改进的空间聚类算法在煤矿瓦斯监测系统中的应用研究

提出了一种改进式的空间聚类算法,研究针对瓦斯灾难信息特征提取的具体方法,将DBSCAN聚类算法应用在煤矿瓦斯监测系统中,通过数据的集成和选取、确定目标、结果表述、评价等多个步骤来实现该算法,发挥仿真和结果的作用,实现对煤矿生产现场情况的监测和指挥,进一步降低发生煤矿瓦斯灾难的概率。     

矿井安全监测网络信息化管理系统设计与实现

为消除煤炭开采和矿工作业过程中的安全隐患,设计了矿井安全监测网络信息化管理系统。利用多传感器采集矿井压力与各类环境数据,网络管理模块将数据安全传输到逻辑层,综合监控网络模块根据接收到的数据,通过矿井环境安全监测以及入侵检测单元等,完成矿井环境安全等级判断,运用IE浏览器和移动终端设备等可为用户提供浏览与操作权限,实现矿井安全监测网络信息化管理。实验结果表明：该系统的多传感器环境数据融合效果优良,监控矿井不同区域所得结果与实际结果完全吻合,且具有异常状况的超前预警能力;能显著减少矿井特重大与重大事故发生。     

BIM技术在煤矿建筑工程安全检测 中的应用研究

以提升建筑工地安全监管效果为目的,研究基于BIM技术的煤矿建筑工程安全检测方法,建立由数据采集层、应用层等组成的煤矿建筑安全检测模型。数据层通过RFID标签与WSN传感网络采集以及传输煤矿建筑施工信息,经过数据处理层处理后传输至模型层内;模型层依据处理后的建筑数据,利用BIM技术内的REVIT软件建立建筑工程标高与轴网后,将CAD工程图纸导入该软件内,经过对建筑框架结构做柱体填充、添加梁、门窗等步骤,建立并实时更新煤矿建筑工程BIM模型;应用层依据更新后的煤矿建筑工程BIM模型,利用层次分析法分析建筑施工过程的异常情况;用户层依据应用层反馈的分析结果,同建筑工程管理人员进行建筑工程安全检测的人机交互。实验结果表明:该方法可实时更新建筑孔洞并充分描述其详细属性,且具备较强的冲突检测与安全隐患追踪能力。     

煤矿顶板压力无线智能监测装置设计

针对采煤工作面顶板压力监测问题,设计了一种煤矿顶板压力无线智能监测装置。该装置由顶板压力检测装置、分站智能手持采集仪和总站监测系统组成,成本低,维护容易,受干扰影响小。各顶板压力检测装置采集各工作点的压力值,通过红外通讯将压力数据传输给分站智能手持采集仪,分站智能手持采集仪对传来的数据进行处理,最后将数据通过CAN总线传输给总站的监测系统,总站的工业控制计算机将数据进行分析和图形化显示。该监测装置具有精度高、速度快的优点,可以有效预测综采工作面的事故,为煤矿的安全生产提供可靠保障。     

基于现场总线技术的带式输送机监控系统

<正>兖州矿业(集团)公司济宁三号煤矿将基于ControlNet现场总线技术的带式输送机监控系统应用于井下16采区,取得了较好的效果。①电控装置PLC通过CPU模块、扫描模块及I/O模块对过程量及现场数据进行实时测量采集,经CPU模块综合处理后,将数据传送到     

采煤机运行数据预处理算法研究

针对当前采煤机设备运行数据量大,存在大量异常值、无效值与缺失值,此类数据没有被进行有效预处理和分析等问题,通过Python语言编写预处理算法,算法内容包括数据整合、上传数据库、异常值检测等。通过基于箱线图的异常值检测和DBSCAN聚类算法分别进行了异常值检测,对比2种方法的适用范围,并对预处理后的数据通过统计描述、聚类分析方法进行了探究,为其他采煤机运行数据预处理和分析提供了参考方案和思路。     

多传感器数据融合在煤矿安全监测中的应用

将多传感器融合技术应用到煤矿安全监测中,结合煤矿井下的实际环境,提出了一种分级的多传感器数据融合模型,在数据级融合中采用Bayes估计,并通过设定软硬阈值避免传感数据的冗余;基于模糊集系统理论,决策级融合中将数据级融合结果模糊化,结合专家知识库,经过全局融合的合成运算和决策规则,得到煤矿监测环境安全状况的精确估计;该模型即保证了监测结果的准确性,又兼顾了系统的负荷。     

基于聚类分析的煤矿瓦斯涌出量预测方法研究

将影响煤矿瓦斯涌出量因素作为数据对象属性,运用聚类分析对瓦斯涌出量进行聚类,得到各个样本的类别特征及各簇的平均值和标准偏差。并选取其中3个主要影响因素生成三维散点图,分析聚类效果。通过待测样本的类别划分,证实了该方法对煤矿瓦斯涌出量预测的有效性和可行性。     

煤矿局部通风机实时数据及设备运行状态监测系统研究

为了解决目前局部通风机监控系统的诸多问题,分析了现有系统存在不足,然后分析了局部通风机参数,设计了煤矿局部通风机实时数据及设备运行状态监测系统,主要研究了分站的硬件设计及方案、通信模块设计、输入输出模块以及传感器系统等。研究为矿井安全生产提供了技术支持。     

基于CAN总线及无线传感技术的液压支架压力监测系统

工作面液压支架的支护问题一直是围绕煤矿生产安全和提高工作效率的重要问题.论文介绍一种采用无线传感技术,将传感器采集到的信号通过无线模块发送给工作面检测分站,检测分站将接收到的数据进行处理后通过CAN总线上传给顺槽通信总站,并由通信总站将数据通过以太网传至地面监测站的方案.该系统实现了对工作面支架压力信号的采集、处理、传输和分析及对其在工作面、巷道和井上监控室的全面监测.     

基于PLC的压风机在线监控系统研究

煤矿压风机设备作为煤矿风动机械的动力源,在煤矿安全生产中具有重要的地位。为了确保煤矿压风机安全运行、提升煤矿数字化建设水平,提出了以S7-300PLC为核心,通过采集现场传感器数据、设备数据等,结合现场操作台、地面工程师站,实现对压风机在线监测监控。实践表明:基于PLC技术的压风机在线监控系统具有运行稳定、采集参数齐全、预警可靠、节能降耗等特点,在地面控制中心可方便实现煤矿压风机在线监测、一键启停、压风机切换、运行记录查询、故障查询、全自动化运行等功能,提升了煤矿压风机系统的安全性、可靠性,同时达到减员增效、节能降耗的效果。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。     

煤矿井下作业施工安全监测及报警系统研究

为了提高煤矿井下作业施工安全监测精度,保障煤矿井下作业安全,设计一种煤矿井下作业施工安全监测及报警系统。该系统以悬挂式巡检机器人作为载体,搭载视觉传感器、气体传感器、烟雾传感器以及声音传感器4种采集设备,采集井下环境参数和生产参数;通过通信网络将参数传输到监测中心,在监测中心运行针对参数类型的不同,运行4种不同的监测程序;根据监测结果判断是否需要报警。实验结果表明,所设计系统应用下,准确监测和报警的样本数量与实际情况差别不大,只有在设备状态样本、塌方前岩石破碎声响和震动样本上出现了误差,说明本系统的监测准确性较高。     

基于视频技术的煤矿监控系统设计

为加快智能矿山建设,针对煤矿带式输送机、水泵房等重要设备监测中存在的问题,建立了煤矿智能监测和识别系统,介绍了其组成和实现功能。由于煤矿的低照明和低对比度,从视频监控系统捕获的图像有时不太清晰,针对煤矿的特殊环境,提出了一种图像增强的方法。该方法首先通过中值滤波降低了以煤矿噪声为主的脉冲噪声,然后改进了自适应直方图均衡,大大提高了对比度和照度。实验结果表明,该方法能有效地提高井下图像的质量。煤矿监控系统集成了数据采集、视频监控、智能分析和故障报警等功能,智能监控了井下生产现场和大型设备,实现了无人值守操作,为数字矿山建设提供了强有力的支持。     

矿井智能供电监控系统设计及应用研究

矿井供电网络的稳定可靠运行是保证煤矿开采过程顺利进行的重要基础和前提。结合煤矿实际情况设计了智能供电监控系统,系统主要由井下监控单元、地面集控中心和通信网络系统3部分构成,井上和地面之间基于工业以太网进行数据连接。对井下监控单元中涉及的硬件设施进行了详细介绍,控制器选用的型号为STM32,对地面集控中心的主要软件功能进行了分析,重点介绍了监控系统的报警功能。将智能供电监控系统应用到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了非常好的效果,值得其他煤矿企业借鉴。     

基于无线网络技术的矿井人员定位系统研究与应用

我国越来越关注矿井安全问题,井下人员定位系统是保障人员安全的重要措施和保障。在简要介绍基于RSSI的人员定位基本原理的基础上,阐述了传统RSSI定位原理的缺陷,并提出了优化改进措施。设计研究了基于ZigBee无线网络技术的矿井人员定位系统。系统整体上可以分为两部分,分别为地面的监控调度中心和井下的人员定位中心。井下的子系统基于ZigBee无线网络实现数据传输,定位分站与地面监控调度中心之间通过光纤网络实现数据信息传输。详细介绍了系统的硬件选型和软件设计,并将设计的定位系统应用到了煤矿工作实践中,经测试发现系统定位精度比较高、运行稳定,能够为煤矿企业创造良好的安全效益。     

吉林省煤矿重大灾害联网预警分析技术及预警系统

为了提升吉林省煤监局所辖矿井各种灾害监测的信息化水平,提高监管、监察的及时性、可靠性,研究了一套煤矿重大灾害联网预警分析技术。建立了基于重大灾害特征规律的动态预警模型,将各矿井瓦斯、二氧化碳、火、顶板4大灾害监测系统的数据进行集成和综合分析。介绍了系统建设的技术原理、架构、联网方式、数据集成方式以及模块设计。开发了联网分析预警平台,借助阿里云服务进行发布,实现吉林省主要矿井安全信息的综合管理和集成共享、安全隐患的在线监测和动态识别以及重大灾害信息的分类、分矿井集中展示。研究为煤矿安全监管监察工作提供了有效的辅助工具及手段。     

矿区电力工程施工现场安全监测系统设计

矿产资源开发力度的加大,使得矿区供电面积也逐渐扩大,矿区电力工程施工现场规模与复杂度也呈现逐渐上升的趋势,极大地增加了施工现场安全风险,威胁矿区工作人员与大型机械设备的安全,设计了矿区电力工程施工现场安全监测系统。系统硬件单元包括电力监测仪硬件电路设计单元、主控芯片选取单元与GPRS通信芯片选取单元;软件模块包括电力监测仪软件程序设计模块、主控芯片初始化程序设计模块与电力工程施工现场安全预警模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了矿区电力工程施工现场安全监测系统的运行。实验数据表明,应用设计系统后电力参数相对误差减小,安全预警合格率提高,充分证实了设计系统具有更好的电力安全监测效果。     

矿区岩土施工安全监测系统设计及应用

为保障矿区岩土施工的安全性,设计基于多源异构数据的矿区岩土施工安全监测系统。结合矿区岩土施工特征分析其施工中可能存在的安全风险,针对此类安全风险设计包括施工现场多源异构数据采集层、数据融合与传输层、远程监测预警层的矿区岩土施工安全监测系统。通过采集层的异构设备采集模块与FPGA可编程控制模块,并行采集施工安全参数的多源异构数据,经由数据融合与传输层融合后,通过GPRS通信传输至远程监测预警层,该层依据接收数据完成存储、监测、呈现及预警等功能。应用结果表明,该系统可实现快速平稳的岩土施工现场安全参数多源异构数据并行采集,具有稳定可靠的数据传输性能,可有效监测岩土施工各安全参数,为提升施工的安全性提供保障。