数字矿山物联网时代建设全面感知矿山
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智慧矿山解决方案目录contents智慧矿山概述●概念定义●基本架构●发展历程●行业现状●未来趋势●建设目标解决方案●方案综述●应用系统●基础中心●监管平台感知设备●岩土类设备●环境类设备应用案例●安全生产监管平台●绿色矿山管理系统●智慧园区管理平台●尾矿库在线监测●地压在线监测1part智慧矿山概述1.1 概念定义智慧矿山是以矿山数字化、信息化为前提和基础,对矿山生产、职业健康与安全、技术支持与后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理。
建设智慧矿山,最终实现安全矿山、无人矿山、高效矿山、清洁矿山的建设。
包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统。
智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化,对于煤矿来讲,就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。
对于非煤矿山来讲,可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。
智慧生产系统智慧职业健康与安全系统 矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、监测等多个方面,子系统众多包含如下子系统:智慧职业健康安全环境系统,智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统,智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统,智慧应急救援系统,智慧污水处理系统等等。
智慧技术支持与后勤保障系统保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。
智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。
智慧管理和后勤保障系统,智慧化的矿山管理后后勤保障系统,是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。
智慧矿山系统1.2 基本架构1.3 发展历程机械化阶段:大量采用机械设备进行矿产生产活动,机械化程度较高,但生产较粗放、资源浪费比较严重。
数字化阶段:采用自动化生产设备和信息化系统作为经营管理工具,实现数字化整合、数据共享。
基于 5G技术的“智慧矿山”建设研究摘要:近年来,经济快速发展,网络技术发展迅速,安全事故一直是困扰矿山行业的重大问题,《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》中强调,矿山行业必须建设和完善安全避险“六大系统”,并提出矿山安全要以预防为主。
在矿山安全系统建设中,自动化技术及其系统的引入成为重要手段。
矿山综合自动化系统为数字化矿井的建设奠定了基础,也成为矿井物联网的载体。
5G技术的发展为矿井自动化系统联网控制提供了更加稳定的网络通信条件,助力智慧矿山的建设。
本文就以5G技术为基础,探讨5G技术在智慧矿山建设中关键技术的应用及其发展前景,旨在为指挥矿山的建设及方案优化提供一点参考。
关键词:5G技术;智慧矿山;建设引言我国是世界上矿山资源最为丰富的国家之一。
伴随着机械化技术的发展,矿山生产效率得到极大提高,开采量也大幅增加。
计算机、网络通信和信息处理等现代化技术的产生和应用,推动了矿山生产的自动化、数字化,进一步提高了矿山生产效率。
5G、物联网、人工智能等新一代信息技术推动矿山从数字化向智能化方向发展,为实现煤矿的无人化、少人化提供了技术支撑。
本文主要分析了5G技术与智能矿山的理论内涵,重点阐述了5G技术在智能矿山建设中的应用场景,并根据煤矿实际对矿山5G网络建设提出建议。
1智慧矿山传统的采矿业主要是以人力为主体去实现,在实际作业过程中,主要依赖人的主观意志,不能准确、即时的去完成,再加上易疲劳、记忆偏差、知识不足等多方面,传统的采矿业表现出了:看不清、算不准、控不住。
物联网技术的发展,将智慧矿山成为一个欣的信息世界,从实践的角度,智慧矿山的运行实现了操控人员在调度控制室,通过输入生产任务或目标,通过操作鼠标、键盘等输入设备,控制提升设备、通风机等采矿设备,使得各机器自适应工作面条件,进一步优化了自己的工作参数,保证了相关设备的协作和联动。
智慧矿山技术的发展不断地自动采集矿下信息并及时返回,通过信息算法和智能模型处理,信息传输主要依赖于CDMA、WiFi、3G、4G通信系统,较好地保证了生产过程中语音、图像、视频传输等信息的传输。
应用物联网技术促进铜川市煤矿安全生产作者:兰占涛来源:《物联网技术》2013年第06期摘要:指出了传统煤矿企业面临的安全问题,给出了基于物联网技术的智能矿山解决方案,并结合考察感受,总结了物联网技术应用于煤矿安全生产的优势。
最后,为铜川的煤矿安全生产提出了建议。
关键词:物联网;煤矿企业;安全生产;“感知矿山”0 引言煤矿安全生产,关系到人民群众的生命和财产安全。
由于煤炭生产系统复杂,工作场所黑暗狭窄、人员集中、采掘工作面随时移动,加之地质条件差,在生产中不断出现新情况和新问题,如不及时采取相应的有效措施,可能会导致重大灾害事故,这些给安全工作带来了极大的困难。
近年来,由于政府对煤炭生产技术的重视,铜川市煤矿安全生产形势呈现逐年好转,但与其他地方相比仍有一定差距,安全形势亦不容乐观。
如何利用先进的信息技术手段,扼杀煤矿事故,提高煤矿的安全生产水平,成为目前摆在我市煤矿监管部门和煤炭生产企业面前的一道难题。
1 物联网技术与“感知矿山”为了更好地推进铜川市煤炭产业的可持续发展和社会的稳定,信息化将成为其必然选择。
目前,由于资金、观念等因素的制约,铜川市煤炭行业数字化进程缓慢,企业数字化装备缺乏,管理手段落后,安全问题尤为突出。
为了改善煤炭工业这种落后的安全监测及管理手段,必须引入新的技术进行改造。
物联网技术是当前大家公认的首选技术。
传统煤矿管理信息系统一直是将物理基础设施和信息基础设施分开,物联网概念的引入打破了传统的思维模式。
对煤矿安全生产而言,在物联网时代,人员、设备、矿井基础设施等将借助物联网技术形成一个互相通信、互相协同的整体,从而实现智能高效的矿山安全生产管理。
物联网概念为建立煤矿安全生产与预警救援新体系提出了新的思路和方法。
物联网就是“物物相连的互联网”,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。
通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器及信息传感设备,按约定的协议,把任何物品和互联网连接起来,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称为物联网。
矿山物联网系统技术与安全浅析摘要:我国煤炭储存形式多样且复杂,煤矿开采和挖掘设备落后,自动化水平普遍较低,需要长时间井下作业的人仍然很多,对于生产安全监控网络和相应的安全检测系统的应用也不成熟不规范,再加上缺乏管理经验,使得生产成本高,达不到理想的安全生产。
与此同时对于现今煤矿综合自动化的应用,仅仅是将众多子系统联接到了总体网络上,实现的基本还是原来各分立的子系统的功能,没有实现1+1>2。
而运用物联网技术就可以帮助我们深入改善和解决这一系列问题,从而实现互联网与自动控制和网络系统的高度融合,并引进“感知物联”的理念实现可控,可信,可管,可直观实时监控的更安全更高效的安全监控网络和矿山物联系统。
关键字:矿山物联网安防系统感知物联网综合一体化物联网的定义随着2010年温家宝总理在政府工作报告附录中首次对物联网进行了比较权威和详尽的解释,物联网这个快速发展的新兴科技逐步走入的大众的视线并带动了新一轮的科技进步。
“物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把需要联网的物品与网络连接起来,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,它是在网络基础上的延伸和扩展应用”。
然而对于这个概念的定义,在此又不单一的对于互联网来规定,而是需要联网的系统和物体,同时强调物联网是网络的延伸和扩展应用。
这样能够更好的适应和配合当前物联网的发展趋势和要求。
现今国内煤矿物联网系统技术我国煤炭资源丰富,劳动力廉价,在国际市场竞争中本应占有优势,但是我国煤炭储存形式多样且复杂,煤矿开采和挖掘设备落后,自动化水平普遍较低,需要长时间井下作业的人仍然很多,对于生产安全监控网络和相应的安全检测系统的应用也不成熟不规范,再加上缺乏管理经验,使得生产成本高,达不到理想的安全生产。
全国煤矿事故死亡人数居高不下,百万吨死亡率大大高于世界主要产煤国家平均水平,严重影响了煤炭工业的可持续发展和社会的稳定。
不过随着国家对于煤矿等重要资源开采项目的高度重视,政府对于煤矿开采技术开发的大力支持,煤矿企业在各种安全监控、生产监控系统方面的加大投入,对保证矿山的安全和正常生产起到了重要作用。
智慧矿山项目整体解决方案目录一、内容综述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 目标与要求 (4)二、现状分析 (5)2.1 矿山现状概述 (6)2.2 存在问题分析 (8)三、解决方案 (9)3.1 数字化与智能化升级 (10)3.1.1 生产数据实时采集与传输 (11)3.1.2 生产过程智能监控与预警 (12)3.2 能源管理与节约 (13)3.2.1 能源消耗监测与分析 (15)3.2.2 节能减排技术应用 (16)3.3 安全管理强化 (17)3.3.1 安全风险辨识与评估 (18)3.3.2 安全生产标准化与规范化 (19)3.4 环境保护与可持续发展 (21)3.4.1 环境监测与治理 (22)3.4.2 循环经济与绿色开采 (23)四、实施计划 (24)4.1 项目规划与设计 (26)4.2 设备与系统采购与安装 (27)4.3 施工与调试 (29)4.4 运营与服务 (30)五、预期效果与效益分析 (31)5.1 预期目标实现 (32)5.2 经济效益评估 (33)5.3 社会效益与环境效益分析 (34)六、风险评估与应对措施 (35)6.1 技术风险与挑战 (37)6.2 实施过程中的问题与解决策略 (38)七、总结与展望 (39)7.1 解决方案总结 (41)7.2 未来发展趋势与展望 (42)一、内容综述智慧矿山项目是当今矿业领域的一场革命性创新,旨在通过集成先进的信息技术、自动化技术、通信技术和人工智能技术,实现矿山的智能化、高效化、安全化和可持续发展。
本项目整体解决方案致力于为矿山企业提供全方位、一站式的智能化升级服务,以应对日益严峻的安全生产挑战和资源环境压力。
本方案首先分析了传统矿山的运营痛点,如生产效率低下、安全管理不足、资源浪费严重等,并针对这些问题提出了基于智慧矿山技术的解决方案。
方案涵盖了矿山的规划与设计阶段,包括地质勘探、矿区布局、生产系统设计等;建设与实施阶段,涵盖巷道掘进、采矿作业、选矿加工、矿产品运输等环节;以及运营与管理阶段,包括智能监控、数据分析、应急响应等。
两化深度融合建设智慧型矿山两化(即信息化和工业化)深度融合是矿业适应发展新常态、实现发展动力转换的必由之路。
矿业两化融合工作这些年获得了长足的发展和进步。
当前,两化融合开始由单项应用向综合集成、整合创新阶段迈进,其中智慧矿山更是成为矿山企业两化融合建设的主要方向。
国土资源部发布的《全国矿产资源规划(2016-2020年)》也明确提出,加快建设智慧矿山,促进企业组织结构和管理模式变革,加快传统矿业转型升级。
目前,行业内已逐步将计算机模拟仿真、智能控制、大数据、云平台等技术应用于生产、管理及服务等领域,企业已广泛应用企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)等两化融合技术,大中型矿山企业一定程度上提高了数字化设计工具普及率、关键工艺流程数控化率。
但是,我国冶金矿山行业两化融合深度与国内其他行业相比还存在差距,认识程度不够、信息化投入不足、关键核心软件装备受制于人、信息化复合型人才缺乏、公共服务平台及政策标准建设滞后等问题还比较突出。
部分企业对信息化缺乏深刻认识,在基础自动化实施以后,往往不重视后期数字化建设内容,很多企业还停留在生产报表等数字化应用初级阶段,远没有发挥数据集成应用方面的真正优势。
为解决当前存在的问题并贯彻落实党中央、国务院关于信息化和工业化深度融合的重大战略部署和各部委的计划、规划,在冶金矿山行业深入推进两化融合工作,中矿协专门成立了两化融合专业委员会并编制完成了《中国冶金矿山企业协会两化融合指导意见》。
作为两化融合委员会理事长单位的丹东东方测控技术股份有限公司也在积极推进两化融合在矿山企业的深度应用,围绕感知、通信、控制、设计、决策、执行等关键环节,开展物联网、模式识别、云平台等新一代信息技术与矿山的完美融合与集成创新,全面提升矿山行业研发、生产、管理、营销和服务全流程智能化水平。
纵观矿业发展的大趋势,我国金属矿业面临着绿色开发、智慧采选的发展主题。
智慧矿山成为矿业科技创新的重要方向,是矿业向知识经济过渡的产业形态,是新世纪矿业发展的前瞻性目标。
5G专网在智慧矿山的应用探析摘要:当前,在将5G专网应用于智慧矿山中,需要重点关注5G技术发展方向、测试方法以及具体的使用情况。
本文分析了智慧矿山的应用需求,采用支撑网络中的信息安全管理系统,完成对井底数据进行监控;网络分层与服务品质(QoS)的管理是将多个业务通道分割与分离。
接入网络通过基站控制器+基地台+终点站的模式,使5G信号分区、按需覆盖。
关键词:智慧矿山;5G专网;网络引言随着5G、互联网、大数据、云计算、边缘计算等技术的不断发展与完善,智慧矿山开发管理已经步入了快速发展的轨道。
煤矿数字化、智能化的基础是信息技术的发展,5G专网具有低时延、大带宽、大范围的传输特性,可以有效地克服矿山智能化建设中存在的许多传感器信息回传和远程控制问题。
信息化的发展对传统矿业产业产生了巨大冲击,促使矿业企业向数字化、信息化、智能化发展。
5G专网在智慧矿山的应用可以极大地降低施工工人的人数,有效地提高矿山的安全运行。
1智慧矿山建设的背景概述矿业是国民经济的重要组成部分,但由于过去煤矿开采的管理方式太简单化,导致煤矿安全事故时有发生,严重地制约了矿业的发展。
目前,在矿山开发中,不仅存在着煤矿安全问题,而且还存在着大量的“民工短缺”现象。
为此,必须在矿山管理中不断地进行改革和改进,提高自动化水平和信息化水平,才能更好地适应矿山的生产管理要求。
“智慧矿山”概念在2010年引入国内,智慧矿山是指将人工智能、工业物联网、云计算、大数据等技术应用于煤矿开采中,形成全方位的智能化监控体系[1]。
利用智慧矿山系统,可以对矿山的整个生产进行高效地监控,使矿山作业的安全和可靠程度得到提高。
目前,由于智慧矿山的发展起步较迟,在实践中还出现了一些问题,如技术标准和规范的欠缺,无法满足矿山企业的具体运营需求。
25G专网在智慧矿山建设中的应用重要性5G专网能够在各种应用场合中有效地进行信息的交流,这对于发展一个新的产业有着十分关键的意义。