煤矿信息引导发布与智能联动系统设计与实现

针对煤矿井下灾害救援等信息无法快速有效传递的问题,结合面向服务体系架构思想、分层构架设计思想和WCF技术,设计并实现了一种新的煤矿信息引导发布与智能联动系统。系统借助井下以太环网实现与LED信号显示牌的通讯和信息显示,提供LED信号显示牌等设备管理、用户权限管理、应急预案管理、信息下发管理和上位机模拟显示等功能,并利用不同的优先等级,实现与煤矿其他异构系统的消息传递与智能联动显示。实际应用证明,系统稳定可靠,时效性强,对提高煤矿救灾指挥能力有重要意义。     

煤矿井下多系统应急联动装置的设计

针对安全监控系统通过地面上位机软件实现与人员定位、广播等系统应急联动功能响应时间滞后及对井下主干网通信质量依赖性强的缺点,设计了一种煤矿井下多系统应急联动装置。该装置通过丰富的外设接口、规范化接口协议、高效的地址总线等技术,实现了煤矿井下安全监控、人员定位、广播等多系统数据采集、融合、联动。与现有基于上位机联动服务器实现井下多系统应急联动功能相比,具有脱网自主运行、响应时间快的特点,真正做到了危险预判、控制前移。     

煤矿瓦斯地质预警评级系统

为了提高煤矿井下瓦斯地质预警能力,通过专业的评级报表以标准化、制度化的方式对煤矿5大部门采集的数据进行分析;以瓦斯地质预警评级系统为中心,通过多部门联动,及时上传、汇报、分析数据;以报表的形式对井下环境进行评级、预警,通过多样式的传输方式,实现可多终端方式实时查看评级报表,瓦斯地质预警评级系统还可以与多种系统相结合形成智能预警控制系统,为煤矿井下安全提供重要依据。     

基于RFID和ZigBee技术的矿井机车定位系统设计

针对煤矿井下运输的生产环境,设计了一种RFID技术和ZigBee技术相结合的煤矿井下机车精确定位系统。系统采用射频识别数字标签卡将井下地理位置数字化,再经过机车上携带的定位终端准确地获取机车位置信息,通过无线传感网络将数据传输至地面管理控制模块,通过解析将机车信息显示和存储。     

煤矿综合自动化“一网一站”的设计及应用

煤矿六大系统中,由于布线多,设备多,维护困难,发生事故后多系统难以恢复,易造成应急救援不便。针对这些问题,提出了的煤矿综合自动化"一网一站"系统,该系统已在神东煤矿试点应用,可将井下各系统统一接入、统一承载、统一管理、统一联动。通过上湾煤矿、锦界煤矿和大柳塔煤矿的应用表明,该系统很好地实现了煤矿指挥调度一体化、远程监控、多种调度终端与视频联动等功能。     

煤矿5G智能化应用实践关键技术研究

基于山西新元煤矿5G技术智能化应用背景，通过剖析当前煤矿智能化对于4G与WiFi通信技术各项性能的发展需求，提出了煤矿5G智能化应用场景及设计内容；从智能化建设顶层设计体系出发，搭建矿用5G网络、部署组织架构，研究提出适用于井下精准协调控制、综采工作面设备智能监测与集中控制、系统运行状态回传和井下透明可视化巡检的技术方案，以实现井上井下协同作业、综采工作面智能化和机器人智能巡检。研究成果在新元煤矿31004和3411工作面进行应用，应用结果表明，技术方案的实施显著提高了煤矿经济效益，有助于推动实现煤矿井下少(无)人化作业。     

井下人员定位系统的信息网络共享

通过井下人员定位管理系统可以解决煤矿井下人员管理困难,井上人员及时准确掌握井下的实时信息的问题。详细介绍了网络共享的的结构类型,信息发布的关键技术,通过利用ASP.NET技术和ArcIMS等技术完成系统相关数据信息的发布,实现了包括实时数据、历史数据、实时路径轨迹、井下地图等系统数据信息的网络浏览。     

区域协同控制器在老石旦煤矿的应用与实践

介绍了区域控制器的组成、工作原理、功能以及在老石旦煤矿应用所取得的效果.区域协同控制器作为全新一代安全监控设备,搭载了一键远程升级、无主站异地交叉控制、多系统接入、智能识别即插即用、在线调校等技术,取代了传统系统中的网络交换机和监控分站,实现了真正意义上的井下硬件融合和多系统间的联动.实践证明,区域协同控制器具有传输架...     

智慧煤矿主体架构设计与系统平台建设关键技术

针对煤矿建设过程中存在的信息孤岛、子系统割裂等问题,提出了以"自主感知与控制-信息传输系统一操作平台-井下系统平台-生产经营管控平台"为主线的智慧煤矿建设主体架构,通过底层的自主感知系统对井下的"人-机-环-管"信息进行全面感知,并对感知信息的数据格式、通信协议、存储方式等进行统一,构建了井下多源异构大数据共享平台,实现了井下各子系统之间的数据统一管理与信息共享。利用统一操作平台对井下生产系统、安全保障系统、综合保障系统进行统一管理,解决了信息孤岛、子系统割裂等问题。井下系统平台不仅为上层的生产经营管理平台提供数据支撑,而且为底层机械设备的智能操控提供决策依据,实现了井下信息感知、分析、决策、控制的智能化操控。将智慧煤矿智能生产系统细分为地质及矿井采掘运通信息动态管理平台、井下精准定位导航通信管理操作平台、智能化少人采掘系统综合管理平台,详细阐述了智能综采子系统间的组织架构与实现路径。按照井下危险源的种类对智慧煤矿智能安全保障系统进行了分类,搭建了智能安全保障系统的主体架构,分析了井下危险行为、危险区域识别系统的技术路径。基于井下采掘工程需求分析,对智慧煤矿智能综合保障系统进行了分类,构建了智能综合保障系统的主体架构,详细论述了井下设备在线诊断与远程运维系统的实施过程。从基础理论、信息感知、数据处理、高效传输、精准控制5个方面,对未来需要突破的智慧煤矿建设关键技术进行了展望。     

矿山物联网移动多媒体终端设计

为了解决矿山物联网信息只能在井上指挥中心显示,设计了一种移动多媒体终端,实现无论在井上还是井下都能接收到各种信息。该终端基于Intel E6x5C处理器嵌入式平台,通过配置Asterisk和Eyebeam软件,使得移动终端与指挥中心以及智能矿灯相连,设计出具有井下人员环境信息感知和定位、报警预警及网络电话等功能的移动多媒体终端设备。     

煤矿灾害智能综合防治系统构建及关键技术

针对煤矿各灾害子系统单独运行容易出现的信息孤岛现象,提出利用现代信息技术、计算机网络技术、数据库技术、中间件等技术构建煤矿灾害智能综合防治系统的具体思路,目的是将煤矿粉尘、火灾、水害等灾害综合到统一平台,进而实现多系统联动。介绍了煤矿灾害智能综合防治系统设计思路,阐释了包括煤矿安全风险数据融合监视、煤矿安全态势预测预警、安全风险分级管控、隐患排查治理和辅助应急救援等灾害智能综合防治系统的主要功能,从数据实时收集与存储技术、数据分析与预测技术、灾害响应与辅助救援技术3个方面系统地剖析了实现煤矿灾害智能综合防治系统构建的关键技术方法。实际应用表明,该系统通过建立统一矿山数据中心,能够在统一的时空框架下实现“人-机-环-管”系统协同管理,实现煤矿粉尘、火灾、水害等灾害的统一管理。     

斜沟煤矿原煤运输皮带机集中控制系统应用

通过对斜沟煤矿原煤生产主运输系统的现状分析,对井下运输皮带控制系统的升级,PLC控制网络的建设以及隔爆摄像仪和巡检机器人的应用,构建了斜沟煤矿原煤主运输皮带机集中控制系统,实现了全矿井皮带运输的一键启停、联动联控,应用移动APP和WEB发布功能实现了运输系统数据互联共享。     

煤矿井下数字应急广播通信系统的应用

结合煤矿实际情况,数字化为设计核心,基于TCP/IP网络传输技术设计了一种煤矿井下数字应急广播通信系统,系统数据传输距离长、音频播放流畅、安全稳定性强,功能强大。阐述了煤矿井下数字应急广播通信系统的设计原理、系统布暑方案、及系统功能。     

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。     

井下融合及多系统联动技术在黄白茨煤矿应用与实践

介绍了黄白茨煤矿使用的安全监控系统组成、架构,核心设备区域控制器的原理,井下硬件融合及多系统联动方案以及在现场的应用效果。建立了"一网一站"模式(即数据传输一张以太环网、一种监测分站),实现多业务系统数据集中采集、处理、传输、控制、融合、联动。同时实现在无主站条件下的异地断电和多系统联动、智能识别即插即用、传感器在线调校等功能,系统的智能化和便捷化程度显著提升。能够减少设备的重复投入、维护人员投入、减少后期维护工作量,直接或间接降低投入成本。自使用井下硬件融合联动及相应新技术以来,系统运行稳定可靠,故障率降低35%以上,杜绝了"误报警、误断电"的情况,实现了"监控有效"的目的。     

基于ZigBee的煤矿井下水泵房监控系统设计与实现

针对目前煤矿井下水泵房有线监控系统布线困难、可移植性差等缺点。笔者基于ZigBee技术,设计并实现了煤矿井下水泵房无线监控系统。该系统无需在井下铺设网络线路,通过ZigBee传输协议,在地面上完成对井下水泵房整个运行过程的监测显示、控制、保护、报警和管理,并把水泵运行记录等参数以及操作信息保存到数据库。系统为操作人员对水泵房进行监控和维护提供了快速、准确及全面的信息依据,实现了井下水泵房、井上远程监控和自动化管理的目标。实际应用表明,该水泵房无线监控系统大大提高了水泵运行的可靠性和安全性。     

基于ZigBee与CAN的煤矿井下人员定位系统

基于对无线通信技术(ZigBee)与现场总线(CAN)技术的研究,介绍系统的构成及模块功能,以单片机作为微控制器和采用CAN总线接口转换技术,设计了一种煤矿井下人员定位系统。该系统采用新兴的ZigBee无线通信技术对井下的佩戴有标签设备人员进行定位和身份识别,由读写器采集信息通过CAN总线传送到地面监控中心,监控计算机记录人员位置信息,实现井下人员的考勤统计,并实现显示井下人员分布情况,为抢险救灾提供可靠依据和保证。     

煤矿5G融合通信系统架构设计

针对煤矿通信系统存在系统独立、缺乏联动互通、统一调度等现象,研究建设煤矿5G融合通信系统的架构设计要求,满足井下联动调度、远程（无人）操控、巡检机器人的典型应用场景;分析该系统在承载采集类、控制类、双向交互类等多数据业务,对低时延/高可靠、数据安全、大带宽的技术要求;提出了采用NGN网络架构、SIP软交换协议及开放接口技术的煤矿5G融合通信平台架构的网络拓结构、安全运行机制、API多层次架构,以及网络动态控制策略的设计需求;探讨了建设基于5G通信的无线承载网的接口类型、业务需求、建设方式,并分析了3种典型联动应用的结论。研究结果表明：基于5G的煤矿融合通信系统的架构设计及联动应用测试,对解决智能矿山多系统建设中面临的接口兼容、远程控制、统一调度等问题具有重要意义。     

煤矿井下电网越级跳闸故障识别及防治技术研究

煤矿供电安全是十分重要的,由于煤矿供电网络特殊结构,导致电网参数难整定,容易发生越级跳闸的问题。本文通过粗糙集理论故障识别技术和GOOSE防越级跳闸技术的研究,并结合高速同步采样技术和煤矿防爆技术,设计了煤矿井下电网防越级跳闸故障智能识别及防治系统,实现煤矿供电网络的防越级跳闸安全保护功能。该系统为煤矿越级跳闸问题提供了一种解决方案,为提高煤矿供电安全水平具有重要意义。     

煤矿井下斜巷轨道运输综合监控系统

煤矿斜巷轨道运输是煤矿安全生产隐患的重灾区之一,针对煤矿斜巷轨道运输综合安全监控的现状,提出设计开发基于可编程控制器、视频集中显示技术和管控一体的斜巷轨道运输综合监控系统。通过人体红外传感器,在绞车启动前,实时检测斜巷内人员信息,视频信息同时传输至井下绞车操作室及地面实时显示,司机通过防爆监视器判断现场情况;绞车启动人员误入轨道及时报警,并通过联动控制装置,自动紧急制动绞车和轨道机车;可编程控制器采集绞车运行状态信号,提示司机做出相应反应,保证绞车的安全运行。所开发设计的煤矿井下斜巷轨道运输综合监控系统已经在多个煤矿使用,切实实现了"行车不行人、行人不行车",安全防范效果良好。