智慧礦山系統在煤礦中的應用研究

陳賢紅

摘要：隨著科學技術的發展與進步，各領域實現全程智能化、智慧化作業成為當下發展的重要方向。煤礦領域作為高危險作業工種，采用傳統監控與管理系統的煤礦企業在生產過程中所暴露出的各類風險事故及問題已日益凸顯，在現有自動化、數字化礦山基礎上，創新出新技術與管理模式，提升煤礦作業的生產效率和安全性，實現對煤礦運行環境的智能化監控和遠程管理，建立綠色、可持續發展的智慧礦山，已成為目前各煤礦企業重點關注并急需解決的重點。

關鍵詞：智慧礦山;系統;技術

智慧礦山是以礦山系統為原型，以礦山科學技術，信息科學，人工智能和計算機科學為理論基礎。以現代手機應用技術和網絡技術為支撐，建立起的基于移動數據網絡的手機應用程序，可用多媒體和模擬仿真參數技術進行多維的表達，同時具有高分辨率，海量數據和多種數據的融合，以及空間化，數字化，網絡化，智能化，和可視化的技術手機軟件系統。智慧礦山的系統包括系統設備層、傳輸與匯接層、數據分析層、數據可視層、決策控制層。智慧礦山的關鍵技術有三維激光掃描技術、建筑信息模型技術，等等。

1、智慧礦山發展現狀

1.1目前，中國有不少礦山企業都加大了信息化建設的投入，為打造智慧礦山而努力，但礦山是一個以資源為開發對象的離散生產系統，主要作業處于地標深處，地質條件復雜，環境惡劣，瓦斯，粉塵，水害，頂底板事故，火災隱患難以探測和辨識，大型事故時有發生，中國礦山在礦山勘察，規劃，設計，生產，管理，全過程監控等信息化領域與發達采礦國家的差距越來越大，近幾年來計算機技術的迅猛發展給煤礦企業帶來歷史性變革，是煤礦安全和生產技術跨越式飛躍。 智能礦山是“數字化地球”概念在煤礦的延伸和具體體現，其主要包含以下含義：一是將煤礦中的固有信息（即與空間位置直接有關的相對固定信息，如煤礦原始數據和煤層等地質信息）數字化，按三維坐標組織起一個智慧礦山，全面詳盡地展示礦山及礦體。中國礦山既沒有 把信息資源當作礦山的重要戰略資源之一加以統籌開發和利用，更沒有形成系統性能穩定，信息資源充足的礦山信息基礎設備，智能礦山建設任重道遠。

1.2在此基礎上嵌入所有相關信息（包括采掘，通風，運輸，供電，給排水等生產系統網絡及其裝備信息，生產過程中產生的設備狀態，環境，人員等）組成一個意義更加廣泛的多元的智慧礦山。結合物聯網概念和思想，運用智能化信息處理技術，基于礦井環境數據自動采集系統，集成已有歷史數據，建立數據倉庫，研究事故誘發內在基里，以管理專家經驗知識為基礎，結合國家安全生產管理法規，建立煤礦安全專家知識庫，實現礦井安全智能化診斷，采用智能技術實現動態預警，最終建立智慧礦山監測預警。

2、智慧礦山系統在煤礦中的應用目的

2.1智能礦山系統在煤礦中的應用在生產過程虛擬化，管理控制一體化，決策處理集成化。智能礦山是當今采礦科學，信息科學，人工智能，計算機技術和3S技術發展與高度結合的產物，它將深刻改變傳統的采礦生活活動和人們的生活方式。我國在資源開采自動化控制，評價，管理，礦業專用軟件方面發展較慢，且質量普遍不高，嚴重影響了資源評價，儲蓄監管，生產自動控制的水平，效率和可信度，制約了礦山信息化的進程，為建立礦井自動化產業體系奠定了良好的基礎。

3、加強智能礦山系統施工技術管理

3.1煤礦企業全面管控，利用信息技術，建設綜合自動化、信息化系統，通過綜合自動化、信息化即"兩化"融合，結合三維仿真可視化的表現手段，提高管理者和員工的素質，做到"無人為安"，從而實現：由粗放型管理向精細化管理的轉變;由靜態控制向動態控制的轉變;由事后控制向事前控制和事中控制的轉變;由被動管理向主動管理的轉變;由程序管理向工序管理的轉變，由管控一體化向管控決策一體化轉變的全面管控體系。

3.2傳統的自動化礦井技術僅僅包含了個別子系統的遠程監控、操控等單項自動化技術，當監測到系統異常時不能通過人工智能決策進行其他措施子系統的有效聯動，大大降低了智能化礦井的安全水平。在經營管理方面，應用建設了物資經營考核管理系統，設別租賃系統，人力資源系統，全面預算系統，財務管理系統，運銷管理系統，安全閉環管控信息系統，協同辦公系統，全面預算內部市場化管理系統，醫療保險系統，工商系統，養老保險，職工醫療健康衛生管理系統，視頻會議等。

3.3近年來，在基于非物聯網思想和模式下，煤礦在信息化自動化等方面建立了各種獨立系統，基于物聯網的智慧礦山綜合監控系統采用信息融合技術，結合寬帶無線技術和傳感器技術研究，在現有煤礦信息化自動化建設基礎上進行物聯網的融合轉化和過渡接軌模式，通過網絡協議轉換裝置的開發，實現與工業以太網的互連?；ネ嫿ㄟm應礦井安全監測的新一代有線無線混合結構，互聯網傳輸系統，實現并下人員及移動設備的定位管理安全生產過程及設備的實施，遠程監控故障診斷信息集成與綜合監控等基于物聯網的智慧礦山綜合監控系統共分為五大部分，通過對智慧數字化礦山基礎設施、大數據預警與決策支持分析、智慧化生產系統、安全監測、平臺軟件、機器人系統等進行簡要闡述，幫助技術人員進一步了解智慧數字化礦山技術。

4產品市場競爭力弱

4.1中國經濟的快速發展也將增加對礦產資源和產品的需求，這必然導致礦山機電設備的需求增加。技術創新能力和產品研發能力，中國礦業、機械、電力行業發展良好，缺乏新產品、新技術支撐，沒有新市場開放，礦業聯系薄弱，產業鏈太短，與國際先進水平相比，我國工礦機電行業生產成本高，科技含量低，與國際先進水平相比，我國工礦機電企業效率低下競爭優勢。在機電設備性能不佳期間，技術水平為質量低劣與質量不平衡，不僅影響了我國礦山機電設備的競爭力，也影響了我國礦山機電設備的發展。

5說明和性能不足

5.1.隨著物聯網理念普及與應用打破，之前將物理基礎設備和信息基礎設備分開的傳統思維，為建立煤炭安全生產和預警救援新體系提出了新的思路和方法，因此實現對煤礦復雜環境下生產網絡的設備和基礎設施更加實時高效安全的綜合控制和協同管理，但是目前距離實現基于物聯網的智慧礦山系統綜合監控仍存在缺乏成熟的基于物聯網智慧礦山。管理監控系統設備實施理論和模式，國產的自動化監控系統，缺少故障診斷功能和技術綜合智慧預警功能弱，現有的煤礦并下信息傳輸基本以有線為主，存在監控盲區，不能實現礦工無縫全覆蓋，監控等問題。雖然中國引進了很多高新技術，但是由于我們吸收和消化這些高新技術的能力很弱，國內高科技機電設備市場缺位生產.微電子新技術廣泛應用于國際礦山和機電產品，了解產品與安全、環保的最佳兼容性，在節能領域，加強對產品的監控和自控奇跡。在實施與國際技術的新技術差距時，產品不能滿足國內市場的需要。

結束語：

總之，礦山系統的管理對企業的生產和發展起著重要的作用。要想有好的發展，就必須搞好智慧礦山系統在煤礦中的應用，在設備管理方面還存在許多問題，如礦山改造的概念，智慧礦山系統在煤礦中的應用缺乏高水平的控制和維護，存在一定的潛在風險，設備沒有控制和維護計劃它是全新的。積極解決問題，提高智慧礦山系統在煤礦中管理效率。

參考文獻

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