5G技术在煤矿智能化建设的应用

煤矿行业是我国重要的能源供给行业,是我国经济发展过程中不可或缺的重要构成,而煤炭开采是一项专业性强且风险因素高的工作,应用5G等新技术推进煤矿智能化建设已成为新时期煤矿行业实现长远稳健发展的重要途径。从煤矿智能化建设存在的问题出发,分析了煤矿智能化建设应用5G技术的必要性及可行性,从煤矿井下定位、虚拟交互、生产远程实时控制、远程协同运维、移动边缘计算、智能无轨辅助运输、井下安全巡检与防护等方面探讨了5G技术在煤矿智能化建设中的应用途径。     

快掘系统中电气传动智能化改造与应用

煤矿智能化发展是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,快掘系统在煤矿企业实现降本增效、落实安全生产中发挥着重要作用。本文通过介绍快掘系统构成,浅谈快掘系统电气传动部分智能改造方案,整合分析当前煤矿企业在快掘系统智能化升级改造中实际应用案例,构思未来快掘系统电气传动智能化改造可能性。     

基于无线基站的煤矿智能电力监控系统设计

煤矿电力系统智能化改造或建设应实现高效率传输、低成本维护的应用与管理,有很多煤矿未建设电力监控系统或只符合智能化建设的部分标准要求,系统功能单一,只能进行实时数据显示及远程控制,在煤矿井下生产工作面快速推进、设备频繁搬迁及复杂环境下,电力监控系统的数据传输可靠性与维护工作量成为首要解决问题。以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司清水营煤矿为研究对象,采用行业内新型智能技术和理论,结合清水营煤矿现有技术条件,设计了一种基于无线基站的煤矿智能电力监控系统。详细介绍了煤矿智能电力监控系统的整体架构和关键技术的应用。该系统融合了智能矿山、边缘计算、无线采集终端、设备精确定位、GIS、无线互联、智能故障诊断等概念,将智能化技术与煤矿电力监控系统的基础功能进行深度融合,为煤矿智能化设计理论提供了技术保障。     

新街台格庙矿区智能化建设展望与思考

目前煤矿智能化建设处于快速发展态势,但是基建期煤矿智能化建设还处于起步阶段。以新街台格庙矿区智能化建设为例,总结了基建期煤矿智能化建设的重大意义、存在问题、建设路径。系统阐述了煤矿基建期矿井三维设计、智慧工地管理、信息基础建设、联合调度集控、透明地质保障、国产信创应用等6个建设方向;展望了矿区投产后智能一体化管理系统、生产系统智能化、安全系统智能化、选煤厂智能化、综合服务智慧园区、专业人才队伍等6个方面的创新模式。最后,对煤矿基建期智能化存在的难点进行了分析,并提出了建议。     

基于智能数据库模式的数据处理

智能化是数据库运行的必然趋势,智能办公过程要充分发挥智能模式的功能作用。本文总结了数据库实际应用功能,分析智能数据库建设的特点,提出数据库智能处理操作的流程方案。     

智能化煤矿工业控制系统网络安全分析及防护实践

随着煤矿智能化建设工作推进,原来“封闭”的工业控制系统打破壁垒迈向融合,工业控制系统与管理系统协作、工业系统之间集成联动、工业数据外联,延伸了工控系统网络接入范围,增加了工控系统来自外联网、互联网的安全威胁,针对安全问题及新需求,在煤矿智能化建设过程中,同步开展工控系统网络安全建设,基于“等级保护2.0”要求,提出了智能煤矿工控网络安全防护体系框架,建立了以计算环境安全为基础,以区域边界安全、通信网络安全为保障,以安全管理中心为核心的信息安全整体保障体系,确保了煤矿工业控制系统的安全,为煤矿开展工控系统网络安全防护工作提供经验和借鉴。     

智能化煤矿数据归类与编码实质、目标与技术方法

智能化煤矿数据归类与编码是智能化煤矿数据治理与融合共享标准体系的关键组成部分,但目前尚未形成完善的方法论体系,亟待对智能化煤矿数据归类与编码的技术目标、技术原则与关键技术流程等进行深入研究。从分析智能化煤矿高级阶段目标实现进程中数据归类与编码要解决的核心问题出发,阐明了智能化煤矿数据归类与编码的实质：智能化煤矿数据归类与编码是对智能化煤矿信息世界的认识和构建,对智能化煤矿意识世界的优化和映射,以及对智能化煤矿物理世界的改造和描述。从总体战略目标、经营战略目标和职能战略目标3个层面分析了智能化煤矿数据归类与编码的目标要求：智能化煤矿数据归类与编码要推动煤炭企业商业模式重塑,改变价值创造驱动模式,聚焦关键价值活动,实现智能化煤矿数据的科学组织。提出了智能化煤矿数据归类与编码需要遵循科学性、规范性、完整性、唯一性、有效性的基本原则。给出了智能化煤矿数据归类与编码基本思路：智能化煤矿宜采用“基准-扩展”两阶段的数据归类思路,即第1阶段采用“业务域-数据域-对象-属性-数据元”的逻辑顺序确定智能化煤矿数据的归类基准,第2阶段采用“智能应用体系-智能业务系统-系统功能-数据资源”的逻辑顺序进行数据...     

高清IP网络摄像机及其智能化的解决方案

要使网络视频监控系统智能化,其最重要的产品形态就是使网络摄像机智能化。这样,所监控的视频图像,经过前端智能网络摄像机的分析识别后,可只将有异常的图像传输到后端去记录与显示,因而可大大减轻网络的负担。但如何使高清网络摄像机（1280×1024）的富余CPU资源,嵌入哪些智能视频分析与识别的软件算法到网络摄像机中,是目前国内外安防学者研究的重点之一。本文介绍一种新的单路高清IP网络摄像机的功能模块方案、并在此基础上嵌入智能功能组成智能网络摄像机,文中还介绍了其组成方案、设计原则与要点,以及应具备的合适的智能化功能等。     

500kV变电站智能化改造及工程调试方法

湖南岗市变电站智能化改造是华中电网第一个500kV智能化变电站改造试点工程,分析其自动化及电气二次部分智能化改造的主要技术要点,阐述现场施工调试方法,为同类型变电站的智能化改造提供参考。     

煤矿智能化十大“痛点”解析及对策

基于我国煤矿智能化发展现状,提出了"一朵云+一张融合网+三级平台+N个应用模块"的智能化煤矿建设总体技术架构,分析了基于微服务架构的智能化综合管控平台构建思路,形成技术架构统一、功能模块有增减、硬件参数有差异的智能化煤矿统一采购、统一建设、综合运维模式。系统分析了我国煤矿智能化发展存在的认识与理念不统一、智能化发展不平衡、5G应用场景不成熟、"透明地质"技术保障支撑能力不足、采掘失衡与掘支失衡、对复杂条件适应性差、智能化巨系统兼容协同困难、井上下智能机器人发展不成熟、管理与人才储备不足、投入保障不足等10个方面的问题,从理论创新、技术创新、装备创新、管理模式创新、人才体系创新等方面指出了我国煤矿智能化建设需要开展的科技攻关方向,提出了构建智能绿色煤炭产业新体系的发展方向与措施。     

从煤矿机械化到自动化和智能化的发展与创新实践——纪念《工矿自动化》创刊50周年

回顾《工矿自动化》杂志推动和见证中国煤炭50年从煤矿机械化到自动化和智能化发展与创新实践的发展概况,阐述了煤矿自动化和智能化的创新历程。对煤矿信息基础设施、自动化及智能化装备和系统的研发与实践进行了分析。实现异构网络融合与统一承载是煤矿自动化、智能化的信息基础。在主干网+接入网异构网络不断成熟的基础上,有线通信传输速率已达10 Gibit/s以上,5G和WiFi6等无线通信技术得到广泛应用,为煤矿智能化建设提供了可靠的通信平台;将有线通信、无线通信、IP广播、人员位置监测系统、视频监控系统融合,构建多网融合通信系统,实现了融合承载网络与统一位置服务。煤矿自动化、智能化装备发展迅速,采煤工作面在实现工作面采煤机记忆截割、液压支架自动跟机移架等技术的基础上,探索基于透明地质的工作面自适应截割技术、自动放煤控制技术等;掘进工作面在实现仿形截割、定位导航、远程控制的基础上,针对钻锚一体化、多机协同、基于地质模型的掘进截割模板规划等技术进行攻关,取得较好效果;智能变频节能传动支撑煤流运输系统智能装备发展;煤矿机器人集成研发及应用,巡检机器人成熟应用,智能辅助作业机器人得到攻关,多场景机器人集群调...     

煤矿掘进机智能供水系统设计

为解决煤矿用掘进机供水控制系统存在的供水压力、供水流量无法调节,智能化水平较低的问题,对原掘进机供水控制系统进行优化,设计基于STM32控制器的智能供水控制系统.重点介绍了掘进机供水系统工作原理、软硬件组成以及方案实现,最后在煤矿井下综掘工作面完成试验验证.试验结果表明,优化后的掘进机供水控制系统可将工作面的降尘率保持...     

智能煤矿技术研究与政策制定现状

目前针对智能煤矿的研究集中在顶层设计、理论架构、核心技术、管控平台、建设路线、标准制定、评价体系等方面,没有文献针对《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》发布前后的技术研究情况进行探讨。智能煤矿具有技术密集型和资金密集型特征,需要由政策引导,形成汇聚政府、学术、产业、金融和用户的合力。以CNKI(中国知网)为工具,挖掘分析了智能煤矿技术研究现状、关注热点和主要研究机构。归纳梳理了国家层面及贵州、山东、山西等主要产煤大省的智能煤矿政策制定现状,各省虽在智能煤矿入手点和实施进度上略有差异,但是均在实施办法和验收定级等方面发布了指导性文件,并在标准制定、创新研发中心设立方面进行了尝试,加速了智能煤矿研究和建设步伐。     

智能煤矿数据中台架构及关键技术研究

数据中台是智能煤矿建设的数据底座,是煤矿大数据应用的基础。提出了包含数据汇聚、数据开发、数据存储、数据资产管理、数据服务等的智能煤矿数据中台建设思路;设计了智能煤矿数据中台架构,分析了数据中台的数据标准规范、大数据基础支撑、数据汇聚、数据开发、数据资源池、数据资产管理、数据服务、运维保障等功能模块;探讨了建设智能煤矿数据中台过程中高并发低时延数据处理、数据分级分类存储、数据治理、基于大数据的煤矿灾害风险模型构建等关键技术的解决方案。应用表明,智能煤矿数据中台实现了数据汇聚、数据开发,以及各类感知数据、基础数据、管理数据的分级分类存储、数据资产管理、数据建模、模型训练、数据服务等,使得煤矿多源异构数据从数据资源变为数据资产,可提供基于大数据的调度决策、灾害风险分析、设备健康诊断、预防性维护等应用,解决了煤矿信息孤岛严重、数据难集成、智能化分析水平低等问题。     

用于应急指挥的知识推理技术研究

针对迫切需要为现有应急管理和指挥工作提供及时、有效的辅助决策功能的问题,深入分析应急业务流程, 从将智能技术与行业应用相结合的角度出发,对知识推理技术进行了研究,包括知识获取、知识表示、推理机制等,提 出了基于智能辅助决策的应急指挥系统。在实际项目中的应用结果表明,该方案具有行业化程度高、自适应能力强等 特点,能够满足应急指挥工作在智能化方面的要求。     

110kV变电站中断路器与隔离开关的智能化改造思路探究

智能电网作为我国电网建设的主要发展方向,发展的速度与范围也在不断提升,而智能化变电站作为基础的节点,其运行效果直接影响电网工作效率。为了使变电站断路器与隔离开关转变为智能化模式,本文详细分析了110kV变电站的实际效果,提出断路器与隔离开关的改造方案,希望为普及智能化变电站提供参考。     

智能配用电业务接入网络支持的关键技术研究

凭借智能控制技术可以有效提升智能配电网建设的实际效率,更能有效提升能源供应方面的安全系数水平。由此而见,提高配电网智能建设水平具有重要意义。通过综合分析智能配电网工艺研究与区域智能化系统的建设情况,具体探究有关智能配电网工艺技术与相关支持系统的应用技术。同时,对区域电网中的智能化技术开展了深层次研究,针对地理信息系统的配电自动化系统建设以及全景信息智能调运技术与相关综合关键技术进行了分析。对实际运行中存在的问题与现状进行了阐述,希望能够为配电网综合建设提供帮助。     

煤矿安全智能化及其关键技术

煤矿安全智能化技术是指与煤矿安全相关的智能化技术,是实现煤矿典型灾害智能感知和精准预警的必要技术手段,也是煤矿安全生产的重要支撑。分析了煤矿安全智能化对煤炭行业发展的重要意义,总结了煤矿安全智能化的研究现状及成果。针对我国煤矿安全智能化发展中存在的技术体系不明、信息融合交互少、技术发展不平衡等问题,构建了煤矿安全智能化体系架构,包括智能传感数字化、设备物联网络化、安全融合智能化等层次,明确了依托煤炭工业互联网实现安全智能化体系建设与信息融合的思路。以传感器的数字化、可靠性等关键技术为切入点,重点分析了安全传感技术的智能化发展问题;提出了推进煤矿安全智能化的数字化、网络化、智能化等关键技术及其发展思路,以推动煤矿安全智能化建设,促进煤炭行业高质量发展。     

邢东矿充填开采智能化技术及工程实践

充填开采智能化符合煤矿绿色开采和智能开采的行业发展趋势及需求,但目前对充填开采智能化关键技术缺乏系统性研究和实际工程应用。针对该问题,以固体充填开采面智能化升级为核心,以充实率智能控制为首要目的,以建设智能充填矿井为目标,系统研究了充填开采智能化关键技术：煤基固废智能预处理及投放控制技术;结合矿床实时测控、排矸速度智能控制、混合分选控制的井下智能跳汰分选技术;基于多源煤基固废实时监测和精准反馈调控的多源煤基固废归集储运技术;集智能充填监测、流量智能控制、充填液压支架和工作面电液控于一体的固体智能充填开采技术。通过各充填开采智能化关键技术的联动配合,邢东矿形成了以煤基固废预处理、煤矸井下分选、多源煤基固废储运及固体充填采煤为核心的智能充填矿井。工程实践结果表明：应用充填开采智能化技术后,智能充填工作面能力大幅度提高,工作面产量由月产3.6万t增加至月产7.2万t,每班人员减少8～10人,1个循环作业时间减少约2.5 h,效率提高约50%,全面解决了煤基固废排放问题。     

核电厂QA/QB子项智能识别系统方案设计

为提高核电厂辅助系统智能化水平、降低人员工作强度,根据核电厂实际需求及场景分析情况,将核岛液态流出物排放厂房(QA)/常规岛液态流出物排放厂房(QB)作为研究对象,进行智能化水平提升研究。通过对QA/QB子项仪表、机柜、人员移动以及环境监测的详细需求分析,确定了智能识别系统的整体架构、硬件设计方案、智能识别方案以及具体工作流程。利用智能视频/图像识别技术进行图像序列的处理和分析,可准确定位异常情况,并实时显示和上传报警信息。这实现了对QA/QB子项的智能化设计。智能识别系统的设计方案已成功应用于“华龙一号”项目中,为后续核电厂辅助系统子项乃至整个核电厂提供了良好的工程经验。