煤矿安全监控多系统井下融合方法

针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》对多系统融合的要求,分析了煤矿多系统融合现状,提出了一种在采集控制层进行多系统井下融合的方案,详细介绍了一种井下融合分站的设计。该融合分站可根据多个系统现场设备的接口及通信协议情况,实现分站级融合、链路级融合、数据级融合3种融合方式。测试结果表明,该融合分站能够同时接入安全监控、人员定位、矿压监测、瓦斯抽放监测等系统,实现多个系统间的数据共享。     

新型井下监控分站的设计

针对现有井下监控分站兼容性差、与井上总站通信方式单一的缺点,设计了一款新型的井下监控分站.该监控分站以ARM处理器LPC2119为核心,在μC/OS-Ⅱ的操作管理模式下实现煤矿井下工作现场数据的采集和相应的处理工作.它具有两种与井上总站通信的接口;每一路测量信道均可接收任意一种标准信号;可以有线连接传感器,还可以采用射频方式和无线传感器结点进行无线连接.该监控分站可以替代现有的大部分监控分站.     

基于FPGA的煤矿安全监控系统监控分站的设计

针对煤矿安全监控系统中的监控分站采用单一微处理器采集传感器数据而导致的实时性差的问题,提出了一种基于FPGA的煤矿安全监控系统监控分站的设计方案,详细介绍了该监控分站的软、硬件设计。该监控分站采用A3PE600系列FPGA完成传感器信号的数据采集任务,采用ARM系列MCU完成与FPGA通信、与上位机通信、根据配置信息及传感器数据实现断电及报警控制、人机交互等任务。该监控分站实时性强,可接入多种类型的传感器,并适用于传输接口不同的多种安全监测监控系统。     

具有网关功能的矿用本安传输分站设计

针对传统矿用传输分站存在执行协议单一、通信接口单一的问题,设计了一种具有网关功能的矿用本安传输分站,详细介绍了该分站的硬件和软件设计。该传输分站采用分布式结构,具有多种通信接口,通信端口可以自由定义协议类型、自由编辑数据地址、自由共享网关中数据,具有数据采集、数据融合和数据传输等功能。试验结果表明,该分站兼具网关和分站的作用,实现了监控现场多设备的无缝兼容和松耦合,具有很高的工程实用价值。     

TC9148/9149集成电路构成KJ90煤矿监控系统通用红外遥控发射接收器

TC9148/TC9149是目前编码遥控技术上较为成熟的发射/接收芯片,它具有功能强、电压低、功耗小等特点,在工业自动化仪表方面得到广泛的应用。根据AQ6201新标准的要求煤矿井下监控系统分站、传感器和断电器需增设遥控调校功能,而红外遥控调校采用特种信号制式在煤矿井下具有很好的抗干扰能力。因此KJ90监控系统分站(宽带分站﹑人员定位分站﹑电力监测分站和瓦斯抽放分站等)传感器和断电仪等采用一种通用红外遥控器可实现不同的遥控功能,产品给用户使用和生产调校带来了极大的方便。     

基于AT91SAM7X256的智能分站控制系统

依据<煤矿安全规程>并结合井下监测监控的实际需求,本文设计实现了一种基于AT91SAM7X256微控制器的煤矿智能分站控制系统.该系统可实现井下传感数据的检测、风电瓦斯闭锁的执行、实时数据的显示、通信中断后的历史数据存储,以及与地面中心站通信等功能.通过中心站对分站的配置,可灵活的将分站用于检测不同地点、不同传感器类型的井下数据.本文详细介绍了该控制系统的硬件设计及主控制程序的执行流程,并给出了风电闭锁逻辑的控制数据结构.     

基于物联网的可融合性煤矿监控系统研究

根据《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》中对监控系统多系统融合的要求,设计了一种基于物联网的可融合性煤矿监控系统,分别对井下数据融合与地面数据融合提出了解决方案:井下数据融合通过融合分站为区域内各类业务子系统提供相对独立的数据采集传输通道和业务处理单元、将各类数据进行融合后分发给相应的业务子系统,通过多业务融合网关调度多台融合分站来实现跨区域业务子系统数据融合;地面数据融合通过多系统融合软件平台实现数据分类存储、分析挖掘、综合利用和一体化展示。研究了主数据、消息服务总线、"一张图"模式展示等可融合性煤矿监控系统关键技术。该系统能为智慧矿山提供统一、一致的数据源支撑,从而实现监控系统一体化融合与应急联动。     

基于EPON技术的矿用综合数据接入网关设计

针对煤矿监测监控系统数据接口众多,无法实现数据的统一通信和共享的现状,结合EPON技术的优势,设计了一种基于EPON技术的矿用综合数据接入网关。该网关可实现煤矿井下不同接口数据的综合接入和不同系统之间的数据共享。井下实际测试结果表明,该网关主干网络通信速率达到了750Mbit/s,主干网络传输距离达15km,线路冗余切换时间小于100ms。     

矿用多功能WiFi信号转换器的设计

介绍了矿用多功能WiFi信号转换器的组成及信号的转换方式。该转换器可通过天线收发无线信号,可实现无线信号与RS485口、以太网口、传感器接口和语音接口等有线信号的相互转换,方便地完成了煤矿井下各种监控设备接口之间的互联,有效解决了各种监控系统和通信系统之间的兼容性问题。     

嵌入式USB3.0传输接口在矿井监控系统中的应用

矿井监控系统是煤矿高产、高效、安全生产的保障。由于煤矿井下的恶劣的环境对矿井监控系统提出了电器防暴、抗干扰能力强、不宜采用中继器、满足数据传输距离远等高性能的要求,我们设计了一种新型USB传输接口,实现与所有采集分站之间的海量数据通信,进一步提高了煤矿安全生产的信息化程度。同时对系统进行了测试并应用到矿井安全生产中,达到了监控矿井的目的,具有创新性和实用性。     

煤矿辅助运输车辆实时监控系统设计

针对煤矿辅助运输车辆调度管理难和售后服务响应慢等问题,设计了一种煤矿辅助运输车辆实时监控系统。该系统利用车载防爆终端实时采集井下辅助运输车辆的运行状态参数和位置信息,通过无线通信链路将采集数据传送至监控中心并进行显示,同时监控中心对数据进行分析,从而实现车辆的调度管理和售后服务。测试结果表明,该系统运行稳定,可实现对煤矿辅助运输车辆的全方位实时监控。     

煤矿机电设备监测系统的设计

为了实时了解煤矿主要机电设备的运行情况,提出了一种煤矿机电设备监测系统的设计方案。该系统采用温度传感器、压力传感器、电量采集盒采集井下通风机、提升机等主要机电设备的运行状态数据,将数据统一传送到监测分站,监测分站通过RS485总线与地面监测中心的上位机通信,从而实现对煤矿井下机电设备的远程监测功能。长时间的性能测试结果表明,该系统运行状况良好。     

低功耗煤矿压力监测系统设计

针对煤矿井下压力监测系统有线通信方式存在结构复杂、传感器功耗大、数据不稳定等问题,设计了基于ZigBee的低功耗煤矿压力监测系统。该系统采用低功耗压力传感器采集数据,通过ZigBee无线传输方式将传感器节点数据汇总到数据采集分站,数据采集分站将数据打包处理后上传到上位机软件,实现了井下巷道压力数据的实时监测,降低了传感器的功耗,从而提高了系统的使用寿命。     

基于改进RBF数据融合算法的煤矿井下安全监控研究

为了解决煤矿井下施工安全性低的问题,利用改进RBF数据融合算法优化设计煤矿井下安全监控方法。在煤矿井下环境下安装瓦斯、温湿度等传感器设备,将其安装在确定的测点位置上。利用改进RBF数据融合算法采集并处理传感数据,根据数据融合结果,考虑瓦斯浓度、温湿度、矿压等环境参数,得出煤矿井下安全性的监测结果。考虑煤矿井下人员实时位置,确定井下安全监控方向,在安全性监测结果的驱动下,利用设计的安全监控器,实现煤矿井下安全监控工作。通过效果测试实验得出结论：与传统监控方法相比,优化设计方法的瓦斯与温度监控误差分别降低了1.005mg/m3和5.65℃,同时安全监控范围得到明显扩大。     

煤矿多系统“一张图”融合联动平台设计

针对现有煤矿安全监测监控系统图形界面标准不一致、呈现效果差别大、无法实现系统联动效应等问题,根据《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》要求,提出了一种煤矿多系统"一张图"融合联动平台设计方案,介绍了该平台架构、融合联动通信接口设计及"一张图"模式的GIS平台设计。该平台采用WebGIS数据发布和WebService、OPC数据交互技术,将煤矿不同安全监测监控系统数据集中在统一的GIS平台上展示,并通过关联各系统设备之间的逻辑关系,实现多系统融合联动。该平台可进一步提高煤矿安全生产监测监控水平和监管效率。     

一种新型通信分站的设计

针对目前煤矿安全监控系统中低层网络即由智能传感器组成的传感器总线网络多种多样的问题,提出了一种兼容多种通信方式的通信分站设计方案。该分站一方面可采集多种数字接口的智能传感器信息;另一方面既可采用传统的总线方式与监控计算机通信,又可通过光纤或工业以太网与监控计算机通信。实际应用表明,该分站具有良好的兼容性和可靠性。     

基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统设计

针对传统的井下人员监测系统多用于井下人员的定位而无法实时获取井下人员生理指标的问题,设计了一种基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统。该系统通过多个无线传感器采集井下人员生理指标,路由器接收传感器采集到的生理指标数据,并通过无线链路发送给网关;网关通过以太网接口将数据上传到地面监测中心,实现井下人员生理指标的实时监测。测试结果表明,该系统满足心率监测要求,进一步提高了煤矿安全管理水平。     

基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统设计

针对传统的井下人员监测系统多用于井下人员的定位而无法实时获取井下人员生理指标的问题,设计了一种基于ZigBee的井下人员生理指标监测系统。该系统通过多个无线传感器采集井下人员生理指标,路由器接收传感器采集到的生理指标数据,并通过无线链路发送给网关;网关通过以太网接口将数据上传到地面监测中心,实现井下人员生理指标的实时监测。测试结果表明,该系统满足心率监测要求,进一步提高了煤矿安全管理水平。     

煤矿风井安全参数无线网络监控系统设计及其关键技术

针对煤矿地面风井的安全参数的监测和数据传输存在的问题,提出了一种采用DSP监控分站和无线网络传输数据的煤矿风井安全参数无线网络监控系统的设计方案,着重阐述了系统的风井监控分站、接口电路、网络的选择及无线数据信道优化设计、上下位机软件设计中的几项关键技术。该系统利用DSP为核心的监控分站对地面风井各项参数进行采集、处理和显示,并通过无线网络将数据传送到煤矿地面控制中心站,使之能及时监视处理风井系统故障,达到了安全生产的目的。     

基于物联网和工业云的选矿设备状态监控研究

为改善传统选矿设备监控画面不清晰、故障诊断预测难、无法精准建立数学模型等问题,本文提出基于物联网和工业云的选矿设备状态监控系统的研究。物联网技术能够准确采集在选矿设备运行时的数据,为设备诊断提供数据支持;微服务构架将设备监控系统与工业云结合,可根据不同选矿厂的需求定制设备监控云服务,完成设备监控的服务化;多传感器融合技术将采集到的视频数据与设备过程参数融合,通过与多种建模方式的匹配构建模型,完成故障预测和报警功能,为企业智能化奠定了基础。