三维矿井综合自动化平台的研究与应用
矿井供电自动化的研究与应用

矿井供电自动化的研究与应用摘要:随着我国煤炭事业的发展,高产高效煤矿对生产过程监控、全矿井生产安全环境监测、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化提出了更高的要求。
利用先进的网络技术将计算机网络技术应用于井下与地面,建成一个矿井综合信息网络系统是实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化的重要一环。
从而对保证全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制和调度管理,使矿井高效集中生产,达到减员增效、降低成本,提高矿井整体生产水平。
本文根据山东华泰矿业有限公司实际,介绍并分析了矿井供电自动化系统的改造应用,系统具备国内先进技术水平,解决矿井人员青黄不接的现状,为企业的发展提供了参考数据。
关键词:工业以太网光纤环网通讯技术综合监控《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》要求,信息化矿井建设不仅需要建设企业管理信息系统,实现包括:事务管理、经营管理、技术管理和能源管理等内容的矿井办公自动化。
更需要配置自动化技术水平较高的全矿生产过程综合自动化控制系统,建立现代化的、覆盖矿井各生产系统的实时调度监控网络,实现煤炭生产采掘运的综合调度和生产过程自动化。
高度重视机电运输科技工作,大搞技术创新,积极推广新技术、新工艺、新装备,从而使机电运输装备水平得到显著提高。
本着“装备现代化、生产自动化、管理综合信息化”的建设思想指导下,提出依靠先进的管理理念、采用多种信息管理与自动化技术,建立全矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的综合自动化系统集成,以实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、安全生产综合调度指挥。
山东华泰矿业有限公司地面35 kV降压站安装泰开ZCW10-40.5G新型组合电器,采用FBZ-3100综合自动化微机保护系统,地面6 kV变配电所开关柜均安装鲁能智能LCS600系列微机保护测控装置,每个配电所均安装LCS698鲁能智能通讯管理机;井下6 kV 变配电所开关柜均安装南京茵泰莱PA150系列微机保护测控装置,每个配电所均安装南京茵泰莱通讯管理机具备了遥控、遥测、遥信、遥脉功能,同时实现供电系统图、电量、操作情况等数据信息上传。
自动化在矿山开采中的应用

自动化在矿山开采中的应用随着科技的不断进步,自动化技术在各个行业中的应用越来越广泛。
尤其在矿山开采领域,自动化技术的发展不仅提高了生产效率,降低了劳动成本,同时也能够更好地保障工人的安全。
本文将介绍自动化在矿山开采中的应用,包括自动化控制系统、智能设备和机器人技术等。
一、自动化控制系统自动化控制系统是矿山开采中最基础也是最重要的一环。
通过传感器、执行器和控制器之间的信息交互和控制指令的传递,自动化控制系统能够实现对整个矿山开采过程的智能化控制。
例如,在煤矿开采中,自动化控制系统可以实现自动调节采煤机的速度和刀盘的倾斜角度,确保矿工的安全,并提高煤炭的产量。
而在金属矿山的开采中,自动化控制系统可以实现对矿石运输车辆的自动导航和行驶速度的控制,提高运输效率。
二、智能设备随着人工智能和机器学习技术的发展,智能设备在矿山开采中的应用也越来越广泛。
智能设备能够通过感知和学习环境的信息,自主做出决策和行动。
例如,在地下矿山中,智能无人机可以实时监测矿洞的气体浓度和温度,以及地质构造的稳定性,及时发现风险,并向操作人员发出警报。
另外,智能机器人也可以在矿山中承担一些危险和重复性工作,如巡查、清理和修复等,减轻矿工的劳动强度。
三、机器人技术机器人技术是自动化在矿山开采中的重要组成部分。
机器人可以在人无法进入或存在危险的矿山环境中完成一系列任务。
例如,在深海矿山的开采中,机器人可以完成水下的勘探、采矿和运输作业。
机器人还可以应用于露天矿山的矿石运输和处理过程中,例如,通过机器人的操作,可以实现矿石在不同工艺环节的自动化转运和堆放,减少运输时间和人力成本。
总结:自动化技术在矿山开采中的应用,不仅提高了生产效率和降低了劳动成本,还能够更好地保障工人的安全。
自动化控制系统、智能设备和机器人技术的不断发展与创新,为矿山开采行业的提升和发展提供了有力的支持。
未来,随着科技的不断进步,自动化在矿山开采中的应用将会越来越广泛,为矿山工人创造更安全、高效的工作环境,推动矿山开采行业的可持续发展。
煤矿综合自动化平台系统

煤矿综合自动化平台系统一、引言煤矿综合自动化平台系统是为了提高煤矿生产效率、降低事故风险、保障矿工安全而设计的一种集成化管理系统。
本文将详细介绍煤矿综合自动化平台系统的设计目标、功能模块、技术架构和实施方案。
二、设计目标1. 提高煤矿生产效率:通过自动化控制和信息化管理,实现煤矿生产过程的精细化管理,减少人力资源投入,提高生产效率。
2. 降低事故风险:通过实时监测、预警和报警功能,及时发现和处理潜在的安全隐患,降低煤矿事故的发生概率。
3. 保障矿工安全:提供矿工定位、呼叫救援等功能,确保矿工的安全和紧急救援能力。
三、功能模块1. 人员管理模块:包括矿工信息管理、矿工定位、考勤管理等功能,实现对矿工的全面管理和监控。
2. 设备管理模块:包括设备状态监测、设备故障预警、设备维修管理等功能,实现对煤矿设备的实时监控和维护。
3. 安全监测模块:包括瓦斯检测、火灾监测、温度监测等功能,实时监测煤矿的安全状况,预警和报警。
4. 生产管理模块:包括生产计划管理、生产过程监控、生产数据分析等功能,实现对煤矿生产过程的全面管理和优化。
5. 报表和统计模块:包括数据分析、报表生成、统计分析等功能,为煤矿管理者提供决策支持。
四、技术架构煤矿综合自动化平台系统采用分布式架构,包括前端采集子系统、中间数据处理子系统和后端管理子系统。
前端采集子系统负责采集各种传感器数据和矿工信息,中间数据处理子系统负责对采集的数据进行处理和分析,后端管理子系统负责实现各个功能模块的管理和控制。
1. 前端采集子系统:a. 传感器数据采集:通过布设在煤矿各个位置的传感器,采集煤矿设备状态、瓦斯浓度、温度等数据。
b. 矿工信息采集:通过矿工佩戴的定位设备,采集矿工的位置信息、工作状态等数据。
2. 中间数据处理子系统:a. 数据存储和处理:将采集到的数据存储到数据库中,并进行实时处理和分析。
b. 数据传输和通信:通过网络将数据传输到后端管理子系统,并与其他子系统进行通信。
矿井三维仿真可视化解决方案

演讲人
目录
01. 解决方案概述 02. 应用场景 03. 技术实现 04. 案例分析
解决方案概述
矿井三维仿真技术
01
利用计算机图形学和虚拟 现实技术,构建逼真的三 维矿井模型
02
支持实时交互,用户可以
在三维场景中自由漫游,
观察矿井的各个部分
03
提供多种可视化工具,如 剖面图、立体图等,帮助 用户更好地理解矿井结构
矿井安全监测
实时监测矿井内的气体浓度、 温度、湿度等环境参数
及时发现安全隐患,如瓦斯 泄漏、顶板塌陷等
及时报警,提醒相关人员采 取措施,避免事故发生
记录监测数据,为矿井安全 管理提供数据支持
矿井生产管理
实时监控:对矿井生 产过程进行实时监控,
确保生产安全
生产计划:制定合理 的生产计划,提高生
产效率
应用场景
矿井设计规划
地质建模:利用三维仿 真技术,构建矿井地质 模型,为设计规划提供 基础数据。
01
通风系统设计:设计矿 井通风系统,确保矿井 内空气流通,保障矿工 安全。
03
02
04
采矿方案设计:根据地 质模型,设计采矿方案, 包括采矿方法、采矿设 备、采矿路线等。
排水系统设计:设计矿 井排水系统,确保矿井 内积水及时排出,保障 矿井安全。
04
支持模拟各种灾害和事故
场景,帮助用户进行应急
演练和培训
可视化呈现方式
3D模型:真实还原矿井
结构,提供直观的视觉 01
体验
虚拟漫游:模拟矿井内
部环境,提高员工培训 03
效果
实时数据:动态展示矿
02 井生产数据,便于监控
浅析煤矿综合自动化的应用

煤矿 工作人 员提 出了更 高的要 求 , 对煤 矿职 工的培 训工作 和对煤 矿设 备的 管理 工 作也 显得 尤 为重要 3 、 实 行综合 自动化 是煤矿 生产 的要求 。 煤矿 生产施工 要求煤 矿机 械具有 以 下J 陛能 : 皮实耐 用且 维修简 单 、 生 产效 率高且 节能 降耗 , 自动化 程度高 且操 作简 单, 施 工质 量好 , 精度高 ; 性 能稳 定 , 工 作可靠 , 安 全性高 , 使 用寿命 长 , 具有 较好 的经济 陛 , 即高的技 术价格 比和 低的制 造与使 用成本 ; 工 人劳动 强度低 , 操 作员 的工作条 件好 ; 具有 在线运 行状态 监视 , 故 障 自诊及 自动故 障报警 功 能 , 能 及时 准确地 指 出故 障部 位 , 减 少停 机维 修 时间 。 要求 , 仅仅依靠 机械 和液压 技术 的已不符 合生产 实际 。 电子 ( 微 电脑) { 空 制 技术 的发展就 成 了煤 矿机械 的必要 选择 。 机 电一体 化是
一
综 合 自动化 在煤 矿 的使 用 本人根据神华新疆能源有限责任公司及其他兄弟单位煤矿综合 自动化系 统 实 现的情 况 了解 、 掌握 , 认为: 综合 自动 化系 统作 为煤矿 自动 化总 平 台 , 实现 了在地 面 对煤 矿井 上 下诸 多设备 的 可靠 控制 。 其 主要 表 现是 :
[ 摘 要] 本 文 介绍 了综 合 自动化 在煤 矿 的使 用 , 分析 了煤矿 综合 自动 化 的重 要性 及 对煤 矿 的作用 及 , 并 阐述 了在 其 它方 面 的应用 。 [ 关键词] 煤矿; 综 合 自动化 ; 应用 中 图分类 号 : T G 3 3 3 . 7 文 献标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 1 4 — 0 1 5 2 - 0 1
三维地理信息系统在矿山中的技术研究与应用

22C omputer automation计算机自动化三维地理信息系统在矿山中的技术研究与应用魏忠侠(博兴县自然资源和规划局,山东 滨州 256500)摘 要:在现代科技和信息技术的迅猛发展下,整个社会步入了一个崭新的发展时期,这对各个社会领域的发展都有很好的推动作用。
从现实的角度来看,当前,三维GIS的使用越来越广泛,例如,在日常的通信和城市的交通等方面,三维地理信息系统起着非常关键的作用。
而在矿井测绘中,利用三维地理信息系统不但可以大大提升总体的测绘工作效率,而且还可以对矿井测绘过程中多源、空间和时间特征等各种客观要素进行高效的处理。
为此,本文首先界定了三维GIS的一般概念。
其次,对三维-GIS的特性进行了详细的剖析。
最后,给出了矿井三维地理信息系统的具体实施方法。
关键词:三维地理信息系统;矿山技术研究;应用措施中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)23-0022-3Technical research and application of three-dimensional geographic information system in minesWEI Zhong-xia(Boxing County Natural Resources and Planning Bureau,Binzhou 256500,China)Abstract: With the rapid development of modern technology and information technology, the entire society has entered a new period of development, which has a good driving effect on the development of various social fields. From a practical perspective, the use of 3D GIS is becoming increasingly widespread. For example, in daily communication and urban transportation, 3D geographic information systems play a crucial role. In mine surveying and mapping, the use of three-dimensional geographic information systems can not only greatly improve the overall efficiency of surveying and mapping work, but also efficiently process various objective elements such as multi-source, spatial and temporal characteristics in the process of mine surveying and mapping. Therefore, this article first defines the general concept of 3D GIS. Secondly, a detailed analysis was conducted on the characteristics of 3D GIS. Finally, the specific implementation method of the mine 3D geographic information system is provided.Keywords: 3D geographic information system; Mining technology research; Application measures收稿日期:2023-10作者简介:魏忠侠,男,生于1979年,汉族,山东菏泽人,本科,工程师,研究方向:自然资源调查监测。
矿井综合自动化系统

具有高效、安全、可靠、灵活等特点,能够提高矿井生产效率、降低生产成本、 保障人员安全,是现代矿井发展的重要方向。
系统的重要性及应用领域
重要性
随着矿产资源的日益紧缺和开采难度的不断增加,矿井生产需要更加高效、安全 和环保。矿井综合自动化系统的应用能够显著提高矿井生产效率、降低事故发生 率、减少环境污染,对矿产资源的可持续开发具有重要意义。
04 矿井综合自动化系统的架 构与模块
系统架构
设备层
设备层包括各种传感器、执行 器、控制器等,负责采集和处 理现场数据。
监控层
监控层负责对整个矿井的生产 过程进行实时监控,确保生产 安全和稳定。
分层架构
矿井综合自动化系统采用分层 架构,包括设备层、控制层、 监控层和信息层。
控制层
控制层主要负责控制和调节设 备的运行,实现生产过程的自 动化控制。
发展趋势
未来,随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,矿井综合自动化系统将朝着更加智能化、集成化、网络化、 安全可靠等方向发展。同时,随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的发展,矿井综合自动化系统将与这些技 术深度融合,为矿井生产带来更多的创新和变革。
03 矿井综合自动化系统的关 键技术
数据采集与传输技术
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经验教训与改进方向
经验教训
针对矿井环境恶劣的特点,需要加强设备的 适应性和稳定性;针对人员流动性大的问题 ,需要制定更加完善的培训和操作规范;针 对设备维护困难的问题,需要加强智能巡检 和远程维护的技术研发和应用。
改进方向
加强技术创新和研发,提高系统的智能化和 自动化水平;同时,加强系统的稳定性和安
系统实施过程与效果
自动化控制技术在矿山机电中的应用与探究

自动化控制技术在矿山机电中的应用与探究摘要:随着矿山机电设备不断发展和升级,自动化技术在矿山机电控制中的应用越发普遍。
自动化技术可以提高矿山机电设备的生产效率和稳定性,降低人为因素对设备产生的负面影响。
因此,针对自动化技术在矿山机电控制中的应用进行研究意义重大,通过研究,明确自动化技术应用价值,把握自动化技术应用方向,使自动化技术与矿山机电设备有机结合,为矿山作业提供助力。
关键词:自动化控制技术;矿山机电;应用1自动化技术的概述分析自动化技术作为一门综合性较强的技术理论,与自动控制、电子学、计算机技术、系统工程、控制论等具有密切关系,其中控制理论和计算机技术对自动化技术发展具有极深影响。
最早出现的反馈控制机制被应用在搭风车的风帆上,在18世纪40年代中期被埃德蒙•李申请了专利;在18世纪80年代末期瓦特改良了蒸汽机后,人类进入了使用机器的重要阶段;在20世纪40年代,经过美国数学家维纳等人的努力探索,科研学者基于仿生学、计算机、通信技术、自动调节等学科的相互渗透提出了控制理论,其对自动化技术发展具有深远影响;在20世纪60年代,随着社会经济和航天技术的革新发展,自动化技术水平得到了全面提升,最具代表性的研究成果就是数字计算机和现代控制理论;21世纪自动化技术进入了计算机自动设计时代,逐渐取代了传统具有单调性、高危险、高频率的人力行为,成为工业领域创新发展的技术依据。
2自动化技术在矿山机电设备中的应用优势分析整合研究矿山开采生产的各个环节分析可知,机电设备在其中占据重要地位,实际运行效率和控制性能直接决定着矿产资源的开采效果和应用治疗。
但是了解传统矿山机电设备控制管理情况可知,实践工作主要是依靠人工操作,这样既无法保障生产成本,又会降低企业经济效益。
因此在社会经济和科技技术革新发展中,矿山行业要整合运用自动化技术改善传统矿山机电设备控制模式,其具有以下优势。
一方面,有助于提高矿山机电设备控制的实效性。
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三维矿井综合自动化平台的研究与应用
发表时间:2019-04-19T14:49:49.160Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:王建志王静
[导读] 摘要:裕民煤矿目前信息化建设已建成千兆煤矿工业以太环网网络平台,矿井综合自动化控制系统本着管控一体、思想完善、数子化矿山工程建设理念。
新汶矿业集团山东新泰 271219
摘要:裕民煤矿目前信息化建设已建成千兆煤矿工业以太环网网络平台,矿井综合自动化控制系统本着管控一体、思想完善、数子化矿山工程建设理念。
矿井结合工业自动化技术、信息化技术、嵌入式技术、网络技术和通讯技术等一系列现代化手段,同时通过对矿井生产安全、井巷工程等信息的广泛利用和深度开发,搭建综合化系统网络平台。
解决所用子系统传输物理通道和接入问题;对所有子系统进行数据采集、处理、储存、发布,完成一个信息集中管控/网络发布平台,实现生产、管理等环节的信息交流和资源共享,实现文字、数据、语言、视频、图像、图形等多媒体的传输和处理,达到自动监控、监测和检测生产过程,实现高层决策、管理和生产过程无缝连接,全面提升矿井自动化水平,并最终建立高产、高效的数字化矿井。
关键词:矿井综合自动化;综合化系统网络平台;数字化矿井
1概述
三维矿井综合自动化平台研究与应用是运用国内外先进的虚拟现实技术与煤矿信息化系统相结合,将煤矿己有的安全生产监控系统、人员监测监控系统、水泵集控系统、皮带运输集控系统、压风机系统、灯房管理系统、地面供电系统、井下供电系统、主副升提升等系统将煤矿采、掘、机、运、风、水、电等各个自动化系统和矿井监测监控系统集成起来,提供实时信息查询,并对历史数据进行存储、发掘,以提高调度、指挥、决策的科学性。
裕民煤矿三维矿井综合自动化平台的规划与设计,就是要使矿井自动化、信息化建设摆脱传统基础框架的制约,建立新型的综合自动化模式,以高速的千兆以太网络平台为基础,通过对现有自动化子系统的升级改造,对目前的统一规划,力求使矿井各系统实现异构条件下的互联互通与资源共享,讲究资源统一管理、协调综合应用,最大程度的避免重复投资及资源浪费的同时,又做到减人提效,提高生产效率。
2生产区域比较
从裕民煤矿现有的系统设备情况看,地面35KV变压站、主提升系统(副斜井绞车)、主通风系统、主排水系统、中央配电所等主要系统都开发了监控软件。
这些子系统可以直接接入到新开发的三维矿井自动化软件里面,实现三维立体实时在线监控。
不需要重新建立各系统监控体系,节约投资。
矿井采用中央并列式通风系统,机械抽出式通风方式。
一对斜井进风,回风立井专门回风。
选择2台FBCDZ-6-№19B型防爆对旋轴流式通风机,一用一备,双回电源,风流稳定,安全性高。
回采工作面采用U型全负压通风系统,掘进工作面采用局部通风机独立通风,设有瓦斯电闭锁装置。
双风机,双电源,带电备用。
升级改造后,矿井为两斜一立3井开拓,其生产能力为900kt/a。
主斜井净宽4.0m,斜长917.8m,倾角为16.5°,采用带式输送机提煤;副斜井净宽3.6m,斜长701.30m,倾角为23°,为单钩串车辅助运输;立风井直径4.5m,垂深142.8m,为专用回风井。
选用St1250/1型整芯阻燃输送带。
矿井地面无风动工具,井下用风设备仅为掘进工作面。
掘进工作面用风设备的风量和风压为:ZP-2型混凝土喷射机2台,耗气量5—8 m3/min,风压0.2—0.4Mpa。
3系统组成
本系统主要由数据采集、数据存储、Web发布及三维展示等部分组成。
1、数据采集
数据采集主要是对各种需要接入到三维矿井综合自动化软件平台的各种应用系统进行数据采集。
数据采集的方式可以是以下几种:智能设备接入方式:根据智能设备提供的各种数据通讯接口,编写相应的智能数据驱动,使智能设备的数据能够接入到三维矿井综合自动化平台研究与应用中来,对于智能设备的接入,本系统支持RS485,CAN,RJ45等常见智能设各工业传输接口。
网络接入方式:根据通用网络管理协议,结合现场设备的现状,编写相应的网络数据解析驱动,使各类通过标准以太网传输数据能够接入到三维矿井综合自动化平台研究与应用中来。
本系统支持HTTP,Telnet.FTP.TFTP.SNMP等网络设备的应用协议。
PLC接入方式:根据主流PLC厂商提供软硬件通讯模块,结合现场设备的现状,采集PLC系统相关数据,生成系统可识别的数据格式,使各类PLC系统接入到三维矿井综合自动化平台研究与应用中来。
上位机接入方式:根据上位机软件提供的数据接口,结合现场实际情况,可以根据数据库定义、OPC协议、FTP协议、HTTP协议、TCP/工P连接、WebServer服务、上位机软件提供的二次开发工具等方式,与上位机软件进行数据交换,从而使各类上位机数据接入到三维矿井综合自动化平台研究与应用中来。
数据采集的性能,取决于接入设备的性能、数据传输应用环境、采集服务器的性能等。
2、数据存储
将采集过来的数据通过三恒实时及历史数据库系统存储到指定的存储设备,存储设备可以是磁盘阵列、服务器、高性能工控机、高性能商用电脑等。
数据存储,根据客户现场应用的情况,可以设定为存储6个月、12个月、18个月、24个月等。
3、三维仿真展示
将存储在实时及历史数据库中的数据,通过三维仿真系统,可仿真实时数据场景,也可以对历史数据场景进行回放。
可在三维仿真系统中显示真实设备的三维模型、展现数据的实时及历史曲线、通过报表统计等分析系统中的各类数据。
4、Web发布
将三维仿真系统平台发布到Web服务器上,客户端可以通过工E浏览器访问这个Web平台,查看数据。
4安全分析
由于人员素质及业务能力等各方面的因素造成裕民煤矿矿安全形势有一定的被动,采用三维矿井综合自动化平台研究与应用后能够有
效的解决在严峻的安全形势下更好的把安全工作做好。
在地面集中监测监控,减少井下人员伤亡的可能性;改善工作环境,提高安全系数,保障职工人身安全;数据共享,报警联动减少由于矿井灾难所造成的损失。
为此采用三维矿井综合自动化平台研究与应用是非常有必要的,通过三维综合自动化平台的应用减少矿井的不安全隐患,提高矿井的安全系数。
5结论
系统建成后,在地面中央监控室实现对矿井主要生产环节如:煤流、采、运、供电、排水、压风、通风等生产环节的集中监控,部分系统实现可靠无人值守,有效提高矿井安全生产效益;另外可将环境监测、工业电视、主副提升、通风机等系统的信息集中统一到数据库管理、存档、检索。
同时可实现整个矿井的综合自动化网络和管理信息网络的无缝连接,矿各级领导和有关职能部门均可通过网络终端进行综合自动化系统的实时监测、数据报表显示查询,矿调度人员及相关管理人员同步掌握生产设备运行状态、产量及安全情况,便于快速做出反应及时调度。