决策智能化,最终实现安全、高效、绿色、智能化现代化矿区设计目标。     

物联网技术在煤矿物流信息化中的应用

本文将物联网的技术及理念与煤矿企业安全生产管理的现状与需求相结合,探讨了物联网技术在煤矿物流信息化中的应用,提出了"智慧矿山"的理念与物流信息化系统设计。     

基于物联网的矿用产品安全标志信息管控

针对目前安标管理系统中存在的一些薄弱环节和技术不足,结合当前的研究热点-物联网技术,提出基于物联网的矿用产品安全标志信息智能管控技术研究,概述了矿用产品安全管控技术研究现状,建立了矿用产品安全标志管控系统总体结构模型,并对部分关键技术进行了详细分析,研究结果将对排查治理设备安全隐患、强化设备安全监管监察、强化煤矿安全生产源头管理具有重要意义。     

煤矿安全生产管理体系智能化研究

研究煤矿安全生产管理体系及智能化,从源头上科学地控制安全隐患,是煤矿企业可持续性发展的重要基础之一。基于以实现矿井生产"零伤亡"安全生产为目标,初步构建起"人-机-环-管"安全管理体系。通过移动互联和电子签名技术,实现安全管控风险管理智能化;基于权限控制和定位技术,实现作业风险全程监控管理智能化;通过电脑端系统和移动端APP实现培训管理智能化;通过移动APP、设备实时监视系统实现设备安全管理智能化;基于物联网技术,通过系统及信息整合,实现安全风险报警系统智能化和隐患排查智能化管理;通过移动终端,实现安全标准化管理智能化和安全数据动态管理智能化。     

基于物联网的矿山智能仓储快递服务系统设计与应用

针对传统矿井仓储管理系统工作效率低、运行成本高、库存更新不及时等问题,以麻地梁煤矿智慧矿山建设为工程背景,采用RFID标签、GPS、传感器等设备,结合RFID技术、传感技术和物联网技术,提出了一种基于物联网的矿山智能仓储快递服务系统,实现对运输设备、货物的数据采集和射频跟踪,通过读取数据传输到各个执行原件,完成仓储物料的各流程自动操作。所存储的信息具有互用性和规范性,能够在无线通讯网络支持下,自动归纳至中央管理平台,能够智能化管理物品。现场应用结果表明:该新型仓储管理系统,提高了物资配送效率,减少了库存物资积压,库存成本降低了60%,物料管理用工减少了30%,具有显著的经济效益,为实现智慧矿山的发展目标奠定了坚实的基础。     

基于物联网技术的智能爆破初步研究

研究了智能爆破的基本概念、主要特征、关键技术、总体架构和核心内容等主要问题,重点研究爆破器材智能管理、爆破现场智能监测管理和爆破振动智能监测与分析等三大智能应用系统。其中放炮全程智能监控系统和爆破远程测振信息管理系统已在实践中得到了良好的应用,为工程爆破深入信息化奠定了坚实基础。物联网技术将在工程爆破领域发挥更大的作用,实现爆破行业的高效、安全和绿色发展。     

煤矿安全双重预防信息管理系统设计研究

针对由于风险、隐患因素导致的煤矿安全事故时有发生现象,将互联网技术与国家煤矿安全相关法律法规结合,基于B/S模式,采用Layui设计框架,使用JavaScript、Java语言等技术,提出了煤矿安全双重预防信息管理系统设计。通过明确系统研发目标,设计了系统整体架构,阐述了系统管理机制与功能,并借助FP-Growth算法发现多维度下隐患数据的关联性。系统以多终端智能联动模式,实现了对岗位人员工作的实时支持|通过对风险信息的可视化操作,提升了煤矿信息化管理水平|对风险与隐患信息进行统计分析,为煤矿安全双重预防决策提供技术支撑。     

基于工业互联网的智能矿山研究与设计

阐述了基于工业互联网平台建设智能矿山的意义与目标;指出,打造煤炭工业互联网平台,就是要通过工业互联网技术使煤炭产业各环节间进行有机联动,实现产业链的真正融合,打造矿山新型数字生态,助推煤炭行业高质量发展。研究了基于工业互联网的智能矿山技术体系和业务架构;认为,基于工业互联网的智能矿山建设应首先进行算力及容灾体系建设,其次是要进行网络体系搭建,第三要搭建横纵贯通的数据中台业务。将目前我国煤炭企业智能矿山建设的发展阶段归纳为4个阶段:框架初步构建、实现采掘等单系统或单项技术智能化决策和运行阶段;多系统信息融合、实现采掘运智能联动阶段;形成智能生产、安全、管控智慧大脑阶段;形成全矿区、多产业链、多系统集成的智能矿山体系阶段。最后提出,智能矿山建设是一个科技创新和不断进步的过程,应注重顶层设计,做到传承与创新并重,基础平台、局部场景智能化建设要并行等具体建议。     

物联网技术在煤炭物流中的应用

物联网技术飞速发展,把物联网技术融入到煤炭物流中势在必行。认为现阶段煤炭物流中存在问题,表现在:在仓储和过磅环节中存在效率低下、人为因素干扰严重的问题、运输环节存在偷盗置换、交通拥堵的问题。对物联网技术在煤炭物流关键环节中的运用进行了研究,提出了车辆识别、智能过磅、视频监控、GPS定位、电子封签等具体应用形式,形成了一套新的管理模式。最后,通过物联网技术在山西某煤矿的应用实例,验证了物联网技术在煤炭物流中应用可以为企业带来巨大的效益。     

基于物联网的露天矿智能爆破系统设计研究

以矿山物联网、矿山智能化和采矿自动化、无人化的发展趋势为背景,以实现露天矿爆破的智能化为方向,以解决目前露天矿爆破在管理、安全和信息处理方面存在的问题为目的,以现代通信技术、自动化技术和软硬件技术为基础,重点研究了露天矿智能爆破的总体架构、核心内容、关键技术等。设计的主要内容：①露天矿用钻机的自动钻进与行走流程、钻孔精确定位与导航、穿孔数据记录、易损件和消耗件信息记录等功能;②适用于露天矿爆破工程的通信网络与数据库;③露天矿监控与爆破设计软件。该系统在实践中得到了良好应用。     

基于云计算的煤矿物联网一体化平台体系架构

在总结煤矿安全生产管理信息系统发展历程的基础上,着眼于物联网、云计算等技术在煤矿领域的应用发展,提出了煤矿物联网一体化信息平台的概念,并对其特征进行了详细阐述;基于分层设计理念,给出了包含感知层、通信传输层、信息服务层和应用层4层结构的煤矿物联网一体化信息平台体系架构,介绍了每层结构的功能和组成。在此基础上,重点阐述了构建煤矿物联网一体化信息平台所涉及的现场感知与自组网、短距离无线通信、智能信息处理与服务、防爆设计等关键技术问题。     

基于多视窗的一体化煤矿安全与监测系统

现阶段我国煤矿生产行业信息化程度较低,安全监察人员工作任务繁重,这对于煤矿安全的实时化监督管理带来了巨大困难。针对这一问题,在对国内外煤矿安全问题解决措施深入分析的基础上,将物联网技术与虚拟现实技术有机结合,开发出一种能够对煤矿安全进行实时感知和预警的新系统。物联网技术发展可获取多样安全信息,如何实现整个煤矿安全信息的一体化监测是目前亟需解决的问题。该系统充分利用了Unity3D开发平台的多相机操纵特性,采用3Dmax进行模型搭建并进行渲染烘焙构建三维虚拟场景,借助多线程技术实现各传感器参数的同步更新,能够实现对矿井环境的多视窗一体化监控。研究表明,该系统不仅能够对煤矿的各类环境与设备参数进行实时化监控,而且能对井下人员运动轨迹进行分析与定位。