基于数字孪生的智慧煤矿安全管控平台研究

为有效整合煤矿信息化系统数据,提升煤矿安全风险综合管控水平,提出了基于数字孪生的智慧煤矿安全管控平台理念,设计了数据感知层、平台组件层和应用服务层的系统架构,分析了平台构建所需的关键技术,构建了监测信息管理、风险综合研判、风险管控决策专家库和安全风险综合展现4个子系统。研究结果表明：基于数字孪生的智慧煤矿安全管控平台符合智慧煤矿建设理念,提升了信息数据整合程度,对挖掘煤矿安全关键风险、提升煤矿安全综合管控水平具有重要的实践价值。     

煤矿综采工作面高效服务云管控平台

针对目前煤矿综采工作面远程监测监控系统存在信息孤岛、不利于煤矿智能管控的问题,提出了煤矿综采工作面高效服务云管控平台和多个煤矿综采高效服务云平台的设计思路。综采工作面高效服务云管控平台主要包括智能服务云平台系统、专家智能决策管控系统、设备工况数据交互系统、台账仓储交互系统、大数据决策平台管控系统、设备故障诊断数据交互系统、人员管理交互系统和安全监测监控系统等。在煤矿开展了试验验证,结果表明:该平台在PC端或手机移动终端实现了对综采工作面设备的实时监测、多个综采工作面人员高效协同管理和基于大数据的分析决策等功能,对煤矿安全、高效生产具有重要意义。     

煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台设计

为了打造车集煤矿智能矿山建设,提高车集煤矿安全生产运营水平,对煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台进行了设计研究,管控平台核心业务架构主要分为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层5个层次,重点分析了安全风险分级管控、隐患排查治理、掘进等智能管控平台业务流程建设;设计了其监控平台,主要智能监控平台主要功能、智能联动平台设计等。研究把安全生产相关子系统集成到一个平台,使生产信息业务部门横向到边,可为智能矿山建设提供安全生产的基础数据源。     

基于全流程可追溯的煤矿安全智慧管控云平台

为有效解决现有煤炭行业各系统单独建设、多系统数据缺乏共享、智能分析及数据挖掘利用率低等问题，利用物联网、大数据、人工智能等信息技术，在深度融合煤矿安全管理业务的基础上，提出全流程可追溯的煤矿安全智慧管控云平台建设方案；重点分析了风险管控、隐患排查、班组任务处理、违章纠违等业务流程；平台通过数据中心实现多源异构监测数据的存储、整合及分析，将煤矿安全管理中涉及的9个子系统集成于安全智慧管控平台中，利用数据共享一张图进行协同管控与数据有效分析展示。应用结果表明：平台实现了煤矿数据融合、协同控制、业务联动与决策，在提高安全管控效率、缩减管控成本、最大化企业利益方面有较好效果。     

基于多源数据集成的煤矿应急救援平台的研究

基于枣矿集团的网络通讯环境和安全监测监控系统,研究开发了基于多源数据集成的煤矿应急救援平台,分析了该救援平台的"1139"结构模式,详细介绍了多源数据统一集成与共享服务、多源数据统一集成平台逻辑结构和多源数据统一集成的实现方式。通过对不同应用系统的集成整合,初步实现了煤矿安全生产事故灾难的统一监测监控、预警预测、综合研判、信息共享、多级联动、协同救援和应急调度管理。枣矿集团通过应急救援平台的建设,提高了企业应急救援的快速响应能力和决策指挥的科学性。     

基于智慧矿山的安全风险分级管控与事故隐患排查治理系统

为了落实好"双重预防控制"工作,保证煤矿安全生产,通过研究煤矿企业在风险分级管控和隐患排查治理方面存在的问题,基于互联网+、云平台、智慧矿山、物联网、WebGIS等技术,研究设计了煤矿安全风险分级管控和事故隐患排查治理管理平台,包括双重预防工作责任体系管理、安全风险分级管理、隐患排查治理、煤矿"一张图"智能分析以及移动端双控平台等功能,通过平台可以推进煤矿安全生产的标准化、信息化和智能化,实现事前风险分级管控、事中隐患排查治理,实现安全生产动态管理和持续改进,创建煤矿安全预防管理新模式。     

基于任务驱动的煤矿生产安全智能化管控平台设计与研究

在研究智能化矿井建设的基础上,根据具体业务和任务需求,从煤矿从业人员的角度出发,提出了一个发挥机关科室专业特长,促使基层联队安全、高效、高质量完成每日、每月、每年工作任务的智能化管控平台数学模型;设计了基于此管控平台所需的,将各种单一业务、任务信息化应用的数据之间联系起来的应用层、分析处理层、传输层、设备感知层的技术架构;描述了构建一个统一联动各子系统,实现信息收集与反馈,多类别、多来源不同感知信息集成与融合的数据采集系统,为调度指挥中心及平台使用者实现协同管控一体化、信息流通畅通化、生产效率最大化奠定了坚实的基础。     

煤矿安全数据分析与辅助决策云平台研究

煤矿安全数据的深层次挖掘和分析对提高煤矿事故预警能力与安全管理决策水平至关重要,根据我国煤矿信息化水平和安全管理特点,分析了煤矿安全数据分析与辅助决策云平台的功能需求,确定了煤矿事故综合分析、煤矿生产系统可靠性评价和基于大数据分析的煤矿事故预警三类主要服务功能。基于云计算的服务模式,提出了基于IaaS、PaaS和SaaS等层次的煤矿安全数据分析与辅助决策云平台的系统框架,给出了各层级的具体服务内容。结合国家关于发展云计算产业的相关意见,讨论了煤矿安全数据分析与辅助决策云平台的运行模式,研究结果对煤矿安全数据分析与辅助决策云平台的开发和运营具有重要参考价值。     

煤矿企业安全风险防控与预警系统研究

为推进煤矿企业安全管理由事后处理的被动管理模式向事前预防控制的主动管理模式转变,构建本质安全型煤矿企业,通过对煤矿安全风险预控管理的理论分析,并依据现有各级安全监测监控系统,研究设计了煤矿企业安全风险防控与预警系统。该系统可对煤矿企业数据进行联网采集、数据管理、分析研判及预警展现等,有效实现煤矿安全的闭环管理模式,对煤矿企业的安全风险防控、生产指挥调度,以及监管监察部门的综合风险预警有显著的作用。     

基于安全生产的智能煤矿管控系统

在研究智能煤矿建设需求的基础上,提出了基于标准体系建设智能管调中心、智能监控中心、矿山安全中心和运营管控中心一体化平台系统以及订单式生产模式的思路,设计了基于设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层的系统业务架构;梳理了煤矿安全生产的智能管控业务流程,并就其逻辑关系进行了阐述和探讨,为实现基于"一张图"的安全生产协同管控一体化、管理高效化、成本最小化、效益最大化奠定了坚实的基础。     

基于云计算的煤矿信息管理平台设计研究

针对当前煤矿信息管理工作量大、监管人员任务繁重、信息化管理水平低等问题,为进一步提升煤矿安全生产和信息化管理水平,提出了一种基于云计算的煤矿信息管理平台设计。平台依托云资源采用B/S结构设计了由基础资源层、支撑层、应用层、用户层及标准规范和安全保障两大体系的平台总体架构,最后按照设计进行平台研发,并将其部署在云端,实现了一套省、市、县与煤矿/企业四级管理的一体化煤矿信息管理平台。实际应用表明,该平台运行稳定、效果显著,对促进煤矿信息化转型升级具有一定的推动作用。     

智慧矿山安全管控大数据平台建设探讨

结合目前的煤矿信息化建设现状,针对智慧矿山建设过程中存在的数据孤岛以及信息难以有效融合的问题,提出了一种基于大数据技术的智慧矿山安全管控大数据平台建设方案和架构体系,提出了包含感知层、平台层和应用层的三层平台架构,描述了各层级的应用场景|探讨了智慧矿山建设过程中所涉及的数据采集、存储与治理技术、风险指标体系构建技术、可视化分析展示技术、综合预测预警关键技术以及视频智能分析技术,为智慧矿山的建设提供了新的参考。     

煤矿综合管理信息化平台模型研究

在分析煤矿综合管理信息系统功能需求和信息安全需求的基础上,提出一个安全的煤矿综合管理信息化平台模型和网络架构。该模型不仅可以实现煤矿信息的统一性、共享性、安全性和实时性,而且还可大大提高煤矿生产和管理人员的工作效率和决策水平。     

煤矿安全生产综合监察监管平台设计与实现

介绍了重庆煤矿及其监察监管信息化现状,分析了煤矿监察监管信息化存在的主要问题。研究制订了重庆市统一的煤矿数据联网标准规范协议,设计并建成了煤矿安全生产综合监察监管信息化平台。该平台由接入层、传输层、基础设施层、数据资源层、应用支撑层和应用层构成,在线接入安全监控、人员定位、视频监控、重大机电设备监测等子系统,具备煤矿基础数据管理、在线实时监测、历史数据统计与大数据分析、综合集成门户等功能,提供面向桌面电脑、调度大展和智能终端APP等可视化展现方式。目前,该平台已经成为煤矿安全监察监管的重要手段和精准监察的重要依据,提升了监察监管效率,创新了监察监管模式,对减少煤矿安全事故的发生具有重要意义。     

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Three.js的地压监测可视化分析云服务平台构建与应用

随着云服务及可视化信息技术的飞速发展以及国家和矿山企业对于矿山安全问题的日益关注,对作为矿山的数字化智能化载体的云服务平台提出了更高的要求,传统信息化平台应用的二维GIS技术已无法满足复杂的可视化分析需求。基于Three.js三维引擎,聚焦于矿山地压监测的可视化分析业务设计并开发了云服务平台,实现了倾斜摄影测量模型、矿山井巷模型、手动设计建模等多种三维数据的渲染展示,并具备地压监测数据的查询统计与云图分析功能,有效提升了矿山地压分析服务平台的易用性与分析深度。     

基于行为安全理论的矿工不安全动作管理APP研究

为转变传统闭环检查监管不安全动作的管理模式,解决煤矿不安全动作管理信息化技术中存在的缺少与行为安全理论的结合、无法挖掘不安全动作产生机理、无法有效统计分析不安全动作数据等问题,基于行为安全理论与瑞士奶酪模型(SCM),在验证某煤矿不安全动作管理情况与上述理论相容性的基础上,通过应用Android系统平台、JAVA编程语言、MVC模式、ETL数据抽取技术等技术,研究开发了矿工不安全动作管理应用程序,实现了不安全动作闭环管理与统计分析、挖掘不安全动作产生机理两大核心功能。使用腾讯云搜建立云搜索工具,附加煤矿行业法律法规数据库检索功能。应用程序在煤矿的管理结果表明:使用矿工不安全动作管理APP转变了煤矿对不安全动作监管的传统方式,在规范不安全动作管理过程的同时可以分析其产生机理,提高了搜索相关法律法规的快捷性,为实现煤矿数字化、信息化提供了新思路。     

智能露天煤矿信息综合管控平台设计及关键技术研究

为了加快露天煤矿智能化建设,设计了智能露天煤矿信息综合管控平台,利用大数据技术为基础,通过对露天煤矿各自动化系统/信息化系统数据的研究,为智能露天煤矿信息综合管控平台提供跨系统多元化的数据治理,并通过可快速部署的云服务模式为其提供智能化系统应用。信息综合管控平台通过大数据云服务的数据、算力和环境支持,紧紧围绕露天煤矿半连续工艺流程,设计了智能三维地质中心、智能生产管控中心、综合安全监控预警及应急指挥中心三个中心,并根据智能化技术发展,梳理了中心的具体系统,为露天矿智能化建设提出具体的构想。     

基于AHP-SPA的煤矿安全管理模型构建及应用

为了从根本上提升煤矿安全管理水平，在探索煤矿安全风险辨识与标准化的基础上，结合层次分析法与集对分析，建立了AHP-SPA的煤矿安全评价算法模型。基于“三位一体”体系，分专业按权重建立以煤矿标准化评级为基准的煤矿安全评价指标，实现了对煤矿安全管理效果的动态评估。最后，将AHP-SPA安全管理模型在济宁二号煤矿进行实际应用，验证了模型的适用性和可靠性，为煤矿安全管理提供了新的理论与技术支撑。