1前言 煤矿安全生产关系到人民群众的生命财产安全。各级政府始终重视煤矿安全生产,采取一系列措施不断加强安全生产。由于煤炭生产系统复杂,工作场所黑暗狭窄,人员集中,采矿工作面随时移动,地质条件的变化将使采矿工作面出现新情况和新问题,如不及时采取相应有效措施,可能导致重大灾害事故,给安全工作带来困难。煤矿企业关注的是如何加强煤矿安全生产管理模式,实现管理的现代化和信息化。基于矿区信息化和智能化的感知矿是煤炭行业物联网技术成功应用的一个很好的例子。
感知矿山通过综合感知,全面感知矿区人员(人员定位、无线通信)、设备(综合自动化)、环境(安全监测、矿压监测等),通过高速网络实现综合覆盖,也具有直观的应用形象,通过3DGIS全息展示矿区,全面感知矿山。
感知矿山可用于煤矿(地面、地下)安全生产、煤炭行业综合信息化、税务局、煤炭局、县、区煤炭产量监测、林业系统监测、电力系统高压开关监控等场景。目前,中国有许多成功的案例。实施感知矿的重点是所有与矿区安全和生产相关的感知网络的接入。由于在矿区建设过程中,不同传感器的厂家不同,协议界面不统一,有的是早期建设项目,没有智能界面。全面接入传感网络是全面感知矿山的基础。
感知矿不仅提高了矿山的安全管理水平,还涉及到生产,如利用信息技术、网络技术和传感网络对煤带、煤仓、洗煤厂、水仓、变电站等生产相关设备系统的感知和控制,大大提高了矿区的自动化生产能力,是两个现代化一体化的典范。
2感知矿山系统结构 煤矿综合信息系统是先进的自动控制、通信、计算机、信息和现代管理技术,以企业生产过程控制、运营管理为整体,提供整体解决方案,实现企业优化运营、控制管理,提高企业核心竞争力。综合自动化是煤矿实现高产高效的有效手段,对提高煤矿生产经营状况、安全水平、事故灾害预测预报和生产经营管理起着重要作用。
本方案旨在根据煤矿的实际需要,推出高效、可靠、安全的自动化网络系统。该系统以矿山综合自动化信息平台为主体,利用矿山光纤工业以太环网和工业现场总线共同构建综合数字信息传输平台。
感知层设备由风速、风量、温度、速度、振动、电压、电流、功率等传感器组成,甲烷、CO、CO2、O2.锚杆压力、钻孔应力、顶板离层环境等传感器、偏差、堆煤、烟雾、皮带打滑等传感器、煤仓料位计、水位计等传感器及摄像机RFID人员定位等。这些传感器在矿区地面和地下建造了巨大的传感网络层。
网络层设备主要包括吉比特光环网和网络交换机设备、光电转换设备、路由器、防火墙、服务器等,用于实现无线覆盖PHS网络或Wi-Fi该网络共同构建了覆盖整个矿区的数据网络。
应用层是矿区综合信息系统,包括矿区3DGIS系统、综合自动化系统、人员管理系统、视频监控系统、短信管理平台、矿区应急指挥系统、调度系统等。应用层软件提供各种通用数据接口,方便电梯监控系统、安全监控系统、矿山通信系统、应急救援通信系统、视频监控系统、地下调度无线通信系统、车道运输系统、煤厂计算机控制系统、主通风机监控系统、压缩机监控系统、中央泵房监控系统、工业电视系统等。最后,工业以太网平台统一传输到应用层进行统一管理,如图1所示。真正实现矿山采矿、挖掘、运输、风、水、电、安全等生产环节的信息化和自动化,优化生产管理。真正实现矿山采矿、挖掘、运输、风、水、电、安全等生产环节的信息化和自动化,优化生产管理。
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