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智慧礦山app網路異常

發布時間:2022-08-06 08:55:14

Ⅰ 智慧礦山有線網路種類有哪些

摘要 智慧礦山基本架構應分為四層,分別為泛在感知與執行層、傳輸層、操作系統層和應用層。泛在感知與執行層負責實現子系統數據的感知與採集,同時對執行設備下發控制指令。傳輸層負責完成信息和數據的雙向傳送,應由工業乙太網、工業無線網路等系統組成。操作系統層向下實現各種多源異構感知數據的接入,向上為智慧礦山應用層的開發提供服務和工具。應用層為用戶提供實際使用到的涉及礦井生產、安全、經營管理、決策分析各環節的各類操作軟體。

Ⅱ 五g機站 離居民樓多遠合理

國家法規中並未明確規定通信基站跟居民之間的距離,但部分城市規定了在居民區、學校等人口密集區域的衛生安全防護距離22米內不能設置超過國家規定電磁輻射環境標準的通信基站。

5G基站是5G網路的核心設備,提供無線覆蓋,實現有線通信網路與無線終端之間的無線信號傳輸。基站的架構、形態直接影響5G網路如何部署。由於頻率越高,信號傳播過程中的衰減也越大,5G網路的基站密度將更高。

到2021年11月16日,我國已建成5G基站超過115萬個,佔全球70%以上,是全球規模最大、技術最先進的5G獨立組網網路。

我國已建成全球最大光纖網路、4G和5G獨立組網網路,目前5G已建成基站91.6萬個,佔全球70%,5G連接數已經超過3.65億,佔全球80%。

下一步我國將加強對5G、大數據、基礎軟體、工業軟體、人工智慧等基礎核心技術的支持和投入力度,推進產業基礎高級化和產業鏈現代化,進一步夯實產業發展基礎。

目前,全國縣級行政區已開通5G網路超過2900個,佔比超過97%,已有29個省份實現了縣縣通5G網路。全國鄉鎮已有1.4萬個開通5G網路,佔比超過40%。東部地區累計建設開通5G基站超過51萬,鄉鎮5G覆蓋比例達到76%,在全國處於領先水平

從全球范圍上看,我國的5G建設和發展已走在前列,在技術、標准、產業、應用等領域取得顯著成效。統計顯示,我國5G應用創新案例已超過1萬個,5G終端連接數佔全球比重超過80%,均居全球首位。

當前,5G發展已進入商用部署關鍵階段,工業和信息化部持續推進5G高質量精品網路的打造,堅持「適度超前」的建設原則,持續完善熱點區域網路深度覆蓋,提升鄉鎮5G網路覆蓋比例,優化5G網路質量。

與此同時,各地政府積極為5G建設發展創造有利條件,從加強5G基站站址統籌協調、加大5G基站建設資金支持、降低5G網路用電成本、推進公共資源開放共享和建立聯合工作機制等方面支持5G網路建設。

截至8月底,所有省級政府均已出台支持5G發展的相關政策,全國省、市、區共出台5G政策近570個。

在5G網路規模的不斷擴大的同時,各類5G融合應用加速落地,產業界各方積極探索應用場景,開展試點示範,已形成「以建促用、建用結合」的良好發展局面。在2C應用方面,雲游戲、雲VR/AR、5G雲轉播等應用受到廣大用戶的青睞。

在2B應用方面, 5G+工業互聯網、5G+智慧醫療、5G+智慧能源、5G+智慧港口、5G+智慧礦山、5G+智能交通、5G+遠程教育等正紛紛落地,助力企業提質增效,提升社會治理水平,改善人民生活品質,為千行百業的數字化轉型深度賦能。

Ⅲ 什麼是智慧礦山聯盟

智慧礦山目前,大部分煤礦井下環境復雜,瓦斯、溫度、粉塵濃度等關鍵安全生產參數無法連續實時監測,由環境變化、設備故障和人為因素引發的安全生產潛在誘因不能及時發現和處理,這使安全生產受到了很大的威脅。WiSen系統的誕生可以為這一問題提供有效的解決方案。 WiSen可以通過搭載各類感測器和執行器,形成一套高度靈活、可靠的井下瓦斯監控與人員定位系統,實現對井下的瓦斯、溫度、濕度、粉塵濃度等運行狀態參數的實時測量和分析,並通過無線網路將數據傳輸到中央控制系統。這使得控制人員能夠對分布在廣泛區域內的多個生產作業面的情況進行實時監測,及時發現潛在險情等情況。同時,WiSen還預留了可靠的數據下行的信道,中控系統可以自動對採掘設備和人員進行調節控制,實現動態反饋,提高生產效率。 以WiSen為網路基礎,井下安全生產數據可以實現實時的採集、存儲和分析,這可以改變目前以人工為主、依靠有線電話網路的井下生產管理方式,提高採集系統的信息化和自動化管理水平,提高反應速度、減少事故率,提高生產效率,並使各級生產、管理人員實時全面的掌握井下的生產狀況,為生產管理與決策提供依據,為數字化礦山的建設打好信息基礎。 以WiSen為基礎,系統還可以提供井下礦工的定位信息。通過WiSen系統的連接,每一個井下作業的礦工都成為一個移動的探測器,可以將其所處位置周圍的環境信息實時的傳送回位於地面的控制中心,一旦發生透水、瓦斯爆炸、塌方等生產事故,由於WiSen無線網路的極強頑存性,人員的定位信息依然可以傳輸回地面,這為及時的營救帶來了技術上的便利。 Wisen所使用的無線感測器解決方案在本應用上具有明顯的優勢: 布設方便 無線網路可以實現自動組織,無需人工干預;尤其是在當設備和人員出現位置轉移,網路需要重新布設的情況下,無線感測器可以自動調整網路結構,實現數據傳遞的無縫銜接,而有線感測器則需要改變復雜的實體線路拓撲結構,在極大的增加系統成本的同時,也帶來了穩定性降低的風險。 維護容易 井下設備和人員的位置一般較為分散,在較大的范圍內通過有線進行通信,既增加成本,同時也引入了諸多不穩定因素,如線纜的自然損耗或人為破壞;而且有線設備安裝復雜,一旦損毀需要維護的工程也較大,因此往往需要耗費較多寶貴時間,相比之下無線感測器網路由於其自組織特性則可以即裝即用,方便省時。 機械限制小 一些應用場合對密封性要求較高,由於其他機械原因而不適宜引入有線線纜,此時無線感測器網路可以填補這一場合的數據採集空白。引入的干擾小 過長的線纜在一些場合下會受到電磁感應的影響,產生感應電流,從而引入干擾,使測量數據出現異常情況,嚴重時會損毀儀器、甚至危及作業人員的安全,而無線網路不存在這一問題。 以上這些獨特優勢,使WiSen無線感測器網路在井下瓦斯監控與人員定位領域具備了廣闊的應用前景。
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Ⅳ 智能感測器上市公司龍頭

智能感測器上市公司龍頭有:梅森 300275:2017-2020年分別為8.14%、-11.67%、5.27%和5.21%。智慧礦山業務是公司的主營業務之一。公司為用戶提供包括物聯網軟體平台、採集端智能感測器、傳輸控制設備及網路、運維服務等在內的整體安全生產解決方案。
歌兒002241:2017-2020年分別為16.58%、5.73%、8.19%和16.4%。物聯網產業鏈可分為識別、感知、處理和信息傳輸四個環節。每個環節的關鍵技術是RFID、感測器、智能晶元和電信運營商的無線傳輸網路。其中,技術壁壘最大的是感測器(又稱感測器網路)。這個MEMS感測器是真正智能的核心。可以說,「感測技術是物聯網的基礎技術之一,沒有智能感測器就沒有物聯網」。公司掌握了MEMS晶元設計、MEMS半導體封裝等多項核心技術。
拓展資料:
1、智能感測器上市公司鼎捷軟體300378:魚子油方面,2017-2020年分別為5.13%、6.37%、7.61%和8.33%。從軟體研發到智能硬體、智能感測器、工業網關等領域,以及工業互聯網平台、工業APP、SaaS應用等產品,未來可期。晶方科技603005:從魚卵來看,2017-2020年分別為5.56%、3.89%、5.61%和17.62%。公司正在推進實施「集成電路12英寸TSV及異構集成智能感測器模塊」項目。主要投資方向為車載攝像頭領域。該項目將通過技術的不斷發展和產能的大規模提升,把握汽車電子領域的產業發展機遇。
2、比亞迪002594:從魚卵來看,2017-2020年分別為7.76%、4.96%、2.62%和7.43%。 2020年4月15日的公告顯示,比亞迪半導體主營業務涵蓋功率半導體、智能控制IC、智能感測器和光電半導體的研發、生產和銷售,擁有包括晶元設計、晶圓製造在內的一體化運營全產業鏈、包裝測試和下游應用。經過十多年在新能源汽車領域的研發積累和規模應用,比亞迪半導體已成為國內自主可控的車用規格級IGBT領先製造商。
3、科里奧利感測器603662:從魚卵來看,2017-2020年分別為12.49%、14.53%、14.09%和11.82%。擬投資不超過10億元,建設高精度應變智能感測器和工業物聯網項目。精方科技:2020年營業收入11.04億元,同比增長96.93%。晶圓級晶元封裝技術全球領先;擁有可達到最低限度的MEMS感測器封裝技術;全球第一家12寸WLCSP封裝供應商;指紋識別晶元TSV是先進封裝的重要供應商之一;參與發起設立蘇州晶方集成電路產業投資基金合夥企業;荷蘭光刻機製造商ASML是antryon在荷蘭的主要客戶,參與了該公司的並購; 1月20日,集成電路12英寸TSV及異構集成智能感測器模塊項目募集資金14億元。
4、科里奧利感測器:2020年年報顯示,科里奧利感測器營業收入8.35億元,同比增長12.82%。擬投資不超過10億元,建設高精度應變智能感測器和工業物聯網項目。華潤微:公司2020年實現總收入69.77億元。公司是國內領先的半導體企業,具備晶元設計、晶圓製造、封裝測試等全產業鏈一體化運營能力。其產品專注於功率半導體、智能感測器和智能控制領域。一季度凈利潤4億元,同比增長251%,最新市值1185億元。

Ⅳ 智慧礦山哪些功能

我的智慧,最重要的煤礦井下環境復雜,安全生產關鍵參數,如氣體,溫度,粉塵濃度不能是一個連續的實時監控,安全生產環境的變化,設備故障和人為因素引發的潛在誘因不能及時發現和治療,使安全生產受到了嚴重的威脅。 WiSen系統的誕生可以提供有效的解決方案這個問題。 WiSen可配備不同類型的感測器和執行器,形成一個高度靈活,可靠的地下氣體監測和人員定位系統,實現地下氣體的運行狀態,溫度,濕度參數的實時測量和分析,粉塵濃度,並經由無線網路將數據傳輸到中央控制系統。這使得控制的實時監測表面的多個生產工作在廣泛的領域,如情況及時發現潛在的危險情況。 ,WiSen保留可靠的數據,在控制系統中的下行通道,可自動調節的采礦設備和人員的控制,實現動態反饋,提高了生產效率。煤礦安全生產數據WiSen網路基礎設施可以實現實時採集,存儲和分析,這是可以改變的人工地下生產管理方法,依靠有線電話網路,以提高採集系統,自動化管理??水平,提高反應速度,降低事故發生率,提高生產效率,各級生產,管理人員實時全面地掌握井下生產的條件,並為生產管理和決策提供依據,並打下了堅實的信息基礎建設數字礦山。若要WiSen的基礎上,該系統還可以提供井下礦工的位置信息。通過連接WiSen,每個礦工井下作業成為移動探測器,位於其位置周圍環境的實時信息可以被發送回地面控制中心的洪澇災害,瓦斯爆炸,山體滑坡等生產事故,事件,由於強大的頑固WiSen無線網路的存在,人員的位置信息,還可以傳送回地面和技術方便及時搶救。 Wisen使用無線感測器解決方案,在此應用程序中具有明顯的優勢,奠定了便捷的無線網路,無需人工干預自動組織,尤其是在的位置傳輸設備和人員的情況下,網路需要重新鋪設,無線感測器可以自動調整網路結構,實現無縫的數據傳輸,有線感測器需要改變一個復雜的實體線拓撲結構,大大增加了系統成本的同時,也帶來了穩定性,以減少風險。維護簡單井下設備和人員的位置一般都比較分散在較大范圍內的通信,通過有線,不僅增加了成本,以及引入不穩定的因素很多,如電纜自然磨損或人為破壞,電纜安裝復雜的事件損壞的維修工程,往往需要更多寶貴的時間相比,無線感測器網路自組織屬性框,方便。機械限制,少量的密封要求較高,和其他機械原因,不適合引進的有線電纜的應用,無線感測器網路可以填補了國內空白數據收集這一次。在某些場合,將出台干擾電纜過長的影響,電磁感應,感應電流,從而引入的干擾,測量數據異常的情況,嚴重損壞儀器,甚至危及工人的安全,和無線網路不存在此問題。這些獨特的優勢,所以WiSen的無線感測器網路在井下瓦斯監測人員定位領域具有廣闊的應用前景。
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Ⅵ 智慧礦山信息基礎設施中網路結構採用什麼模式

智慧礦山信息基礎設施中網路結構採用安全模式。
智慧礦山建設主要包括:智慧生產系統、智慧職業健康與安全系統、智慧技術支持與後勤保障系統建設。
智慧礦山是以礦山數字化、信息化為前提和基礎,對礦山生產、職業健康與安全、技術支持與後勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理,建設智慧礦山,最終實現安全礦山、無人礦山、高效礦山、清潔礦山的建設。

Ⅶ 智慧礦山

智慧礦山GIS綜合管理系統解決方案(請將pdf格式的智慧礦山綜合獎城管理文件放在下面)7智慧礦山實時視頻再現及廣播系統 解決方案一、 智慧礦山感知以及終端的探討對於礦山感知層以及終端的展望,目前的應用已經提出了很多,主要是集中在音視頻和感測器方面,思路是,要依靠整體的鏈路傳輸平台,提供一個技術手段,將更多的數據(圖像、照片、語音、控制量等),採集到地面以供分析和處理。WIFI無線移動模塊1、綜述WIFI無線移動模塊可實現礦用設備(IP攝像機、感測器、IP廣播或其他數據採集單元)由有線轉換為無線,無線增加漫遊移動切換的功能。該模塊,主要解決了以下問題:有線的IP型設備,經過該模塊後,可以講數據透過wifi基站,以無線的方式傳輸;提供專有的移動數據演算法,使得依靠wifi信號無線傳輸的數據,在不同的wifi基站移動(漫遊)時,鏈路保持不間斷,基站間切換速度少於1秒;2、應用領域在有wifi信號部署的區域內,通過集成WIFI無線移動模塊,可實現以下用途:1) 移動目標(礦車、人員、罐籠、提升等)的視頻採集回傳:小型的IP攝像機(不受限制),通過網口與WIFI無線移動模塊相連接,可以集成為無線移動攝像機。礦山工作人員通過無線移動攝像機實現井下視頻圖像實時回傳,而且在井下WIFI基站/無線AP之間實現智能切換,視頻圖像傳輸不間斷,切換時間<1s,監控中心隨時都可觀察到井下的實時運動情況。2) 無線移動感測器:感測器通過集成WIFI無線移動模塊成為無線移動感測器,礦山監控監測系統可利用無線移動感測器實時獲取井下各處的監測數據。3) 無線移動廣播:礦山可以藉助此模塊,實現IP廣播通信話站(內置WIFI無線移動模塊的小型IP廣播話站)的無線靈活位置部署,節約線纜成本、施工和維護線纜工作量,可隨時接收調度室/調度員的廣播指令和喊話。4) 無線移動數據接入模塊等。3、模塊組成:WIFI無線移動模塊由IP埠、管理埠和WIFI天線組成。1) IP埠提供一個RJ45網口;2) 管理埠負責WIFI無線移動模塊的IP地址注冊、訪問和管理;3) WIFI天線介面實現WIFI無線移動模塊和WIFI基站/無線AP之間的漫遊切換;規格:● 符合IEEE802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b、IEEE802.3、IEEE802.3u
● 支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、PPPoE、DHCP、ICMP、NAT協議
● 提供1個WAN口、1個LAN口10/100M自適應,支持埠自動翻轉
● 無線接入器、有線路由器合二為一
● 支持高達150Mbps的穩定傳輸
● 提供多種工作模式:橋接模式和網關模式
● 支持 NAT/NAPT IP 共享,廣域網支持協議:PPPoE/Static IP /DHCP
● 支持虛擬伺服器、DMZ主機功能
● 支持64/128位WEP及WPA-PSK, WPA2-PSK等最新無線安全標准
● 支持UPnP功能,DDNS功能
● 支持遠程和Web管理,全中文配置界面
● 提供Web管理頁面復位,恢復出廠設置 三、SIP廣播話站設計說明1、綜述新一代礦用SIP廣播開發模塊組基於SIP協議設計開發,可以直接通過IP網路接入IP調度系統。該模組由IP廣播通信板、功放板、電源板、撥號盤等組成。2、應用領域礦山、鐵路、石化、冶金等行業,需要電話聯絡、廣播、喊話、緊急呼叫等實際調度聯絡業務。3、 設備特性1) 具備電話機的所有功能,可以和通信調度系統的有線調度電話、3G手機、無線WIFI手機、調度台等終端撥號互通,全雙工。2) Rj45就近接入,或者無線接入乙太網3) 具備一鍵呼叫調度台的緊急呼叫功能,全雙工;4) 通過調度台,可向任何一部、一組、多部SIP廣播話站播送廣播、發起喊話;5) 任何一部SIP廣播話站可以按照分組,進行組內通信,全雙工;4、 模塊組成:IP廣播板:廣播話站的控制核心模塊;功放板:實現語音進行放大,在通過揚聲器或喇叭放出;撥號按鍵定義板:實現0~9,#,*的撥號信號接入;電源板:負責給整個設備供電;5、技術參數:工作電壓: AC 127V/220V工作電流:≤0.5A;功放板的輸出功率 :≥10W聲音響度:90dB輸入介面:標准RJ45介面輸出介面:音頻輸出支持協議:SIP、TCP/IP、UDP支持音量平衡調節接入方式:就近接入工業乙太網介面方式:rj45或者無線8智慧礦山二氧化碳防滅火系統解決方案一、目的及意義在煤化工過程中,有大量的二氧化碳產生,如果不對提煉過程中產生的二氧化碳進行回收利用,不僅造成經濟損失,而且會嚴重污染大氣環境。採用低溫液化原理和凈化流程。對煤化工過程中產生的二氧化碳進行回收,產出高純度低壓的二氧化碳,不僅可以保護大氣環境,而且企業的經濟效益也十分可觀。同時煤礦井下發生高溫火點或火區是極易導致火災事故和瓦斯爆炸事故的重大危險源之一,也是造成開采壓煤、威脅正常生產、影響經濟效益提高的主要因素。許多煤礦屬於容易自燃的煤層,工作面采高高、采面長、開采強度一般比較大, 一旦發生自然發火,實行封閉停產滅火,極易造成巨大經濟損失。因此防火問題,始終是煤礦突出重點。為了預防煤礦工作面生產期間發生自然發火,以及一旦發火,實施快速滅火,各煤礦雖然礦採取一系列防滅火綜合措施,包括灌漿、注泡、撒惰化劑等多重措施,起到了一定積極作用,也暴露了許多防滅火技術的局限性。如在日常生產中許多礦井採用上述技術,基本可以控制住自然發火。但對於在一些特殊情況下,如因異常情況影響開采正常推進,特別是開採到停采線,要進行機組支架大搬家,需要若干時間,發火期的三代難以正常實現更替,將會使自燃發火帶停滯時間超過自燃發火期,引起自燃。如何保障煤礦能夠實施快捷有效地防滅火,近幾年來,國內外不少煤礦積極採用液態CO2實施防滅火,不僅從技術上或經濟適用上均取得取得了比較明顯效果。根據這樣的信息,將大量回收液化煤化CO2副產品,變害為利,開展將其推廣應用於礦井防滅火實踐研究更是有重大現實意義。液態二氧化碳作為一種新型防滅火技術具有滅火迅速、降溫效果顯著、安全可靠、操作簡單等優點,一直以來受到國內外的廣泛關注。所以,開展液態二氧化碳灌注技術進行礦井防滅火,對於保障煤礦火災防治、保證礦井安全生產具有極其重要的意義。液態二氧化碳灌注防滅火技術的關鍵是研發液態二氧化碳低溫氣化裝置、研發液態二氧化碳直接注入火區技術保證液態二氧化碳降溫效果,同時研發液態二氧化碳輸送裝置及配套管路設備,確定液態二氧化碳灌注系統工藝、技術參數,建設千萬噸級礦井井下移動式液態二氧化碳輸運及灌注防滅火系統,實現封閉礦井的大型火災快速滅火技術,現已在全國范圍具有廣闊的前景。二 、重點內容1、回收液化煤化廠CO2副產品項目:本項技術整合了工業催化、化學工程、化工機械、化工工藝和化工自動化五個專業的技術優勢,長期從事多種氣體回收、分離、凈化技術的科學研究和技術開發工作,已成功地開發出多種氣源二氧化碳回收凈化技術。尤其是開發成功吸附精餾法二氧化碳回收凈化技術,通過研製選擇吸附二氧化碳中微量雜質的高效吸附劑,結合特殊精餾技術,可以把多種高濃度氣源中的二氧化碳提純到99.99%以上,達到(GB10621—2006)國家食品添加劑和國際飲料協會標准。這一技術已經在2004年12月通過教育部級科技成果鑒定,被評為國際先進、國際首創的工業化生產技術,並獲得兩項國家專利授權(專利號ZL03238678.8)、(ZL200310105015.6,國際專利主分類號B01J20/18)和四項專利受理;2005年4月13號和12月21號的《中國化工報》科技創新版,兩次大篇幅報道了該技術工業化成功的事例。2005年5月20號和2006年9月27號國家氣體專業委員會兩次在大連召開全國二氧化碳行業會議,重點推廣該項技術,受到全國同行專家的好評。2005年9月和11月該技術同時被評為遼寧省和教育部重點科技成果,獲得石油化工部和遼寧省政府兩個科技進步獎、全國技術市場協會金橋獎。2、液態CO2防滅火技術項目:1)國內外常規防滅火技術分析和比較煤礦井下火災發生離不開三要素:可燃物的存在、熱源、具有一定濃度氧的空氣供給。實踐表明,只要能夠消除至少其中一個因素就會防止火災發生或者把火災消滅。這是我們採取防滅火措施應考慮的基本理念。按照這個理念,國內外已研究探索形成了一系列成熟的煤礦礦井防滅火技術。1).1灌漿技術在20世紀50年代,灌漿技術成為我國煤礦防滅火技術的主要手段,並且一直沿用到今天。灌漿技術是一項傳統的、簡單易行的、比較可靠的防滅火技術。在一些缺少灌漿材料的礦區,通常採用注水來代替灌漿,增加煤體的水分,也取得了較好的效果。灌漿防滅技術的原理是通過漿液包裹煤塊保水增濕減緩煤體氧化速度、漿體固化沉澱物充填煤體縫隙隔絕漏風阻止氧化來達到防滅火的效果。1).2阻化劑技術阻化劑技術在美國、波蘭、前蘇聯等國家得到了較好的應用;近些年來,阻化劑技術在我國也得到推廣應用。該技術主要是讓利用阻化原理將具有阻化性能的葯劑送入擬處理區,利用阻化劑的負催化作用,煤炭經阻化處理後,在煤炭表面上形成一層能抑制氧與煤接觸的保護膜,阻止了氧氣和煤結構上的活動鏈環的羧基反應,使煤炭和氧的親合力降低,阻化劑有一種主動排斥氧和煤化合的功能,但它並不和煤、氧等物質化合,從而達到防滅火的目的。目前常用的阻化劑主要是氯化物.阻化劑防滅火技術包括:①噴灑阻化劑防滅火技術,是將含有阻化劑的水溶液均勻噴灑到煤體表面,以達到防滅火的目的.②汽霧阻化防滅火技術,是將受一定壓力下的阻化劑水溶液通過霧化器轉化成為阻化劑汽霧,汽霧發生器噴射出的微小霧粒可以漏風風流為載體飄移到采空區內,從而達到采空區防滅火的目的。1).3惰性氣體技術惰性氣體技術從20世紀70年代開始在德、法、英等發達國家煤礦中大量使用;從80年代起,我國開始了氮氣防滅火技術的研究與推廣。惰化技術是將惰性氣體送入擬處理區,達到抑制煤自燃或撲滅已生火災的技術。按惰性氣體的種類可分為氮氣防滅火技術、燃油惰氣防滅火技術和CO2防滅火技術。氮氣防滅火技術是集約化綜采及綜放開采條件下采空區防滅火的主要技術手段,但從目前看,氮氣防滅火系統仍落後於綜采、綜放開采技術的發展,還需要進一步提高制氮裝備的穩定性和可靠性。燃油惰氣滅火技術主要用在當發生外因火災或因自燃火災而導致的封閉區,以民用煤油和空氣為原料,經過急劇的化學反應,形成惰性氣體產物(主要成分是CO2及少量的O2、微量CO、水蒸汽等),然後將具有一定壓力的惰氣注入預處理區,達到防滅火的目的。CO2防滅火技術是利用液態CO2對預處理區進行防滅火的技術,利用CO2分子量比空氣大、抑爆性強、吸附阻燃等特點,可在一定區域形成CO2惰化氣層,對低位火源具有較好的控製作用,並能壓擠出有害氣體以控制災區災情。1).4堵漏技術堵漏風技術用於采空區密閉堵漏風、隔離煤柱裂隙堵漏風、無煤柱工作面巷道巷幫隔離帶堵漏風等多個場合,初期的堵漏防滅火措施主要為灌注黃泥漿、砂漿等,近年來研究成功了各種性能優良的新型充填堵漏材料,如無機固化粉煤灰、輕質膨脹快速密閉堵漏材料等。1).5凝膠技術近年來,凝膠技術在我國得到較廣泛應用,適用於處理巷道幫、頂、高溫區域、撤面期間的自燃隱患以及火區治理。凝膠技術應用於防火時起到覆蓋、堵漏、隔氧、阻化的作用,應用於滅火時起到降溫、覆蓋、堵漏、隔氧、防復燃的目的。凝膠主要由基料、促凝劑和水組成,把所選擇的基料和促凝劑按一定比例配成水溶液,再按一定比例均勻混合後,發生「膠凝作用」化學反應,形成無流動性、半固體狀的凝膠。凝膠分為無機凝膠和高分子凝膠兩大類,其防滅火機理是凝膠通過鑽孔或煤體裂隙進入高溫區,其中一部分未成膠時在高溫下水分迅速汽化,快速降低煤表面溫度,殘余固體形成隔離層,阻礙煤氧接觸而進一步氧化自燃;而流動的部分混合液隨著煤體的溫度的升高,在不遠處及煤體孔隙里形成膠體,包裹煤體,隔絕氧氣,使煤氧化、放熱反應終止;乾涸的膠體還可以降低原煤體的孔隙率,使得通過的空氣量大大減少,從而抑制復燃。1).6泡沫防滅火技術泡沫防滅火技術是以化學方法產生膨脹惰性泡沫,以進行防滅火處理的一種技術手段。常用的泡沫防滅火技術有化學惰氣泡沫防滅火技術和三相泡沫防滅火技術。化學惰氣泡沫防滅火材料由多種原料組成,其原料皆為固態粉狀,井下滅火時一般採用鑽孔壓注方法將其溶液注人自然發火的區域。發生化學反應生成的惰氣泡沫可迅速向周圍空間、漏風通道及煤壁裂隙擴展,充填火區空間,窒息火區,而且惰泡具有較好的穩定性,可以起隔絕空氣的作用。目前國內外主要防滅火技術及優缺點見表1所示。表1 防滅火技術與材料優缺點比較防滅火技術主要材料優點缺點經濟成本(元/m3)預防性灌漿技術黃泥、粉煤灰,矸石、砂子、水泥砂漿、石膏、高水材料等。1.包裹煤體,隔絕煤與氧氣的接觸;2.吸熱降溫;3.工藝簡單;4.成本較低。1.只流向地勢低的部位,不能向高處堆積,對中、高及頂板煤體起不到防治作用;2.漿體不能均勻覆蓋浮煤;容易形成「拉溝」現象;覆蓋面積小;3.易跑漿和潰漿,造成大量脫水,惡化井下工作環境,影響煤質。10~30注水技術礦井水或自來水1.吸熱降溫速度快,大量的水能迅速降低火源表面的溫度;2.大量的水蒸氣能降低空氣中氧氣的濃度,有利於惰化防滅火區域;3.成本低。1.流動性強,覆蓋面積小,只流向地勢低的部位,難以在高處停留;2.易出現「拉溝」現象而跑水,惡化井下環境;3.流過一些空隙,會把微小的煤塵沖刷走,增加煤體的空隙率,使漏風通道更加通暢;4.一旦水分揮發到一定程度後,容易放出潤濕熱,使煤層自燃的可能性增加。很少阻化劑技術MgCl:、水玻璃、NaCl、Ca(OH)2以及有機物質如甲基纖維素、離子型表面活性劑等1.惰化煤體表面活性結構,阻止煤炭的氧化;2.吸熱降溫,並使煤體長期處於潮濕狀態。1.不容易均勻分散在煤體上,且噴灑工藝難實施;2.腐蝕井下設備,影響井下工人的身體健康。30~50惰性氣體技術氮氣、二氧化碳等惰性氣體1.減少區域氧氣濃度;2.可使火區內瓦斯等可燃性氣體失去爆炸性;3.對井下設備無腐蝕,不影響工人身體健康。1.易隨漏風擴散,不易滯留在注入的區域內;2.注氮機需要經常維護;3.降溫滅火效果差。成本較低堵漏技術羅克休、馬力散、高水速凝材料、堵漏凝膠、聚胺酯泡沫等1.聚胺酯泡沫抗壓性好、堵漏效果好;2.隔絕氧氣進入煤體,防止漏風效果較好。1.工作量大;2.成本高;3.聚胺酯泡沫在高溫下分解放出有害氣體;4.羅克休等泡沫材料高溫下易燃燒。80~1000凝膠技術銨鹽凝膠1.包裹煤體、封堵裂隙效果較好;2.耐高溫;3.對局部火源效果明顯。1.流量小,流動性差,較難大面積使用;2.時間長了膠體會龜裂;3.胺鹽凝膠會產生有毒有害氣體;4.成本較高。60~80高分子凝膠100~150惰性氣體泡沫技術氮氣泡沫、二氧化碳泡沫等1.避免「拉溝」現象;2.水能均勻分布;3.適於采空區或煤堆深都的煤炭自燃。1.泡沫很容易破滅;2.只有液相水,一旦水分揮發,防滅火性能就消失。成本較低2)液態CO2防滅火的機理及效果分析2).1 CO2的物理性質1.CO2常溫、常壓下是無色略帶酸味的窒息氣體。CO2不可燃,正常情況下也不助燃。2.CO2在大氣中的體積分數僅為0.037%。它在不同的壓力、溫度條件下有三種形態,即在低溫加壓下(-20℃、2MPa)或高壓常溫(約8MPa、30℃)下氣體可變為液態,液體氣化過程中,當溫度降到-78.5℃後將形成雪花狀的固態乾冰(固體碳酸)。3.CO2熔點為-56.6℃(0.52MPa),臨界溫度為31.3℃,臨界壓力7.28 MPa, CO2具有升華特性,升華點為-78.5℃(0.1 MPa)。4.CO2相對空氣密度為1.529,密度為1.976kg/m3(0℃、0.1 MPa),液態CO2的密度隨溫度的變化而變化較大,-20℃時,其密度是1.01kg/L,在溫度為15℃、0.1 MPa下,1t液態CO2體積膨脹約640倍。2).2液態CO2防滅火機理分析1.窒息氧作用煤的自然發火是煤與氧的氧化反應過程,氧氣是氧化反應的必要條件,沒有氧氣,氧化反應就無法進行。試驗結果證明,氧濃度低於8%時失燃,低於3%時,氧化反應徹底被中止,燃燒現象不能持續進行。向發火或具有高溫火點的采空區內注入液態CO2立即會形成大量的高濃度CO2,會使采空區內原有O2濃度相對減小,並且由於CO2比空氣密度大,重於空氣,以及煤體對CO2具有較強吸附作用(吸附量為48L/kg,而煤對氮氣的吸附量為8 L/kg,前者是後者的6倍)等特點 ,很容易替代O2而覆蓋煤體燃燒點表面,減少煤體燃燒體表面O2濃度,使O2濃度低於自然發火的臨界O2濃度,從而防止煤的氧化自燃,或使已形成的火災因缺O2而窒息滅火。與此同時,大量的高濃度CO2的擴散會必然會提高采空區內氣體靜壓,進而會降低采空區的漏風量,造成氧化自燃帶供氧不足,進而阻止氧化反應的進程。2.冷卻降溫作用煤的燃燒過程實際就是煤的氧化過程,其氧化速度與供氧有關系,也與溫度有關系。煤炭自燃往往經歷三個階段:升溫氧化階段(110-130℃),加速升溫階段(140-190℃),急速升溫階段(200℃以上)。如直接噴注液態CO2時,可使火源明顯降溫,加速熄滅火源。液態CO2噴入火區空間會瞬間氣化,體積將膨脹640倍左右,需要吸收大量熱,溫度急劇下降到-78.5℃。1KG液態CO2蒸發氣化需要吸收577.8×103焦耳/KG的熱量。加之煤對 CO2極易吸附特點,在吸附過程中將吸附熱轉移給CO2氣體,從而會遏止燃燒的鏈鎖反應。同時擴散采空區內的CO2氣體也會吸收氧化反應過程中所產生的熱量,降低周圍介質的溫度,以減緩煤的升溫速度,促使煤的氧化反應由於聚熱條件的破壞而延緩或終止。3. 惰化抑爆作用氣化後的CO2在沖淡可燃氣與氧的含量過程中,也使火區空間氣體惰化程度不斷增大,從而使混合氣失去可爆性。CO2 的惰化作用優於其他惰性氣體。在以氮氣注入的火區阻爆臨界氧濃度為12%,火區內明火被熄滅的臨界氧濃度為9.5%;而以CO2注入的火區阻爆臨界氧濃度為14.6%,火區內明火被熄滅的臨界氧濃度為11.5%。經兩者比較,CO2惰氣的阻燃、阻爆性能明顯優於氮氣,兩者相差2個百分點以上。2).3研製液態CO2防滅火工藝系統裝備的實際意義通過表1對國內外常規防滅火技術和材料的優缺點比較,以及結合國內個別煤礦試驗將液態CO2用於煤礦礦井防滅火的應用實踐,如兗州南屯礦2003年11月曾利用在地面將液態CO2氣化成氣態CO2通過管路輸入井下火區實施滅火,取得明顯滅火效果;鶴崗礦區在去年曾經試驗過將液態CO2直接從地面利用通往井下火區管道向火區灌注,也取得滅火明顯效果。我們總結分析,相比其它常規防滅火技術,液態CO2防滅火技術存在以下優點:(1)液態CO2灌注入火區空間會瞬間體積膨脹氣化,並吸收大量熱,使得火區溫度和氧氣濃度降低加快,降溫效果明顯。(2)適用范圍廣,液態CO2經過吸收熱量氣化後,可充擴散充滿任何形狀的燃燒空間,因而便於對礦井采空區深部、高冒窩等人們不便接近的地點進行滅火。(3)液態CO2灌注火區後,能有效降低煤氧復合速度,迅速抑制燃燒,更有利於防止瓦斯、煤塵爆炸。(4)負面損失少,不會損壞設備和井巷設施,因而滅火後恢復工作量少且容易。(5)輸送便利。(6)滅火用材成本低於其他滅火成本。通過對液態CO2防滅火作用和機理研究,以及國內外防滅火技術比較分析,我們認為利用液態CO2防滅火技術思路是沒問題的,正好充分體現通過控制煤礦礦井火災三要素(可燃物的存在、熱源、具有一定濃度氧的空氣供給)之一的防滅火理念,而且利用其防滅火與其他防滅火技術方法比較具有速度快,操作簡單,成本低,防滅火效果顯著可靠等特點,是一項先進的防滅火技術,甚至可能將不失為當前煤礦井下防滅火最佳技術措施。但是要想將這項技術措施推開,必須解決高壓低溫下防止管道爆裂及保障CO2以液態形式注入火區等工藝安全問題,研究開發出適宜於液態CO2特性及煤礦井下特點的液態CO2防滅火工藝系統裝備,並制訂和落實相關安全保障措施。3)各種有關裝備的安全可靠性論證;質量保證體系液態二氧化碳滅火裝置的主機部件是低溫壓力容器。為保證中華人民共和國國務院令第373號發布的《特種設備安全監察條例》和國家質量技術監督局頒發的《壓力容器安全技術監察規程》及有關技術法規的全面貫徹執行,保證產品質量,確保壓力容器在煤礦井下安全運行,特製定本質量保證體系。3).1.1 質量目標質量目標是:生產符合《特種設備安全監察條例》、《壓力容器安全技術監察規程》、GB150-2011、GB151-1999等有關標准和規范要求的合格產品、優質產品、名牌產品。3).1.2 質量保證體系公司對壓力容器質量保證體系作了明文規定,並設置了壓力容器質量控制系統、控制環節和控制點,以保證壓力容器產品質量目標的實現。我公司壓力容器製造質量保證體系中設置了設計、工藝准備、材料、製造檢驗(含探傷)四大控制系統。 以《特種設備安全監察條例》、《壓力容器安全技術監察規程》等法規為准則,國家標准,專業標准及有關規范為基礎,制定了我公司壓力容器質保體系,它是壓力容器設計、工藝准備、材料、製造和檢驗必須遵循的法規性文件。1)設計、工藝質控系統壓力容器設計圖紙必須由壓力容器設計資格的單位提供。壓力容器的圖樣必須由總經理任命的承接設計工藝責任人員負責。設計零件圖、測繪、工藝性工作均應符合《容規》現行標准、規范、圖樣要求。2)材料質控系統公司對壓力容器所需的原材料(包括焊接材料、外協件、外購件),從材料計劃、訂貨、采購、驗收到保管發放,均由壓力容器材料質控系統保證。3)焊接質控系統公司對壓力容器焊接材料、焊工、焊接工藝評定,焊縫返修,產品焊接試板的質量控制提出了具體要求和規定。壓力容器焊接工藝評定應符合國家標准《鋼制壓力容器焊接工藝評定》的規定。4)檢測質控系統公司對壓力容器檢測的管理,人員資格、職責、設備、條件,工藝流程和探傷程序做出規定,以保證無損檢測結果正確可靠。所有壓力容器的X射線探傷,必須經過初評和復評,並按「無損檢測管理制度」執行。壓力容器產品最終無損檢測結果,由探傷室負責出具報告,並按「無損檢測管理制度」進行審批。3).1.3 產品檢驗公司對壓力容器產品的檢驗人員、檢驗程序以及「停點」的檢查內容做出規定,以保證壓力容器的檢驗符合《規程》、GB150—2011、GB151—1999標準的要求。產品檢驗包括原材料復驗,生產工序檢驗和成品檢驗,統一由檢驗科負責。產品及其主要零部件和關鍵工序檢驗應按標准、規范和產品圖樣文字的規定進行。檢驗科應編制檢查工藝,並有檢查記錄。轉運儲罐須經耐壓試驗和氣密性試驗並合格後方能出廠。3).1.4 質量保證體系與組織機構質量保證體系是製造壓力容器的法規性文件。質量管理制度和各質控系統責任人員的職責許可權,是實施質量保證體系正常運行的管理基礎,全廠各類質控系統責任人員必須認真貫徹執行。質量保證體系由總經理批准後生效,並由質量保證體系中各類質控系統責任人貫徹執行。全廠質量保證體系機構由質保責任人員組成,在總經理的領導下由質保工程師直接主持和擔負質量保證法規的實施和質量控制,監督活動。質量保證工程師及各類質控系統責任人員,由總經理任命,報上級監督機構和主管部門備案。3、項目主要技術難點及重點目前對於液態二氧化碳在采空區內與環境的熱交換機理有待進一步明確,液態二氧化碳防滅火工藝有待進一步成熟與完善。現有的注液態二氧化碳技術與傳統的二氧化碳防滅火技術類似,並沒有充分發揮液態二氧化碳臨界狀態對采空區火災的降溫惰化作用,因此需要保障液態二氧化碳可控溫的調節,這也是本研究的難點。此外由於液態二氧化碳溫度低,一般為-56.6℃,低溫液態二氧化碳的井下罐裝及運輸,特別是在井下條件復雜,大量液態二氧化碳源井下供給難度非常大,同時管路受壓、受砸特別嚴重,對低溫液態二氧化碳輸送管道的要求也很高,如何科學有效的解決這系列關鍵性技術難題成為技術成敗的關鍵。因此,項目實施過程要重點解決以下問題:(1)輸送液態二氧化碳的管路低溫絕熱輸送的關鍵技術與溫度的可控式調節;(2)液態二氧化碳在采空區內的運移規律及熱交換過程;(3)如何對二氧化碳廢氣進行液化回收。鑒於以上三方面的原因,多年防滅火技術僅限於現場試驗及井下局部應用階段。通過本項目的研究和實施,研究建立液態二氧化碳防滅火技術及成套裝備、實現極復雜條件下礦井大型火災快速治理、解決煤層自然發火的有效防治,並大規模推廣應用到礦井的高效安全生產具有重要意義。成果表述1)二氧化碳液化回收及防治煤礦火災的液態二氧化碳灌注技術以火區的降溫惰化為主,集二氧化碳回收利用+「降溫+抑爆+惰化+淹沒覆蓋」的作用機理,構建礦用井下移動式液態二氧化碳輸送及灌注系統,構建地面液態二氧化碳輸送及灌注系統,構建一套完整的液態二氧化碳防滅火裝備;2)通過地面鑽孔和管路液態二氧化碳灌注直接滅火、井下鑽孔和埋管移動式液態二氧化碳灌注防治自燃火災等在現場的實施,形成一套完善的液態二氧化碳防滅火工藝技術:①確定注液態二氧化碳參數。鑒於液態二氧化碳在采空區內的擴散半徑,為防止低溫二氧化碳大量湧出到工作面,凍壞工作面支架液壓部件造成不必要的損失,合理優化並確定注液態二氧化碳口位置、孔間距、注二氧化碳量、注二氧化碳壓力等注二氧化碳技術參數,並制定井下不確定環境下,液態二氧化碳釋放口及輸送管路的保護措施;

Ⅷ 智慧礦山系統

什麼是智慧礦山:
智慧就是對事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力。
智慧礦山就是對生產、職業健康與安全、技術和後勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山是本質安全礦山、高效礦山、清潔礦山;礦山的數字化、信息化是智慧礦山建設的前提和基礎,智慧礦山的建設是逐步實現的,具有明顯的階段性。
1.智慧礦山的基本構架
智慧礦山包括了礦山的各個方面,按照通常的劃分方法,可以分為三個方面,就是智慧生產系統、智慧職業健康與安全系統、智慧技術與後勤保障系統。
1.1智慧生產系統
包括智慧主要生產系統和智慧輔助生產系統,智慧主要生產系統包括採煤工作面的智慧化和掘進工作面的智慧化,對於煤礦來講,就是以無人值守採煤掘技術為代表的智慧綜采工作面和無人掘進工作面。對於非煤礦山來講,可能是以智慧爆破采礦為代表或者以自動機械采礦技術為代表的無人采礦工作面和無人掘進工作面系統。
1.1.1智慧主要生產系統包括:
1.1.1.1智慧採煤工作面方面可以分為:
智慧薄煤層無人工作面系統、智慧中厚煤層無人工作面系統、智慧綜采放頂煤無人工作面系統、智慧充填開采工作面系統等。
1.1.1.2非煤礦山智慧采礦工作面
智慧任務爆破爆破采礦方面和智慧無人機械開采工作面。
1.1.1.3智慧掘進工作面主要有:
智慧機械無人掘進掘進工作面,和智慧炮掘無人工作面。
1.1.2智慧生產輔助系統
就是以無人值守為主要特徵的智慧運輸系統(含皮帶運輸、輔助運輸)智慧提升系統、智慧供電系統、智慧排水系統、智慧壓風系統、智慧通風系統、智慧調度指揮系統、智慧通訊系統等。
1.2智慧職業安全健康系統
近年來,我國礦山安全水平已經獲得了巨大提高,安全管理的目標也從「減少事故,減少死亡」,提高到「潔凈生產,關愛健康」的高度。從對於職業生命的關注,上升到對職工健康、幸福關愛。礦山的職業健康與安全包含了環境、防火、防水、等多個方面,子系統眾多包含如下子系統:智慧職業健康安全環境系統,智慧防滅火系統、智慧爆破監控系統、智慧潔凈生產監控系統、智慧沖擊地壓監控系統、智慧人員監控系統,智慧通風系統、智慧水害監控系統、智慧視頻監控系統,智慧應急救援系統,智慧污水處理系統等等。
1.2.1智慧技術與後勤保障系統
為了煤礦生產安全提供技術保障和支持的系統,我們稱為保障系統。保障系統分為技術保障系統、管理和後勤保障系統。
智慧技術保障系統是指地、測、采、掘、機、運、通、調度、計劃、設計等的信息化、智慧化系統等。
智慧管理和後勤保障系統,智慧化的礦山管理後後勤保障系統,是指針對礦山的智慧化ERP系統、辦公自動化系統、物流系統、生活管理、考勤系統等。
智慧礦山的主要特點
2.1「無人」是智慧礦山的最高形式
智慧礦山的顯著標志就是「無人」,就是開采面無人作業、掘進面無人作業、危險場所無人作業、大型設備無人作業,直到整座礦山無人作業。整個礦山的各個方面都在智慧機器人和智慧設備下操作完成。
2.2智慧礦山建設的階段性
2.2.1礦山技術發展的階段性
礦山技術的發展大體經歷了四個階段,就是原始階段--機械化化階段--數字化信息化階段--正在向智慧化階段邁進。
一、原始開采階段:人們主要通過手工和簡單的工具稿刨、杴挖進行礦山的採掘活動,生產主要靠人力,效率極低。
二、機械化階段:礦山在採掘、運輸、提升、以及生產輔助方面採用大量機械設備和爆破施工,生產效率得到大大提高,礦井用人數量大大減少。
三、數字化信息化階段,計算機技術的飛速發展,給傳統的產業的發展帶來了巨大機遇,「用信息技術改造傳統產業,提升傳統產業實現跨越式發展」也成為國家的戰略,煤礦開展的「兩化融合」、「三網合一」等工作就是這一階段的的典型代表。從字面意義上來講,數字化簡就是將「書面」信息轉變成電子信息數字信息;信息化主要是解決數據傳輸、數據呈現問題。
四、智慧化階段,當前發到國家在各個領域都快速的向智慧時代飛進!尤其在軍事領域,例如無人飛機、機器戰士,無人戰車等等。
智慧就是具有人類一樣的思維能力,就是可以代替人處理復雜的工作,就是「無人」,智慧礦山能夠主動的感知、自動分析、並能夠正確快速地處理的礦山系統。
信息化數字化與智慧化的區別標志就是是否實現了「無人」。
2.2.2 智慧礦山發展的階段性
智慧礦山的發展是是一個不斷進步的過程,而且隨著科技水平的提高,智慧化的程度也將不斷提升。
我們認為智慧礦山的建設可劃分為四個階段。
一是單個系統、單項技術的智能化,實現一個系統、一個崗位的「點上的無人」。
二是多個系統的智慧化,實現部分系統的集成,實現」面上的無人」。
三是實現「一個礦井的無人」。就是井下生產、安全、後勤系統的全面無人。
四是實現「礦區系統的無人」。實現包括礦井生產安全、洗選、運輸等礦區一級系統無人作業。
在此條件下,隨著技術的進步,各個環節的無人技術還將不斷進步和優化,達到更高的效率。
3.我國智慧礦山建設的基礎與現狀
3.1 智慧無人開采技術的現狀
引進了一些國外的無人采面工作面系統,代表煤礦是
2000年鐵法小青礦、2003年馬蘭、2005年大同引進DBT刨煤機自動工作面。2005年神化神東公司先後建成榆家梁煤礦哈拉溝半截深、補連塔全截深工作面。
自主知識產權的研發,山西科達自動化等公司為代表的國內廠家,積極投入無人采面工作面的研發,取得可喜成績,已經有十多個工作面裝備。
存在問題,一是我國煤礦地質條件復雜(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤層等不同條件),需要針對不同地質條件研發不同的設備,在遠程式控制制、環境探測、數據分析等方面還有一些關鍵技術需要突破。
在非煤礦山方面,主要採用爆破采礦技術。實現智慧化的方向應該是智慧無人爆破系統和智慧機械開采兩個方向。
3.2 智慧無人掘進技術的現狀
當前岩石掘進作業生產線,煤巷綜掘技術代表著掘進技術的現有水平。在智慧化方面,缺少無人掘進機械,也缺少無人爆破掘進工作面技術。但是,在掘進機的信息化、噴漿機器、智能爆破技術等方面具有一批新的成果。
3.3智能輔助生產系統的的現狀
輔助系統的智慧化工作,近年來發展迅速,無人排水系統、無人供電系統、無人皮帶集中控制系統、無人壓風系統、無人提升系統、主風機無人系統等在一些煤礦安裝使用。山東能源集團等在礦井調度指揮、通訊方面進行了智能化建設,實施了「e」礦山工程、礦井「一卡通、物聯網」工程,在通訊技術方面,裝備了井下無線通訊、有線通訊、廣播通訊以及井下千兆光纖環網通訊系統。山西、河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型國有煤礦也推出了一些智能輔助系統。
3.4智能職業健康與安全監控系統的現狀
一、智能激光感知技術,由激光碟機動的感測技術,實現了現場無電無人工作,無電傳輸,免維護。是感測技術的革命性進步。
二、智能二氧化碳防滅火系統,在易操作性,防滅火效果等方面大大超過了氮氣防滅火技術。
三、智能爆破技術,依照本質安全理念,智慧控制的理念,實現了對爆破全過程的自動監控自動控制,實現了「爆破本質安全,不安全就不能爆破」。數碼雷管技術、智能炸葯技術也取得了快速發展。
四、無線感測與物聯網技術,物聯網就是一種基於無線傳輸、自動組網技術的感測器組合系統,感測器的無線化和自動組網功能大大提高了安裝使用的效率和適應性,為監控數據的獲取傳輸、利用,提供了更加方便的技術手段,開拓了更加廣闊的空間。
五、智能清潔生產技術方面,主要發展了智能防塵技術,包括注水技術和設備、凈水技術和設備、噴霧添加劑、風流控制技術、粉塵監控技術等等,對於綜采、綜掘、普掘、普采作業工作面的防塵、降塵、除塵都產生了非常好的效果,使煤礦的生產安全環境由重污染,快速向潔凈生產方向轉變。六、智能沖擊地壓防治技術,沖擊地壓是最近幾年才越來越突出的一種災害,在山東等開采深度大的礦井引起了多起事故。在這方面,一方面引進波蘭等一些國家的先進技術,另一方面北京科大、山東科大、中國礦大等,做出了深入的研究,形成了基本成熟的理論體系模型和相應的監控系統,正在使這一新的災害獲得控制。
七、智能人員監控技術,正在發展的精確定位系統,將改變現有人員管理系統定位不準或者不能定位的缺點,擴大人員管理系統的應用范圍。
八、智能通風系統方面,在自動風門、主扇風機變頻自動控制、局扇自動控制、通風參數監測、通風網路自動解算和整個系統自動控制等方面,都進行了一些深入研究,其目標就是實現全礦井通風系統的智慧化,無人值守,自動調節。
九、智能水害監控的技術,有水文監控系統、水害探測系統、自動排水系統等進步。
十、智慧視頻監控系統,發展了基於無線傳輸的系統、光纖數碼傳輸系統、海量圖片的儲存識別系統,並向高速攝像、自動臉譜識別方向快速發展。
十一、應急救援智能化、通訊、人員探測等技術方面也有較好的發展。
十二、在環境保護方面,快速發展了污水處理、矸石處理、除塵等技術。
十三、在安全距離智能監控方面,正在向自動實時監控、自動成圖方面發展。
3.5智能技術、後勤保障系統的現狀
礦山的保障系統我們認為有技術保障、後勤保障等方面。在技術保障方面發展了地測、通風、設計、供電等軟體管理系統,後勤方面有財務管理、設備管理、庫房管理等等多個系統。但是,缺少對全部信息的綜合分析處理系統。例如將現場採集的數據與已有的數據進行的綜合分析處理,拿出處理意見,並實施處理。
智慧礦山建設的任務
智慧礦山是礦山技術發展的根本方向。適應了世界科學技術發展的潮流和方向。在當前世界經濟危機深重,我國全力應對危機,調整經濟結構的形勢下,推動礦山技術的智慧化,一方面,為眾多的設備製造廠商指明了技術進步和產品轉型的的方向和時機。另一方面,也為礦山技術發展指明了方向。
智慧礦山建設當前的主要任務有三個:一是,組建全國智慧礦山產業技術創新戰略聯盟(簡稱智慧礦山聯盟);二是確立智慧礦山框架,明確現階段的關鍵技術難題並組織攻關,並建設若干個全國性的智慧礦山示範樣板,推廣智慧礦山技術;三是,建立智慧礦山技術標准體系。
4.1組建全國性智慧礦山技術創新產業聯盟,引領智慧礦山的產業發展
根據發達國家的成熟經驗和我國科技部等六部委的文件要求,結合我國礦山多樣化的實際,沒有一個政府部門能夠領導智慧礦山的工作,只有組建產業聯盟,結合礦山、研發、設備製造、大學與科研單位、銀行與投資公司、媒體、協會、政府(安全生產監管總局、煤監局、科技部、工信部、發改委、教育部等)等多方力量,實現「用、產、學、銀、媒、會、府」用一條龍,才能更好地、更快的促進智慧礦山的建設。建立全國智慧礦山產業聯盟。
智慧礦山包含了礦山的數十個方面的智慧化,是一個非常龐大,意義深遠的浩大工程。智慧礦山的建設,必將極大的促進我國礦業技術的提高,為國民經濟建設作出巨大貢獻,甚至為人類的進步作出很大貢獻。如此浩大的工程需要千千萬萬的人員、機構積極參入,需要各行各業的人員參入。建立全國聯盟的方法,是當前形勢下的一個最好方法。
聯盟應該設立顧問委員會、專家委員會、理事會、秘書處、協調處等常設機構。同時,要針對不同的子系統設立工作組或者技術組。聯盟的設立將帶來如下優勢:
一、政府支持優勢,國家和各級政府明文確支持聯盟工作。聯盟在向國家申報項目時具有很大優勢。並且有關政府部門在聯盟里是顧問。
二、銀行信用優勢,各大銀行公開表示優先給聯盟信用貸款,聯盟的信用指標,聯盟成員可以分享。
三、技術優勢,聯合了國內絕大部分研究單位和生產研究單位。
四、綜合公關優勢,聯盟內部分工合作,利於綜合公關。
五、標准制定優勢,國家標准管理部門和標委會是聯盟成員單位或者個人成員。
六、推廣優勢,聯盟大,有標准在握,煤礦就是聯盟成員,推廣能力巨大。
七、人才優勢,聯盟內部具有大量的德才兼備人才,便於交流合作,搶占人才先機。
八、媒體優勢,聯盟內部媒體單位,並自辦媒體。有利於宣傳。
九、價格與采購優勢,聯盟可以打包集團采購,有利於降低成本。礦山是聯盟的成員,根據聯盟章程可以優惠10%。

4.2確立智慧礦山框架,明確現階段的關鍵技術難題並組織攻關,並建設若干個全國性的智慧礦山示範樣板,推廣智慧礦山技術
通過多年的建設,礦山在智慧生產系統、智慧職業安全健康環境系統、智慧保障系統,形成了一定基礎。當前的主要方向和課題是:
一、智慧主生產系統方面,重點是方向:一是,提升現有智慧無人採煤工作面(厚、薄、中厚煤層、充填開采等)智慧化水平,制定標准並實現技術、生產、使用管理的標准化,快速在全國推廣。二是,智慧機械化掘進工作面,加快智慧化綜掘技術研究,提高自動化水平,實現無人值守。三是,提升智慧普掘工作面(面對大量的普掘面,不能實現機械化的現實,要必要開展普掘面智慧化研究,實現安全)、四是,非煤礦山以智慧爆破為主的智慧采礦技術。
二、智慧輔助生產系統方面,提升排水、供電、通風、運輸、提升、壓風等輔助生產系統的無人值守的可靠性,制訂相應的技術、生產、使用管理的標准,使技術快速在全國推廣。
三、智慧職業安全健康環保系統,推動以安全和潔凈生產,關愛健康為目標的有關系統建設。在激光感測器技術、物聯網技術,二氧化碳防滅火技術、智慧爆破監控系統,智慧防塵監控系統、智慧沖擊地壓監控系統、智慧人員精確定位系統智慧通風系統方面實現通風系統的自動分析和自動調節、智慧水害監控系統、智慧視頻監控系統實現對人員的自動識別等。
四、智慧保障系統方面
智慧技術保障系統發展三維系統和智能化系統,智慧經營管理和後勤保障系統發展智慧化、自動化、一體化。
4.3建立智慧礦山技術標准體系
將先進企業的標准升級為國標(行標),進而推動全行業的技術水平,這在發達國家已經成為慣例。在智慧礦山建設方面,我們也要借鑒這一成熟的經驗。
智慧礦山的標准體系,包含兩類。一類是對整個礦井的智慧礦山系統標准,一類是子系統標准,每一類都要包含技術標准、應用標准。
在對整個智慧礦山系統方面,應該分不同的礦種、不同的采礦條件建立不同的標准。
例如,對於煤礦來講,要建立智慧薄煤層開采礦井系統、智慧厚煤層放頂煤開采系統,智慧中厚煤層開采系統、智慧普掘普采開采系統等系統,其中的智慧輔助生產系統許多東西可以統一,智慧安全環保系統、智慧保障系統應根據開采條件和自然條件等條件選擇。
對於智慧金礦系統,智慧鐵礦(磷礦)系統等也要建立標准體系。
對於子系統的標准,應該集合最先進的廠家的標准升級而成,成熟一個做好一個。
5.智慧礦山建設中注意的幾個問題
5.1礦山的智慧化是一個不斷進步的過程,這就像人類的智慧的發展是一個不斷提高的過程一樣。智慧礦山的建設過程是一個科技創新的過程,科技創新既是生產力、生命力、也是驅動力。因此,智慧礦山建設不能一刀切,要根據礦井的條件不同、技術水平不同,發展智慧化技術,只要能夠通過智慧化實現提高效率、促進安全、促進管理就要發揚。
5.2 智慧礦山技術的發展可以按照三個階段進行,近期(2-3年內)可以實際應用的技術作為第一階段目標,中期(5年左右)可以應用的技術作為第二階段目標,長期(10年左右)可以應用的技術作為長期目標。制定規劃和方案是,按照實現的容易程度進行劃分,便於技術的快速推廣應用。
5.3智慧礦山系統技術的發展,主要立足於自主產權技術,也不能拒絕外來先進技術和經驗。
總之,智慧礦山是礦山技術的發展方向,智慧礦山技術的發展,一方面為我國礦山設備製造業提供了大好的時機,從而快速實現技術的跨越,成為引領世界采礦技術的排頭兵;另一方面,智慧礦山的建設將使煤礦生產效率提高50-100%以上,安全效率提高50-90%以上。
孫守富
望採納。

Ⅸ 智慧礦山系統有那些優勢和如何實現的

智慧礦山系統
智慧礦山爆破監控系統基本功能實現原理與途徑
警戒人員不到位,就不能放炮。
放炮安全距離不夠,就不能放炮。
不進行三人(多人)連鎖,就不能放炮。
確保放炮時,責任人必須到現場完成自己的職責。 
通過虹膜識技術和三人連鎖卡射頻技術實現,如三人聯鎖中其中一人離開放炮監控周邊一定距離,系統將自動閉鎖,不能放炮。
此虹膜技術能夠准備無誤的採集傳輸人員信息,靠近設備,並按照設備的語音提示觀看一下鏡頭,就完成識別過程,下傳給放炮監控終端機,實現三人聯鎖放炮。
4.網路電阻超限或者不合格(可能有瞎炮),就不能放炮。
瞎炮處理是放炮過程的一個很大安全隱患,瞎炮處理非常容易造成人員傷亡事故。智能放炮監控系統,可以提前預測是否可能產生瞎炮,以便於提前採取措施,預防瞎炮的產生,實現本質安全。
堅決杜絕因雙絞線接線不牢、不標准而引起的落炮,從而有效的杜絕瞎炮、啞炮。
這種不合格狀態有三種情況:
一是,數值超標,就不能放炮;
二是,數值雖然不超標,但是一直在波動,就不能放炮;
三是,數值雖然不超標,但是一直在升高,就不能放炮。
5.瓦斯超限,就不能放炮。
瓦斯檢測值從兩個方面獲得: 
一個是現場懸掛的無線瓦斯感測器獲得,無線瓦斯感測器由放炮員隨身攜帶,也可以懸掛在現場可能有瓦斯超限的地方,該感測器採用無線傳輸的方式將瓦斯數據傳輸到系統中; 
另一個就是從礦現有安全監控系統的地面主機獲取瓦斯數據。
6. 粉塵超限,就不能放炮。
當粉塵超限時,系統自動閉鎖不能放炮。粉塵數據來源可以通過兩種途徑實現,一個是在放炮監控終端(FD200LS)上直接接入粉塵感測器,直接由感測器控制起爆系統。另一個是,本系統直接獲取礦提供的粉塵監控系統設定位置的粉塵數據。
7.噴霧設施沒有打開,就不能放炮。
放炮之前必須噴霧降塵,嚴防粉塵爆炸。放炮規程規定,放炮前必須首先打開噴霧設施降塵。本系統可以將噴霧設施是否打開作為控制放炮的條件。信號接入的途徑有兩種,一是直接接入已有安全監控系統的防塵噴霧的開關信號(當然,信號必須能夠數字化)根據開關信號判斷是否可以放炮,也可以將噴霧設施的開關量直接接入放炮監控終端,直接開關由感測器控制起爆系統。
8.有人在放炮危險區域,就不能放炮。
就是放炮時,首先監測放炮區域(警戒區域)是否有人,有人系統就自動閉鎖,不能放炮。
是否有人的信息的判斷方法:通過安裝在放炮警戒區域內的放炮監視器來完成控制,有人員在危險區域,就終止作業,不能放炮。
9.工作地點可能有電,就不能放炮。
工作地點的電器設備失爆,是造成瓦斯爆炸的一個原因。放炮時,切斷工作地點的電源,就能避免這類事故。通過接收工作地點的供電繼電器的是否供電的信號,系統可以實現供電時,發爆器閉鎖,不能放炮。
10.工作地點風量不足,就不能放炮。

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