物联网技术在煤矿安全中应用

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物联网在煤矿安全生产中的应用研究

物联网在煤矿安全生产中的应用研究

r e l a t e d t e c h n o l o g i e s h a s i mp o r t a n t s i g n i i f c a n c e f o r mi n e s a f e t y . T h i s p a p e r p u t f o r w a r d t h a t a p p l y i n g i n t e r n e t o f t h i n g s t o r e li a z i n g p e r s o n ・
旧现象 极为 普遍 ;大 多数 乡镇 煤矿几 乎 找不 出一 台
仍不能满足煤矿安全生产 、灾害预警、应急救援等
需 求 。主 要 原 因 在 于 瓦 斯 、水 、火 、顶 板 、煤 尘 “ 五 大灾 害 ” 以及 放炮 、运 输 、机 电等 事 故威 胁 着 煤 矿 安全 生产 。煤 矿井 下潮湿 、有 淋水 、巷 道空 间 狭小 、巷 道弯 曲和分 支 ,因此 ,用于地 面 的物联 网 技 术 和设 备 ,难 以( 甘肃 民族 师范学 院,甘肃 合作 7 4 7 0 0 0 )
物联 网在煤矿 安全 生产 中的应用研 究
【 摘
要] 对煤矿企 业生产现状进行分 析 ,找 出煤矿 事故发 生的原因 ,引入 物联 网技 术 ,并指
出物联 网相关技术在煤矿安全 生产 中意义 重大,提 出 了将 物联 网应用 到煤矿 工作人 员、大型设备 、矿
第l 8卷 第 2期 ( 总第 1 1 1期) 2 0 1 3年 4月




V o 1 . 1 8 N o . 2( S e r i e s N o . 1 1 1 )
Ap r i l 2 01 3

基于物联网技术的智慧矿山分析

基于物联网技术的智慧矿山分析

78 /矿业装备 MINING EQUIPMENT基于物联网技术的智慧矿山分析1 物联网智慧矿山概述物联网又被称为传感网,借助红外传感器、全球定位系统以射频识别等技术,根据协议连接特定设备与互联网,在交换信息的基础上,保证实现智能化识别、定位、监控及管理。

智能矿山主要以矿山数字化为基础层,系统可以精准采集煤矿企业的开采数据,并进行网络传输、精准集成以及可视化展现,属于信息技术、通信技术、3S 技术以及物联网技术的总集成。

矿山智慧系统主要包括基础网络平台、矿山工业自动化系统、安全监控系统、矿山数据库、地理信息可视化集成平台以及生产技术管理系统等,保证了煤矿企业的安全高效开采。

2 煤矿智慧矿山关键技术2.1 系统跟踪技术为了提高煤矿井下开采的安全性,应利用系统跟踪技术进行实施跟踪与动态监控。

受通信技术等因素的影响,煤矿企业无法及时解决井下开采问题,此时井上工作人员则可以利用智慧矿山的动态监控与实施跟踪技术处理,提高了开采效率。

同时,还可以在井下开采风险预测工作中应用此技术,以降低煤矿开采事故的发生几率。

比如在煤矿开采期间会遇到炸药、雷管等危险用品,通过实时监控可以保证安全开采。

且监控工作分为两部分,一是运输设备的实时监测,包括轨道车及无轨胶轮车等;二是运输环境的实时监测,实现动态控制。

在检测井下运输掘进环境与跟踪情况时,工作人员主要利用以下技术展开,一是本文分析了物联网技术下智慧矿山的建设,指出了构建的关键技术与网络架构,其中感知层收集相关数据信息,网络层传输数据,并在应用层进行分析,以实时监测矿井下的开采状态。

通过使用智慧矿山系统,可以更好的分析设备的运行状态,并进行动态监控,在远程修复故障的基础上,保证煤矿的开采效率。

□ 张慧明 山西西山煤电贸易有限责任公司 山西太原 030053GPS 技术,又被成为全球定位系统,使用时更多与GIS 技术联用,以将信息及时传递至井上开采过程,实时监控井下目标。

浅析煤矿开采中的智能开采技术

浅析煤矿开采中的智能开采技术

浅析煤矿开采中的智能开采技术【摘要】煤矿开采在现代工业中占据着重要地位,但传统开采方式存在安全隐患和资源浪费等问题。

智能开采技术的出现为解决这些问题提供了新的途径。

本文首先介绍了煤矿开采的现状,然后探讨了智能开采技术的重要性及发展趋势。

在正文部分中,重点介绍了智能采煤系统、物联网技术在煤矿开采中的应用、人工智能在煤矿开采中的应用、大数据分析在煤矿开采中的作用以及智能装备在煤矿开采中的应用。

总结了智能开采技术的优势、未来发展以及推广与应用的重要性。

智能开采技术的不断创新和应用将大幅提高煤矿开采效率,减少人员伤亡事故,推动煤矿行业向智能化、可持续发展方向迈进。

【关键词】关键词:煤矿开采、智能开采技术、智能采煤系统、物联网技术、人工智能、大数据分析、智能装备、优势、未来发展、推广与应用。

1. 引言1.1 煤矿开采现状随着工业化进程的加快和能源需求的不断增长,煤矿开采一直是我国的重要产业之一。

目前,我国煤矿资源储量丰富,但也存在一些问题和挑战。

一方面,煤矿资源的深度开采、煤层火灾、瓦斯爆炸等安全隐患仍然存在,给煤矿生产带来了一定的困难;传统的煤矿开采方式存在能源浪费、环境污染等问题,已经不适应现代社会的发展需求。

在煤矿开采过程中,由于传统采煤方法的局限性,导致煤矿生产效率低下、安全隐患高等问题依然存在。

如何引进智能开采技术,提高煤矿的生产效率和安全水平,成为当前煤矿行业急需解决的问题之一。

煤矿开采现状显示出传统开采工艺的短板,需要加速转型升级,引入智能开采技术助力煤矿行业的发展。

这将不仅提高煤矿的生产效率,还将减少能源浪费和环境污染,实现煤矿行业的可持续发展。

1.2 智能开采技术的重要性在煤矿开采中,智能开采技术的重要性不言而喻。

随着全球经济的发展和资源的日益枯竭,煤矿开采面临着越来越大的挑战。

传统的煤矿开采方式存在许多问题,包括安全风险高、资源浪费严重、生产效率低等。

而智能开采技术正是应对这些挑战的有效途径。

5G通信系统在煤矿安全中的应用

5G通信系统在煤矿安全中的应用

应用Technology ApplicationI G I T C W 技术176DIGITCW2021.04煤矿是现代人类社会生产生活所必须要的能源之一,最早的开采历史可以追溯至18世纪。

其作为一种长期能源,对我国的国民经济的长久发展有着重要意义。

我国的能源结构中,煤炭占有较高的比例,大约百分之七十左右,并且,这个比例在短时间内很难下降到百分之五十以下。

所以,在今后近半个世纪的时间里,煤炭仍会是我国主要的消耗能源。

而在煤矿开采的过程中,存在着许多安全隐患。

瓦斯事故、顶板事故、机电事故等事故,都严重影响着煤矿开采的进程,威胁着煤矿工人的生命,这使得保障煤矿安全成为了煤矿开采中无法绕开的重要问题。

多年来,我国的煤矿安全防范技术一直在不断提升,随着近年新兴5G 科技的出现与发展,也为煤炭安全技术的进一步升级提供了途径。

如何在煤炭安全中利用5G 通信技术,或将成为我国现今煤炭安全技术研究的课题之一。

1 煤矿安全的要求煤矿开采中,对于安全的要求是方方面面的。

不仅是针对开采进行的过程,在开采之前对矿区的检测、提前对矿区进行加固、出矿煤矿的运输、提前对事故发生进行演练等,都是煤矿安全生产中不可或缺的要素。

此外,在开采中,需要对多方面数值进行检测,加固设备的承重状况,矿井内部的空气、通风状况,矿井通道和安全出口的合理设置,防火和防爆的要求,矿井内部是否存在地下水等,都需要强大的监测能力对这些方面进行实时的监测,最终能够及时的反映问题,保障开采工作的顺利进行和作业人员的人身安全。

2 5G 通信系统的特点5G 建立在4G 的基础上,是通信技术的又一次飞速发展。

5G 具有“超高速率、超低延时、超大连接”的技术特点。

“超高速率”,使得通信的传播速度得到了飞跃式的提升,5G 的一个特点就是高频,受限于高频的传播性能,所以很多的高频段频率资源没有被使用,这正是5G 可以好好利用的资源。

“超低延时”,减少了请求和响应之间的时间差,5G 技术可以有效降低延迟,并且提高数据的传输速率,让响应时间大幅缩短,如若将其作用于多台工业机器的控制,超低延迟就能将整个控制过程的延迟时间大大缩小至1-2毫秒,这就能大幅提升工业设备的精度准度。

基于物联网技术的煤矿安全监测系统

基于物联网技术的煤矿安全监测系统

基于物联网技术的煤矿安全监测系统随着现代化的进步,煤炭工业的规模越来越大,煤矿安全问题日益凸显。

矿山的自然环境复杂,人员管理和安全保障极为复杂,一旦出现事故后果不堪设想。

因此,如何通过技术手段来提升煤矿的安全管理成为了煤炭行业需要思考和解决的问题,基于物联网技术的煤矿安全监测系统应运而生。

一、物联网技术在煤矿安全监测中的应用1. 传感器技术物联网技术在煤矿安全监测中的核心技术是传感器技术。

传感器可以在煤矿采区埋设,可以检测火灾、瓦斯泄漏、岩层变形等条件。

当监测点发现异常信号时,那么就立即向数据存储节点发送信号,这样就会触发报警,实现了煤矿监测的实时响应。

2. GPS定位技术由于煤矿内部地形复杂,有许多危险的地方,在发生紧急情况时,定位是关键。

数据采集器上的GPS芯片可以记录矿工的活动轨迹或记录地下火灾的爆发位置,从而提供定位信息。

3. 云平台技术物联网技术的优势之一是可以搭建云平台实现数据的存储和处理。

各个监控点和数据采集器上的信息可以上传到云平台进行统计分析,云平台也可以为煤矿提供较为准确的预警系统。

二、基于物联网技术的煤矿安全监测系统的作用1. 实现实时监测煤矿是一个危险场所,传统的安全措施难以满足煤矿安全监控的需求。

基于物联网技术的煤矿安全监测系统应运而生,可以实时监测煤矿内部环境状态,提供更加智能化的监控系统,从而可以有效检测煤矿内部的危险,提高煤矿的安全性能。

2. 提高安全管理的效率传统的安全管理由于存在许多缺点而无法全面覆盖煤矿安全问题,且存在很多人为因素。

而基于物联网技术的煤矿安全监测系统可以实现全过程的数据监测和管理,保证了煤矿管理的全面性和科学性,提高了管理的效率和精度。

3. 实现无人巡检煤矿通常是一个人力密集型行业,巡检是必不可少的一项工作,但同时也是高风险的工作。

基于物联网技术的煤矿安全监测系统可以实现无人巡检,减少了矿工工作的风险和疲劳,提高煤矿安全工作的效率和准确性。

三、基于物联网技术的煤矿安全监测系统在实际应用中的问题1. 安全性问题不管哪一种监控系统,都不能保证完全安全。

计算机技术在煤炭安全生产中的应用

计算机技术在煤炭安全生产中的应用

计算机技术在煤炭安全生产中的应用随着科技的不断发展,计算机技术已经在各行各业得到了广泛应用,其中包括煤炭行业。

煤炭生产是我国国民经济的重要支柱产业,然而煤炭生产过程中存在许多安全隐患,如煤与瓦斯突出、矿井透水、煤与岩爆炸等,严重威胁着煤炭生产的安全。

利用计算机技术,可以有效地降低煤炭生产中的安全风险,提高生产效率,实现可持续发展。

本文将探讨计算机技术在煤炭安全生产中的应用,以及未来的发展方向。

一、智能化监测系统煤矿是一个复杂的地下工程系统,传统的人工监测手段已经无法满足对安全生产的需求。

智能化监测系统的应用成为了当前的煤炭行业趋势之一。

智能化监测系统基于计算机技术,通过传感器网络、数据采集系统、数据处理系统和专业的监控软件,对矿井进行实时、全面、精准的监测。

这些数据可以帮助矿工及时发现异常情况,预测矿井灾害的发生,保障矿工的生命安全。

计算机技术的应用还使得监测系统更加智能化,可以通过数据分析、学习算法来不断优化监测策略,提高监测的准确性和实时性。

监测系统也可以与其他系统进行联动,实现自动化的应急措施,及时减少灾害造成的损失。

二、虚拟仿真技术煤矿生产环境的复杂性使得现场的实验和测试难以实现,而虚拟仿真技术的应用可以有效弥补这一短板。

虚拟仿真技术可以建立煤矿地下空间的三维模型,模拟和分析不同情况下的矿井生产过程,针对性地设计预案和预警系统。

通过虚拟仿真技术,煤矿管理者可以全面了解矿井内部的情况,包括瓦斯分布、煤层裂隙、岩体结构等,预测可能出现的安全隐患,并采取科学的预防措施。

虚拟仿真技术还可以用于培训矿工,模拟煤矿事故情况,提高矿工的应急处理能力。

三、大数据分析随着计算机技术的发展,大数据分析已经成为了当今煤炭行业安全生产的重要手段。

大数据分析是通过对煤矿生产中所产生的海量数据进行整合、分析、挖掘,从中发现规律性和趋势性,为煤矿安全生产提供科学依据。

大数据分析的应用可以帮助矿业企业进行生产管理决策,包括资源配置、生产计划、安全管理等方面。

2024煤矿科技创新工作总结

2024煤矿科技创新工作总结

2024煤矿科技创新工作总结在2024年,煤矿科技创新工作取得了显著的进展和成果。

在不断推进煤矿安全生产的同时,科技创新为煤矿行业的可持续发展提供了有力支撑。

一、煤矿安全监测技术创新煤矿安全一直是煤矿企业最关注的问题之一。

在2024年,我们在煤矿安全监测技术方面取得了重要突破。

首先,我们引入了先进的物联网技术,实现了煤矿生产设备的远程实时监测。

通过监测设备的运行状态和环境参数,可以实现对煤矿生产过程的全面监控,及时发现问题并进行处理,有效降低了事故风险。

其次,我们还研发了一套智能矿井监控系统,该系统采用了图像识别技术和人工智能算法,能够实时识别矿井内的危险因素和违规行为,及时预警和报警,提高了煤矿作业安全性。

此外,我们还开展了煤尘爆炸防治技术的研究。

通过对煤矿爆炸的原理和机理进行深入研究,提出了新的防治措施和技术方案。

我们研发了一种新型的防爆装置,可以有效抑制煤尘的爆炸扩散,降低爆炸风险,并在实际应用中取得了显著效果。

二、绿色矿山建设与资源高效利用随着环境保护意识的提升和资源的稀缺性,绿色矿山建设和资源高效利用成为了煤矿发展的重要方向。

在2024年,我们致力于推动绿色矿山建设和资源的高效利用。

首先,我们加强了矿山生态环境保护工作,采用了先进的环境监测装置,实时监测矿山周围的空气质量、水质等环境指标。

针对环境问题,我们提出了相应的治理方案并予以推行,确保煤矿生产对环境的污染得到有效控制。

其次,我们积极开展了资源回收与再利用技术的研究。

通过研发新的资源回收装置和工艺,可以将煤矸石、废弃物等再利用,实现资源的最大化利用,降低资源的浪费程度。

三、智能化煤矿生产在2024年,我们进一步推进了智能化煤矿生产的工作,提高了煤矿生产效率和安全性。

首先,我们引进了自动化生产设备和机器人技术。

通过自动化设备和机器人的运用,可以实现矿井内的一些危险作业的自动化和无人化,避免了操作人员的潜在安全风险,提高了生产效率。

其次,我们还研发了一套智能化集控系统,实现对整个矿井生产过程的自动化控制和集中管理。

煤矿信息化智能化的关键技术分析

煤矿信息化智能化的关键技术分析

煤矿信息化智能化的关键技术分析煤矿作为我国重要的能源资源,对于国家的能源安全和经济发展具有重要意义。

传统的煤矿开采存在着安全隐患和效率低下的问题,因此煤矿信息化智能化技术的发展成为煤矿行业迫切需要解决的问题之一。

本文将对煤矿信息化智能化的关键技术进行分析,以期为煤矿行业的发展提供一些思路和借鉴。

一、感知技术感知技术是煤矿信息化智能化的基础,它能够提供对煤矿现场环境的实时数据采集和监测。

感知技术包括传感器技术、无线通信技术和物联网技术。

传感器技术主要用于实时监测煤矿地质构造、气体浓度、温度、湿度等参数,以便及时发现地质灾害和煤矿安全事故,保障煤矿安全。

无线通信技术能够实现感知数据的远程传输,使煤矿监测系统能够及时响应,并做出相应的控制和决策。

物联网技术则将各种感知设备和系统进行连接,实现多个设备之间的信息互联互通。

二、数据处理与管理技术在感知技术的基础上,煤矿信息化智能化需要对感知数据进行处理和管理。

数据处理技术主要包括数据挖掘、大数据分析和数据可视化。

数据挖掘技术能够从大量的感知数据中挖掘出有用的信息和规律,为煤矿生产提供指导和支持。

大数据分析技术则能够对整个煤矿系统进行全面的数据分析和预测,帮助煤矿企业做出更科学的决策。

数据可视化技术则能够将复杂的数据通过图表和可视化界面展现出来,使管理人员能够直观地了解煤矿运营情况。

三、智能控制技术智能控制技术是煤矿信息化智能化的核心,它能够根据感知数据和数据处理结果,对煤矿设备和生产过程进行智能控制。

智能控制技术包括人工智能技术、控制算法技术和自动化技术。

人工智能技术可以为煤矿生产提供智能化的决策支持,采用机器学习和深度学习技术,实现设备自动优化控制和故障诊断。

控制算法技术可以根据煤矿生产的实时数据,进行智能化的控制策略设计和优化,提高煤矿生产的效率和安全性。

自动化技术则可以实现煤矿设备的自动化控制,减少人力投入,提高生产效率。

四、信息安全与隐私保护技术煤矿信息化智能化技术的发展,也带来了信息安全和隐私保护的挑战。

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物联网技术在煤矿安全中的应用
摘要:本文阐述了物联网的概念与结构,以及物联网在煤矿产业中的应用现状,并分析了煤矿对物联网的需求,概括了物联网技术在煤矿安全中的应用。

关键词:物联网;煤矿行业;煤矿安全
中图分类号:tp393
1 物联网技术概述
1.1 物联网的概念
物联网[1](the internet of things)的定义是:通过射频识别(rfid)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 物联网层次结构
从技术构架上来看,物联网可分为三层。

1.2.1 感知层
感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、rfid标签和读写器、摄像头、gps等感终端,用于识别物体,采集信息。

1.2.2 网络层
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息。

1.2.3 应用层
应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

1.3 物联网的特征及作用
物联网具备三个特征:一是全面感知,即利用rfid、传感器、二维码等随时随地地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确的传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

2 煤矿安全
2.1 煤矿安全概述
(1)我国煤矿95%左右是井工开采,存在水、火、瓦斯、煤层、坍塌等危险,露天煤矿存在滑坡危险,这些严重影响矿工安全和企业发展。

(2)井下空间狭窄,环境恶劣、巷道复杂、大型机电设备众多。

(3)煤矿在开采过程中要移动生产设备,企业对于设备的维护管理水平较低。

(4)煤矿机车定位主要以有线通信方式为主,信号接收不准确,定位精度较低。

(5)煤矿安全监测监控设备落后老化,不能对井下状况进行有效、实时的检测。

(6)煤矿井下作业远离地面,井下人员与地面人员沟通不便,
实时性低,且缺乏对矿工的准确定位,在发生事故后,抢险救灾,安全救援效率低,效果差。

[2]
2.2 煤矿安全对物联网的要求
(1)减少电磁波在传输过程中的损耗。

(2)增强抗电磁干扰能力。

(3)增强无线发射的功率。

(4)减小设备体积。

(5)减小电源和电压波动。

3 物联网在煤矿行业中的应用
物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮,是新一代信息技术的高度集成和综合运用,已被国务院作为战略性新兴产业上升为国家发展战略,在我国众多行业里得到应用和发展,而在我国重要的能源产业——煤矿行业里,物联网也得到应用。

目前在我国煤矿物联网应用包括:煤矿井下人员的准确定位、自动识别与培训监管;煤矿信息物联网编码、传输;煤炭产、运、销、用全程监管;煤矿地质勘探、建井施工、设计、安全生产;瓦斯、有毒气体监测监控;矿用材料信息管理等。

4 物联网煤矿体系
现在煤矿安全系统体系采用了物联网的三层分层结构(感知层——网络层——应用层),在井下通过各种传感器采集所需数据,然后通过各种网络数据传输线路将信息传递到地面机房或调度室的
服务器上,由应用层的功能软件对信息进行调用、分析并显示出来。

感知层设备有大量感知环境、机电、人员等的传感器构成,例如:风速、风量、温度、转速、震动、电压、电流、功率开停、浓度、等传感器,甲烷、co、co2、so2、压力等传感器。

这些传感器在矿区地面,井下构建了庞大的传感网络层。

网络层设备主要铺设在地面、井下的吉比特光环网及网络交换机设备、路由器、防火墙、服务器等,同时用无线覆盖的phs网络或wifi网络,共同构建覆盖矿区的数据网络。

应用层是矿区综合信息化系统,包括综合自动化系统、矿区3dgis 系统、视频监控系统、人员管理系统、矿区应急指挥系统等。

应用层软件提供各种通用的数据接口,使各系统进行无缝链接,真正实现矿井“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节的信息化和自动化从而优化生产和管理。

[3]
5 物联网在煤矿行业起到的作用
在我国井下事故频发,巨大的生命和财产损失,使我们对煤矿安全不得不关注。

随着物联网的应用与发展以及在煤矿行业的普及,物联网使得煤炭工业安全系数大幅提高,煤矿生产更加智能化。

(1)自2009年8月7日,温家宝总理提出“感知中国”计划,为我国物联网发展拉开了帷幕,随着物联网技术的革命性创新,将带给各领域新的商机。

物联网是物物连接,对煤矿行业也产生巨大的作用。

(2)我国首个“感知矿山”物联网体系结构——徐州矿物集团“夹河煤矿物联网示范一期工程”是物联网技术成功应用在煤矿行
业很好的例证。

“感知矿山”通过全面感知,对矿区的人、设备、环境全面感知,并通过高速网络实现全覆盖,同时还将具有直观形象的应用,通过3dgis矿区全展,来全面感知矿山。

[4]
6 结语
我国作为产煤大国,煤矿行业的健康发展至关重要,而物联网技术对煤矿行业有着不可忽视的作用,它让煤矿行业在技术的革新上产生了跨越式的飞跃和质的提高,使煤矿行业取得了一个新的高度。

将人、设备和环境相互融合,将煤矿里各个组成部分相互融合,将煤矿与城市发展相融合,创造出安全、高效、智能的煤矿。

参考文献:
[1]rob van kranenburg.the internet of things[r].2008,50.
[2]刘景文.中国煤炭新闻网http://.
[3]孙继平.煤矿物联网研究[j].中国煤炭网.
[4]高莉.信息融合在煤矿监测监控系统中的应用研究[d].徐州:中国矿业大学,2006.
作者简介:黄倩书(1990-),女,山西大同人,学生。

作者单位:沈阳师范大学科信软件学院,沈阳 110034。

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