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摘要:发展进程在持续地推进,智能化技术也在逐步地创新中。智能化煤矿信息系统,在煤矿企业日常的运转中得到充分的运用,其地位日益显著。信息技术水平的提升,使得煤矿产业也慢慢走向了信息智能化,很多研究者也将其作为重点的探讨课题。基于此,本文主要对煤矿信息化、智能化相关问题进行分析,以供参考。
关键词:关键词煤矿信息化;智能化;关键技术
一、煤矿信息化智能化发展的基本原则
煤矿信息化智能化发展应围绕煤炭工业与物联网、大数据、人工智能等深度融合的关键环节,深入开展煤炭开发智能化、利用清洁化、管理信息化和人才战略研究,大力推进智能系统、智能装备的技术创新和应用,煤矿智能化发展应遵循以下基本原则:(1)坚持理念创新推动、技术创新支撑的原则。理清发展思路、创新发展模式,加强产一学一研一用的协同创新,深入开展煤矿智能化基础研究,加快技术与装备短板的攻关和标准体系建设,提高煤矿的智能化技术保障能力。(2)坚持以网络融合安全、信息互联互通、数据共享交换、功能协同联动实现煤矿物联网全部功能的原则。在煤矿智能化建设顶层设计中,应遵循“打通信息壁垒”、铲除“信息烟囱”、消除“信息孤岛”、避免“重复建设”的技术思路,遵循煤矿开采规律,实现人工智能与采矿工艺、技术、装备的深度融合。(3)坚持示范带动、分类发展的原则。针对不同区域、不同煤层及生产条件,建设一批智能化示范煤矿,以点带面推进煤矿智能化建设向纵深发展。(4)坚持政府引导、企业主体发展的原则。各级政府、主管部门要对煤矿智能化建设给予积极引导和政策支持,解决技术、装备创新与现有规章、规程的矛盾,全面激活煤矿企业发展智能化技术与装备的积极性和创造性。
二、煤矿信息化与智能化的关键技术
1、设备层关键技术。设备层的关键技术主要是指各种传感器、激光气体检测技术等对矿山进行实时监测的设备与技术。(1)传感器工作的可靠性保证技术。传感器可以说是智慧矿山中使用最多的参数感知设备,通常传感器所处的工作环境是最复杂的,因此在实际应用中,传感器的抗电磁干扰技术、有效信号识别及滤波技术、故障自诊断技术等的使用都是为了提升传感器工作的稳定可靠。(2)传感设备智能化技术。确保传感器运行可靠稳定后,同样需要求传感器具备身份识别、精度自校准、参数趋势判断等功能。(3)传感设备动态注册接入技术。该技术具有人类型识别和地址自动分配功能,简化了设备安装流程。(4)网络信息侦听技术。该技术能够满足传感器间信息的交换,并对系统发出的控制指令迅速反应,提升控制系统运行的稳定性。(5)区域协同控制技术。该技术的实现是基于区域协同控制器,通过对矿山各类信息采集系统的集成,实现矿区工作面主要灾害在控制层的深度融合。(6)分布式光纤测温技术。该技术主要是对矿井设备采空区灾害进行监测。
2、传输层关键技术。传输层的关键技术主要是能够满足井下空间信号的全覆盖和信息数据的实时传输。(1)无线高带宽信号全覆盖技术。开采过程中的施工环境以及现场情况复杂多变,因此,通常借助多入多出技术来完成高带宽数据无线传,通过采用大功率功放等手段达到全区域的无线信号覆盖,并构建无线自组网,通过使用6LoWPAN构建轻量级IPV6协议,实现海量传感器地址获取和设备入网问题,针对数据传输的实时性区别,构建缓存机制提升服务质量。(2)制式信号实时汇接与透明传输技术。基于EIP协议使用多制式透明传输网关实现煤矿RJ45、RS485、ControlNet、CAN、PROFI-BUS等多种总线与ZigBee、RFID、Wi-Fi等无线通信制式的可靠接入、转换和实时传输。
3、应用层关键技术。(1)透明化矿山构建技术。通过构建精度较高的矿山三维地测模型,使得矿山管理愈加透明,例如对矿区三维空间的剖分、煤系地层及复杂地质构造、三维地质模型及数据动态更新技术等。(2)安全生产全流程多要素协同控制技术。结合对矿山安全评估,基于矿山生产状况,对矿山的区域性生产进行自适应控制。(3)信息融合分析技术。该技术主要是将各类设备收集到有关矿山生产的信息进行加工,使得各类形式的信息形成补充,进而更加真实客观的对目标情况进行反应。(4)数据信息可视化技术。该技术主要是通过计算机将收集到的抽象化的信息数据交互式的显示,提升人员对信息的认知度,具体表现为:人与信息的可视化截面,如通过报表、三维GIS对矿山信息的反映。(5)数据挖掘与大数据分析技术。信息数据的存储与利用能够反映出矿山智能化水平,其中,数据处理、清洗、挖掘与分析处理是该技术的重要处理过程,如事故分析预测、设备故障诊断等都是该项技术的应用体现。结束语在应用智能化、信息化关键技术的过程中,煤矿产业不仅要结合开采矿区的地质环境还要对井下环境特点进行充分的掌握,确保制定的作业智能化技术方案符合煤矿作业工作,从而促进煤矿采集作业的安全、高效运行。
三、智慧矿山建设探讨
1、做好智慧矿山日常管理工作,重视新技术应用。其一,在智慧矿山的管理工作中,应设置综合指挥命令中心,把其作为智慧矿山运行管理司令部,去指挥和协调整个矿山的实际应用与运行。此外,在运行管理期间,也需要做好日常维护以及升级改造。如,及时对数据信息进行处理、利用GPS以及信息技术进行实时监控,存储,确保资源的实效性。再如,对软件以及硬件设备进行维护、管理,及时发现问题,第一时间的去解决问题。其二,智慧矿山的紧急情况处理。众所周知,矿山的井下作业具有动态化特点,不安全因素较多,隐藏大量危险源,且危险源的处理难度较大。如果在井下作业期间,出现突发事件,很难保证井下环境安全性。如果出现包括塌陷问题、透水问题、岩爆问题等,对工作人员人身带来较大伤害。因此,相关工作人员必须认识到这一点,注重日常的安全管理以及监督发展,构建智能化系统,确保井下作业的每个工作人员的人身安全性,实现安全智慧矿山建设目标。此外,智慧矿山建设,必须注重智慧建设,大力引进先进技术去落实各项工作。如,在建设期间,可以引进井下的无人采矿这一仿真模仿技术,远距离无人取样技术等,在井下构建一个无人采集的软件平台,通过计算机模拟化,可实现井下的无人开采。同时,无人开采关键技术,其可以高度定位,也利于实现井下的无人开采技术,降低井下作业难度,确保井下作业的质量以及安全性。
2、做好经营决策工作,确保决策科学性。智慧矿山建设就是数字矿山建设的体现,因此,在经营管理工作开展期间,需优先做好生产经营工作,充分利用好矿山生产以及建设期间涉及到的各类信息、对其进行全面性、综合化分析后,整体的来规划矿山建设,为可持续矿山建设提供决策支持。
结语
发展与社会环境相适应的矿山资源产业,是绿色矿山建设的重要理念,其作为新型的资源开发模式,以促进采矿和谐为主要目标,建设“以人文本”的可持续发展战略,利用现代科技改造传统采矿流程,是对我国现代科技生产力的重要应用。我国地大物博且矿产资源丰富,但在采矿产业中,传统的模式往往需要庞大的劳动力支持,故相关企业应开辟新的矿产开发技术,从而全面的推进绿色矿山产业理念,并对相关建设工作加以落实。
参考文献:
[1]高小川.煤矿安全生产信息化现状及发展方向[J].内蒙古煤炭经济,2018(12).
[2]伍之俭.探究在大数据分析时代下如何进行煤矿安全生产信息化建设[J].大科技,2018(15):186—187.