矿用钢丝绳芯输送带智能无损探伤监测系统研究

针对煤矿钢丝绳芯输送带采用人工巡检效率低、准确度差的问题,研发了一种基于X射线和激光三维重构技术的矿用钢丝绳芯输送带智能无损探伤监测系统,该系统通过卷积神经网络、点云数据三维重构和数据调度算法进行数据分析处理,实现了对钢丝绳芯输送带内部及外部的失效特征检测预警、外部磨损区域的框选面积及磨损体积计算和钢丝绳芯断丝、抽头、扭曲、接头长度变化等失效特征故障诊断功能,经过实验验证,系统对输送带表面损伤识别分辨率小于1.5 mm×1.5 mm,磨损区域识别面积精度小于1 mm²,鼓包识别体积精度小于1.5 mm³,对输送带断绳(丝)、鼓包和接头抽动位移3类损毁失效识别正确率约为98%。该系统根据钢丝绳芯输送带数字化检测数据分析,可准确判断输送带的故障点并发出预警,有效保障输送带安全使用。     

马粪沟尾矿库智能监测系统优化升级与应用

庙沟铁矿马粪沟尾矿库作为运行至中后期,坝体高度已符合二等库标准的“头顶库”,由于堆积坝升高,库内汇水面积减小,现有尾矿库智能监测系统已不能满足现状安全要求。通过对现有尾矿库智能监测系统进行优化升级,使马粪沟尾矿库智能监测系统符合了国家相关规范要求。     

基于Agent的尾矿库智能监测系统

针对尾矿库监测过程中的分布式管理决策需求以及监测技术快速发展带来的适应性问题,提出基于Agent的尾矿库智能监测系统方案。采用Agent来描述不同的监测模型,并且通过Agent之间的智能协同来完成不同的监测任务,增强系统的自适应性和群体决策能力。该系统对于全面掌握尾矿库的安全状态以及各管理部门之间的信息共享和应急协同具有重要作用。     

矿用大型固定设备安全运行远程监测系统的开发

矿用大型固定设备是煤矿重要的机电装备,确保大型设备的安全运行是煤矿机电和安全管理的重要一环。本文介绍了我们开发的基于工业以太网的矿用大型设备安全运行监测预警系统,本系统实现了各分站大型固定设备监测数据网、语音网、视频图像网三网合一,建立起了矿井大型固定设备的安全监测预警系统,为煤矿大型固定设备的安全可靠运行提供了保障,提升了矿井的机电和安全管理水平。     

矿井通风系统隐患智能监测系统应用

为实施监测通风系统参数及隐患,保证矿井通风安全稳定,在现场测定南凹寺煤矿通风参数和利用安全检查表法对矿井通风系统隐患进行精确摸排的基础上,建立数据库,实时采集通风系统参数,上传通风系统隐患,结合隐患识别模型,利用网络解算,实现通风系统隐患在线实时监测和预警。     

特大城市矿山环境与安全监测智能预警平台研究应用

随着特大城市工程建设的纵深发展,地铁、高速干线等重大建设工程往往密集分布与城市边缘之地的矿山及周边,产生了诸多矿山环境与工程建设交织的环境安全,引发了极端天气来临时政府应急部门的重视。因此,对城市重大工程建设相邻废弃矿山环境与安全监测预警就显得尤为重要。一种融合多种功能智能监测预警平台应用到了受相邻重大工程建设影响的矿山环境监测领域,以深圳横窝水田废弃石场为例,实时为工程建设和矿山环境服务。     

矿用主要通风机监测系统

根据矿山主要通风机的型号、性能特点,在分析了矿山通风方式及通风机布置的基础上,研发出主要通风机监测及故障预警系统。主通风机监测系统主要通过采集通风机工作的电压、电流、温度、震动情况、功率大小等参数的信号,同时还对通风机出风口的风量、风压及其湿度进行实时监测,通过信号传输系统,将上述信号传输至计算机系统,经过信号的分析、处理,最终确定通风机的运行状态和电机自身的运行特征,预警通风机和电机存在的各类故障。     

基于物联网的井下涌水自动监测与智能识别研究

针对我国金属矿山不断发生的透水事故,应用物联网技术,建立了一套软硬件结合的涌水量自动监测报警与智能识别系统.该系统对井下水位进行自动监测,对水组分和周围环境进行智能识别,大大地减少了透水事故的发生。生产试验证明,该系统简单可行,运行稳定,具有良好的监测、报警和智能识别功能,具有很好的推广应用前景。     

基于矿用鸿蒙系统PLC的井下带式输送机智能监控系统研究

针对井下带式输送机在运行过程中带速与煤量不匹配、电机空载时间过长造成的能源大量消耗、未能及时发现输送带跑偏与撕裂等故障造成的安全事故与经济损失,提出了基于可视化识别的井下带式输送机智能监控系统。该系统是依托于可视化智能摄像仪,形成实时的煤量状态,将带式输送机信息通过Modbus TCP传输给矿用鸿蒙系统的PLC核心控制器,经过PLC核心控制器进行算法运算,根据煤量调整带速,并进行故障预测与诊断;具有“一碰连”功能,将固定按键操作变成移动操作。现场实践表明,该系统能够有效地节约能源和延长输送机使用寿命。     

井下人员跟踪监测系统的设计

为了便于对井下人员及设备进行实时监测管理,随时了解井下矿工的数量及所在位置,科研技术人员开发了井下人员跟踪监测系统。该监测系统的跟踪器由井下人员携带、或放置在车辆及仪器设备上,根据跟踪器发来的信号进行处理判断,判断来自哪个区域的活动踪迹,最终实现跟踪统一管理。它的最大优势是,利用其定位功能及时找到井下人员所处的位置。因此,如果发生煤矿事故,人员跟踪系统有助于迅速高效地寻找井下被困人员,从而最大限度地减少伤亡。     

Android平台下煤矿瓦斯监控系统客户端研究

Android平台下瓦斯监控系统客户端包括井下人员定位、数据上传、瓦斯浓度数据查询等功能,并采用权限分析方法保证系统的数据安全。在系统设计中采用数据挖掘技术对瓦斯数据进行分析处理,得出瓦斯的预测浓度和危险级别,为安全预警提供依据。     

演马庄矿煤与瓦斯突出灾害监控预警技术

建立演马庄矿采掘进度监测系统和钻孔轨迹在线监测系统,并对煤与瓦斯突出综合预警系统的综合数据库和信息平台进行升级,借助井下安全监控系统及无线传输技术手段,对瓦斯参数、突出参数、物探信息等信息进行集成,构建起煤与瓦斯突出监控预警系统;同时依据现有演马庄矿二₁煤层瓦斯赋存规律,编绘演马庄矿二₁煤层的瓦斯地质图。     

基于物联网的煤矿带式输送机综合自动化监控系统研究

构建了基于物联网的智能感知平台与集中控制网络;研发了基于CAN总线的矿用带式输送机通信、保护系统与基于PLC的分布式矿用带式输送机远程监视、控制系统;实现带式输送机运行中的堆煤、跑偏、撕裂、超温、超速、烟雾、急停和断带等多种保护。系统可作为矿山带式输送机物联网逻辑子系统,无缝接入矿山物联网总网。     

我国煤矿冲击地压防治现状与难题

为提高煤矿冲击地压监测预警水平,对国家能源集团新疆能源有限责任公司下属矿井冲击地压监测预警现状进行分析,提出多参量集成监测预警平台本地化建设方案。该平台基于B/S架构并采用工业互联网平台,包含应用服务平台、物联网平台、大数据平台、运维平台4个模块,具备监测预警一张图、实时监测、综合预警、报表系统、设备管理、语音报警等功能,且融合了冲击地压多系统多参量监测预警指标体系和多参量集成预警模型。平台本地化建设实现了数据信息的监测、挖掘、融合分析和可视化呈现,可进行微震、地音、应力等监测数据的深度研判和危险预警的智能发布,多参量集成预警模型大幅度提高了预警效率和效果,为矿山冲击地压灾害防控提供了决策依据。

     

冲击地压矿井智能化防冲控采技术的思考

针对深部冲击地压矿井智能化工作面防冲开采面临的技术难题,围绕冲击地压煤层安全、高效、智能化开采的目标,将新一代信息技术运用到矿井生产活动和防冲管理中,首次提出了智能化防冲控采的技术思想,其科学内涵与技术途径为:首先,通过数据传输平台快速采集区域煤岩冲击危险信息及全工作面设备、工况环境、人员定位等实时信息,建立冲击地压与...     

矿用分布式光纤测温系统软件设计与实现

随着煤矿井下机械化程度的提高,由电气设备故障引起的灾害越来越多,温度作为火灾预警的主要参数,对其准确、快速检测尤为重要。采用分布式光纤测温技术,实现了对矿井温度场无盲区的测量;针对主流厂家的测温主机,设计并实现了具有统一的监控解决方案、标准的驱动接口、实时监测、预警等功能的测温系统软件。现场应用验证,系统可以定位与预警引发火灾的热源。     

煤矿智能化最新技术进展与问题探讨

透明地质、灾害预警和管控平台是智能化矿山建设的重要组成部分,是决定矿山智能化水平的重要标志。针对煤矿现有数据规范与交互协议覆盖子系统范围过小、相互转换困难、三维模型不能共用、信息系统缺乏界面标准规范、集成展示效果差、功能重复开发现象普遍、资金浪费严重等突出问题,在感知接入规范和融合共享规范基础上,提出了数据六级分类编码结构,制订了涵盖基础类、安全类、生产类和管理类数据融合交互规范与交互协议,制订了煤矿信息系统统一UI界面设计规范和统一身份认证服务机制,实现了三维模型、通用业务功能模块和二三维GIS服务平台的一次构建多端复用,减少了煤矿企业及承建厂家人力资源与资金的投入,提高了透明地质、灾害预警与管控平台数据及操作的一致性,提升了平台的可视化展现能力和展示效果,为煤矿安全生产和灾害应急处置提供了有力支撑。

     

打造我国主体能源（煤炭）升级版面临的主要问题与对策探讨

我国西部矿区因地质条件复杂,煤层顶板水害问题日渐突出,传统水害预警手段难以有效应对这一挑战。为解决水害预警中指标选取、预警方法及标准构建等核心问题,系统开展了顶板水害预警的基础理论研究、关键技术分析及智能化平台建设工作。首先,在传统透明地质模型基础上提出了透明水文地质模型的概念,引入动态更新功能并明确其设计实现思路;其次,基于顶板水害发育“3阶段”机理分析,提出指标选择应遵循约束性、独立性和持续性“3原则”,确定了地表水特征、含水层结构及性质、隔水层结构及性质、采动影响围岩运移特征及水文要素动态变化特性5大类主要影响因素,共从中提取出14项可量化指标构成顶板水害预警指标体系;根据已有事故案例、现场水文观测数据变化规律和相关标准规范,提出由4个预警指标参与的智能水害预警方法,划分出4个等级的预警级别、标准和应对措施;以透明水文地质模型为逻辑底层,内嵌预警指标、方法、标准和多态接口,集成开发了具备3个层级、6个核心功能的顶板水害智能化预警平台,该平台通过触发器和轮询的混合预警机制,实现了多指标综合评价与预警;最后,平台在西部某煤矿进行了为期1 a的示范应用,期间成功发出15次预警信息,其中10次为监测设备异常预警,5次为水害信息预警,所有预警均提前采取了有效应对措施。结果表明：该平台的应用验证了预警指标、方法、标准和平台的有效性与适用性。未来的研究可进一步优化预警模型和数据分析方法,以提升平台的预警精度和响应速度。

     

煤岩冲击动力灾害连续监测预警理论与技术

为提高煤岩冲击动力灾害的监测预警效果,采用系统的理论研究和集成创新,完善了弹塑脆性突变模型,揭示了煤岩体损伤及冲击动力破坏特征与声发射、微震、电磁辐射等前兆信息的耦合关系,提出了煤岩体冲击破坏前兆信息辨识准则与监测原理,建立了煤岩冲击动力灾害的连续监测预警技术体系,即煤岩冲击动力灾害时间上从早期综合分析预测到实时监测预警,空间上从区域监测预警到局部监测预警、点验证的时空连续监测预警,并按无、弱、中、强4级对煤岩冲击危险进行分级预测预报。应用结果表明:该技术体系可较为有效地判别和预警煤岩冲击动力灾害危险,应用矿井降低煤岩冲击动力灾害显现71%。