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智慧矿山井下无线网络种类有

发布时间: 2022-04-21 21:42:23

㈠ 智慧矿山有线网络种类有哪些

摘要 智慧矿山基本架构应分为四层,分别为泛在感知与执行层、传输层、操作系统层和应用层。泛在感知与执行层负责实现子系统数据的感知与采集,同时对执行设备下发控制指令。传输层负责完成信息和数据的双向传送,应由工业以太网、工业无线网络等系统组成。操作系统层向下实现各种多源异构感知数据的接入,向上为智慧矿山应用层的开发提供服务和工具。应用层为用户提供实际使用到的涉及矿井生产、安全、经营管理、决策分析各环节的各类操作软件。

㈡ 智慧矿山的智慧矿山系统分类

智慧矿山系统包括了矿山的各个方面,按 照通常的划分方法,可以分为三个方面,就是与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。 为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统,我们称为保障系统。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。

㈢ 数字矿山的矿山种类:

矿用有线调度系统
矿用有线调度通信系统是基于NGN技术的矿用IP多媒体调度平台,它由集语音交换与调度一体化的平台、触摸屏多媒体调度台、调度、录音、计费等服务单元、矿用本安话机构成。 通过E1或者FXO环路中继连接PSTN出局与公网互联互通,同时兼具有IP接口,可将IP话机、视频话机通过IP网络接入系统实现多媒体通话;可通过E1或FXO与地面行政交换机对接实现井下调度电话与地面行政电话互联互通。
系统组成系统主要由调度机、多媒体调度台、矿用本安话机三个部分组成。
系统特点* 高可靠性采用先进的设备作为核心语音通讯平台来构建网络,使用冗余单板热备方式,可以实现双主控板主备倒换,关键业务单板负载分担、N+1备份,双电源供电;另外也可实现双机热备,异地容灾机制,主机备机可置于完全不同的网络环境或者地点。各种冗余技术的使用使得系统的高可靠性得以保证。
* 多级调度针对大型集团用户,我们在集团总部及各二级公司部署分级调度平台,各层级之间可以协同作业,相互独立又形成统一整体,在每一层都部署一套一体化调度平台,依托矿企的工业级以太网,将有线调度、无线通信、视频监控、井下广播、人员定位等系统有机融合起来,组成完善的生产、生活调度系统,满足新形式下跨地域、跨部门的大规模现代指挥调度的通信需求。
* 多网互通融合的通信平台系统不但能实现内部的通信,还可以通过核心平台与多种传统语音通信网络互联,实现与PSTN固话、GSM/3G手机、PBX通信专网、NGN通信平台等通信网络互联互通。这使得融合的通信平台系统能够将非系统内部的人员快速接入到系统中,实现统一的调度指挥,满足多部门协同工作的需要。
* 全网录音调度机为IP系统,内置录音资源,无需专门录音台,通过录音软件可对本网所有有线电话、无线手机进行全程录音。
* 内置会议管理调度台内置会议管理软件,可邀请会议成员,或对与会者执行禁言、隔离、踢出等操作。调度员可随时将任意排队的用户加入到当前通话召开会议。
* 接口可扩展系统提供定制化的开发接口和服务,提供可定制的二次开发接口,便于系统后期根据用户需求进行灵活开发新的业务功能,以及和第三方业务平台集成。我公司强大的开发团队可随时根据客户的需求提供高品质的开发支持。在NGN系统体系结构中各个组件间接口设计上,全面遵循业界开放标准,可与多厂家设备系统互联,实现多协议间互通。可以与传统的PLMN/PSTN或者H.323/MGCP/SIP/H.248 等网络进行业务互通。
* 安全性通过多种加密手段提供终端设备的安全性以及用户通话的安全性,并且使用多种技术手段保证通话质量。
矿用无线通信系统
系统特点

* 多网互通矿用无线调度通信系统不但能实现内部的通信,还可以通过核心平台与多种传统语音通信网络互联,实现与PSTN固话、GSM/3G手机、PBX通信专网、NGN通信平台等传统通信网络互联。这使得系统能够将非系统内部的人员快速接入到系统中,实现统一的调度指挥,满足多部门协同工作的需要。* 安全性和可靠性提供终端设备的安全性以及用户通话的安全性,并且使用多种技术手段保证通话质量。* 简便性井下本安基站重量轻,安装方便。巷道内任何方向只需要一芯光缆,方便维护。井下光缆少,并且不需要井下交换机(已经集成到基站中),节约了大量建设成本的同时也减少了维护工作量,保证了系统的高可靠性。* 兼容性支持TD-SCDMA、Wi-Fi、PHS等无线通信制式。支持与调度有线系统、广播系统互联互通,实现全网的有线、无线调度功能,为现场调度指挥提供可靠保障。* 信号覆盖强无线通信井下信号覆盖水平在全行业处于绝对领先水平。使用定向天线即可在平直巷道实现500米以上的无线信号覆盖。
矿用本安型智能广播系统
方案简介矿用本安型智能广播系统采用国内最为领先的IP广播技术,结合我国矿井实际情况,开发研制的煤矿安全广播系统。该系统由网络广播控制上位主机、矿用本质安全型音箱、矿用隔爆兼本安型电源及其它配套产品组成。矿用本质安全型音箱是我公司煤矿智能广播系统的关键模块,本系统可以安装在井下大巷、工作面、井底候车室等场所,当煤矿突发事件需要人员紧急撤离时,地面调度指挥中心工作人员及时迅速以广播方式,通过设在地面、井下重点防范区域的扩音喇叭下达调度指令,并发出报警声音,对现场人员进行通知和疏导,指挥现场人员迅速、有序、安全地撤离危险区域;广播音箱也可以与调度室直接对讲,辅助调度指挥人员了解现场情况,最大程度减少灾害影响和灾害救援过程中的次生影响,从而有效的指导人员的安全撤离。日常也可作为煤矿单位安全宣传、教育的手段,在指定区域、指定时间播放安全规章、安全措施、注意事项、音乐等,是煤矿安全生产的又一有力保障工具。
系统组成系统主要由网络广播控制上位主机、矿用本质安全型音箱、矿用本安型基站、矿用本安型无线音箱、矿用隔爆兼本安型电源及其它配套产品组成。

系统特点* 高可靠性系统在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都选用了高质量的材料,并采用了先进的防火墙技术,以确保安装的扩音终端、接口与布线系统,能适应煤矿井下高温、高湿、瓦斯等严格的工作环境,实现了系统稳定。单个广播音箱故障不影响其他广播音箱正常工作。
* 全矿井覆盖音箱设备为本质安全型设计,系统容量大,传输距离远,覆盖范围广可直达工作面,真正意义上做到全矿井覆盖。
* 组网灵活地面设备由广播控制上位主机和麦克风、地面音箱等普通音频设备组成,井下广播终端可以自主串联,通过光缆接入系统;也可接入工业以太环网,通过环网接入系统;井下广播终端还可以组建星型组网,有线广播音箱和井下本安型基站可以通过光纤串联混合组网,在不便布线的地方使用井下本安型无线广播音箱;另外广播音箱可以自组环网,双重线路保护信息的通畅。
* 维护方便WEB界面维护管理,具有广播音箱故障自动检测功能,并在广播控制上位主机上显示广播音箱状态,以便工作人员及时发现和处理。可通过计算机远程对单台广播音箱关停、调节音量、播放指定音频文件等操作。
* 良好的开放性与可扩展性系统具有良好的开放性和可扩展性,广播音箱接口丰富,自带两光两电接口,可组成线状、树装网络,并可增设信号出口,根据具体的需求任意添加音箱。广播音箱具备地址编码,组网灵活,整个广播网络内音箱可以任意增减而不影响整个网络广播效果。
矿用无线视频监控系统
方案简介
震有科技矿用视频监控系统(无线)是基于WLAN技术及TCP/IP技术的矿井视频监控平台,具有性能稳定、质量可靠、经济实用等特点,同时,方便扩展,可与矿山信息化系统实现无缝连接,该系统通过与其他系统的融合,可实现集无线语音、无线监控、人员定位、无线传感信号传输、综合调度和集群对讲等功能于一体,可以为煤矿行业用户提供高质量的视频监控服务、高质量的wifi 语音通信服务、可靠的控制信号无线传输服务。
系统组成系统主要由视频监控终端、无线网络传输平台、监控中心三个部分组成。a)视频监控终端包含井下KBA12W矿用本安型摄像机、地面彩色或黑白摄像机、地面球机等。b)无线传输平台由本安型无线基站、矿用隔爆电源、矿用阻燃光缆、矿用隔爆交换机、地面工业交换机等设备组成。c)监控中心包含视频服务器、视频监控平台控制软件、视频解码器、工业大屏、视频存储设备、多媒体视频调度台、监控客户端等。前端摄像机采集图像信息,井下本安型有线摄像机可通过阻燃网线就近接入本安型基站或环网交换机,井下无线摄像机通过WiFi接入本安型基站,本安型基站通过光纤接入环网交换机,将图像数据上传到地面监控中心,由视频服务器对多路图像作控制处理,通过解码服务器上传至工业大屏。同时,多媒体视频调度台可对上传上来的多路视频图像进行分频、切换、音视频联动调度等视频调度功能。
系统特点* 系统采用无线传输,特别适用于斜巷运输安全监控、采掘工作面监控等经常移动、传输线缆敷设和维护不方面的区域。* 本安型无线摄像机支持电口,可以采用矿用阻燃网线接入井下工业环网即可远距离传输清晰的视频图像,取代原有的光纤传输方式,解决了井下光纤熔接困难的问题,从而可以灵活、快捷建设煤矿井下视频监控系统,大大减少安装、维修的工作量。* 通过强光抑制等技术手段,解决了井下部分场景由于灯光的直射而造成画面大面积发白的现象。同时支持超低照度成像(0.05lux),支持在恶劣环境下的监控需求。* 摄像仪支持彩色(正常)/黑白(夜视)自动转换功能,能随着外界光线强度的变化自动转换为彩色或黑白,保证在任何环境下都能得到清晰的图像。* 无线视频回传功能。支持无线摄像机移动中视频回传,支持带摄像功能的智能手机终端视频回传。* 采用智能图像识别技术,监视设备运行情况,对误闯入非安全区域进行及时报警,为煤矿安全管理提供保障。* 支持音视频联动调度(可扩展)。可以将数字摄像机或模拟摄像机与固话终端、手机终端进行绑定,结合人员定位系统,实现平台在与终端通话时,绑定的摄像机自动对该终端所在现场进行监控、抓图、录像等联动,并将监控画面在指挥中心大屏智能显示,实现音视频一体化指挥调度功能。* 支持在Android或IOS系统的智能手机上进行视频监控图像查看。* 摄像头拍摄效果图。丰富的业务功能* 基于WiFi的井下车载移动视频监控* 基于WiFi的井下工作面监控* 能将采集到的实时图像转换为网络数据调制信号无线输出* 支持双码流传输* 内置Web Server,全部操作通过浏览器实现,操作简单、方便* 用户管理采用3级密码,保证安全性* 支持本地录像* 支持图像抓拍* 不同基站漫游时无缝切换
矿用人员定位系统
方案简介
井下人员定位系统采用国际最新WiFi技术,是2.4G新一代人员定位系统,能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握干部跟班下井情况、井下人员的分布状况和每个矿工入井、升井时间及运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。人员实时定位监管系统结合了WiFi 、无线传感器网络等多种技术,面向一线煤矿安全生产需求,实现了基于电子地图的煤矿井下人员实时定位和监管。该系统无须重新搭建其他网络或设施,在矿山原有网络基础上即能快速部署安装,为煤矿企业提供一套完备的资产、人员追踪定位解决方案。主要功能包括:煤矿巷道电子地图浏览、区域人数分析、基站区域人员报表、人员监测管理、人员定位、人员实时轨迹监控、人员历史轨迹回放等功能,为煤矿的安全生产提供了及时有效的井下人员定位和监控功能,并提供了人员逃生的最佳路径分析,以信息化手段提高了煤矿的安全生产能力。
系统组成
矿用人员管理系统,是由矿井地面监控中心主计算机在软件数据库的支持下,通过矿用本安型无线基站和巷道铺设的通讯光缆,定时对井下标识卡进行数据巡检和信号采集,将定位基站接收到井下员工识别卡发射的无线数据信号,经数据信息管理软件处理转换成位置数据,使井下人员动态分布或环境安全状态在主计算机中得以实时反映,从而实现井下安全状态在井上数字化管理的目的。如上图所示,人员定位系统主要由身份识别卡 、井下本安型基站和后端监控管理中心(定位服务器)三部分组成:1) 身份识别卡作为无线数据采集模块佩戴在每位工作人员身上或者安装在车辆上,系统通过对识别卡的跟踪实现对人员和车辆的跟踪定位。2) 基站采用2.4GHz频段,支持802.11b/g/n模式,及时采集识别卡的信息,传输到后端的监控中心,对井下带识别卡人员和设备进行控制管理。每个基站在井下有效覆盖范围为500米,对标签的有效定位精度为5米。3) 安装了定位服务器软件系统的监控管理中心,主要实现实时数据分析处理。分析管理标签数据,通过控制中心的电子地图监视并及时显示各现场标签的位置,数据可同时存入存储数据库,监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询人员位置。
系统特点* 高性能读卡分站,覆盖距离可达300米——500米甚至更远(受天线馈线长度、环境湿度、巷道空间等影响)。允许16部手机同时通话,单台识别不小于80个定位识别终端* 分站具有无线通信及人员定位多重功能,一套系统可双重或多重叠加* 高识读率,准确统计入井人员的入、升井时间* 及时、准确反映井下各区域人员的动态分布情况* 及时动态反映干部跟班下井情况* 准确记录井下人员的行进轨迹* 具有放大、缩小和移动的GIS地图功能* 组网方式灵活,可接入工业以太网
丰富的业务功能* 考勤管理能够准确统计矿工下井、升井时间,并可按班次、按部门、按人员生成日考勤、月考勤统计报表。能够按人员统计某段时间的下井次数、下井总时间、平均每次下井时间。
* 定位功能能够对井下矿工的分布情况分重点、禁止、普通区域实时监测。能够实时监测全矿井井下矿工总数,能够实时监测采煤工作面矿工总数,能够实时监测掘进工作面矿工总数,以及井下其他区域矿工总数。实时监测、查询指定员工的位置。
* 安全管理功能1) 干部跟班下井管理系统能对干部下井情况进行统计、监督,领导在办公室通过电脑或在调度室大屏幕就可以看到哪些干部在井下;哪些干部已升井;哪些干部未按规定下井;哪些干部未到规定区域等。2) 区域超员报警对某个区域的人员数量进行限制,如果超员则报警。3) 禁区告警(可配套声光告警器)对某些特殊区域进行禁区设置,可以有效管理非相关人员进入;当有人员非法进入时,禁区读卡分站会以蜂鸣器报警提醒人员离开,监控软件将立刻报警并显示进入禁区的人员身份,禁区读卡分站如果外接语音终端,会立刻向闯入禁区者发出警告。4) 工作超时报警、超员报警当矿工在井下超出规定时间或井下人数超过核定下井人数,系统将报警并记录。
* 图形显示功能1) 系统具有模拟动画显示功能。图形可放大缩小,操作简单;可把矿方的CAD图纸直接导入系统作为人员行进的底图。2) 可以在矿井巷道图上明确标示出当前井下的人员、车辆、设备分布情况,并可通过点击人员、车辆信息查看当日运动轨迹。3) 可以根据部门班次等情况,查看多个人员的历史运动轨迹,能同时在一幅轨迹图上显示多个人的历史运动轨迹。4) 可以显示某一时刻的人员、车辆信息。
* 报表打印功能系统具有报表打印功能,打印内容包括:下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员、超员报警人员总数及人员、限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员、领导干部每月下井总数及时间统计等。
* 其他功能1) 软件自监视功能2) 软件容错功能3) 实时多任务功能,对参数传输、处理、存储和显示等能周期的循环运行而不中断 。
矿用融合通信系统
方案简介震有科技矿用多媒体融合通信系统基于WLAN技术及TCP/IP技术,以本安型基站为核心构建井下无线环网传输平台,从而将矿用有线调度通信系统、无线调度通信系统、井下广播系统、视频监控系统、人员定位系统进行有机的结合,为用户提供“数字矿山”各类信息互联互通,提供音视频联动调度、广播联动调度、有线无线一体化调度、语音数据一体化调度等多种应急联动调度功能, 实现了统一调度,统一管理,以信息化手段提高煤矿安全生产能力,提高了煤矿应急救援工作的效率。
系统组成

系统主要由地面设备、传输平台、井下接入终端三部分构成。
地面设备主要有多媒体有线无线一体化调度机、多媒体触摸屏调度台、广播主机、视频服务器、定位服务器、录音服务器、解码器、工业大屏等。
传输平台包含两部分,工业以太环网建立井上与井下之间的传输平台,KT202本安型基站自组无线环网建立井下各种有线、无线终端的接入平台。无线环网平台接入工业以太环网平台,建立井上、井下一体化传输接入平台。
井下接入终端包含本安型手机、定位识别卡、本安型广播音箱、本安型无线广播音箱、本安型摄像机、本安型无线摄像机、本安固定话机等各种有线、无线终端 。

㈣ 智慧矿山

智慧矿山GIS综合管理系统解决方案(请将pdf格式的智慧矿山综合奖城管理文件放在下面)7智慧矿山实时视频再现及广播系统 解决方案一、 智慧矿山感知以及终端的探讨对于矿山感知层以及终端的展望,目前的应用已经提出了很多,主要是集中在音视频和传感器方面,思路是,要依靠整体的链路传输平台,提供一个技术手段,将更多的数据(图像、照片、语音、控制量等),采集到地面以供分析和处理。WIFI无线移动模块1、综述WIFI无线移动模块可实现矿用设备(IP摄像机、传感器、IP广播或其他数据采集单元)由有线转换为无线,无线增加漫游移动切换的功能。该模块,主要解决了以下问题:有线的IP型设备,经过该模块后,可以讲数据透过wifi基站,以无线的方式传输;提供专有的移动数据算法,使得依靠wifi信号无线传输的数据,在不同的wifi基站移动(漫游)时,链路保持不间断,基站间切换速度少于1秒;2、应用领域在有wifi信号部署的区域内,通过集成WIFI无线移动模块,可实现以下用途:1) 移动目标(矿车、人员、罐笼、提升等)的视频采集回传:小型的IP摄像机(不受限制),通过网口与WIFI无线移动模块相连接,可以集成为无线移动摄像机。矿山工作人员通过无线移动摄像机实现井下视频图像实时回传,而且在井下WIFI基站/无线AP之间实现智能切换,视频图像传输不间断,切换时间<1s,监控中心随时都可观察到井下的实时运动情况。2) 无线移动传感器:传感器通过集成WIFI无线移动模块成为无线移动传感器,矿山监控监测系统可利用无线移动传感器实时获取井下各处的监测数据。3) 无线移动广播:矿山可以借助此模块,实现IP广播通信话站(内置WIFI无线移动模块的小型IP广播话站)的无线灵活位置部署,节约线缆成本、施工和维护线缆工作量,可随时接收调度室/调度员的广播指令和喊话。4) 无线移动数据接入模块等。3、模块组成:WIFI无线移动模块由IP端口、管理端口和WIFI天线组成。1) IP端口提供一个RJ45网口;2) 管理端口负责WIFI无线移动模块的IP地址注册、访问和管理;3) WIFI天线接口实现WIFI无线移动模块和WIFI基站/无线AP之间的漫游切换;规格:● 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协议
● 提供1个WAN口、1个LAN口10/100M自适应,支持端口自动翻转
● 无线接入器、有线路由器合二为一
● 支持高达150Mbps的稳定传输
● 提供多种工作模式:桥接模式和网关模式
● 支持 NAT/NAPT IP 共享,广域网支持协议:PPPoE/Static IP /DHCP
● 支持虚拟服务器、DMZ主机功能
● 支持64/128位WEP及WPA-PSK, WPA2-PSK等最新无线安全标准
● 支持UPnP功能,DDNS功能
● 支持远程和Web管理,全中文配置界面
● 提供Web管理页面复位,恢复出厂设置 三、SIP广播话站设计说明1、综述新一代矿用SIP广播开发模块组基于SIP协议设计开发,可以直接通过IP网络接入IP调度系统。该模组由IP广播通信板、功放板、电源板、拨号盘等组成。2、应用领域矿山、铁路、石化、冶金等行业,需要电话联络、广播、喊话、紧急呼叫等实际调度联络业务。3、 设备特性1) 具备电话机的所有功能,可以和通信调度系统的有线调度电话、3G手机、无线WIFI手机、调度台等终端拨号互通,全双工。2) Rj45就近接入,或者无线接入以太网3) 具备一键呼叫调度台的紧急呼叫功能,全双工;4) 通过调度台,可向任何一部、一组、多部SIP广播话站播送广播、发起喊话;5) 任何一部SIP广播话站可以按照分组,进行组内通信,全双工;4、 模块组成:IP广播板:广播话站的控制核心模块;功放板:实现语音进行放大,在通过扬声器或喇叭放出;拨号按键定义板:实现0~9,#,*的拨号信号接入;电源板:负责给整个设备供电;5、技术参数:工作电压: AC 127V/220V工作电流:≤0.5A;功放板的输出功率 :≥10W声音响度:90dB输入接口:标准RJ45接口输出接口:音频输出支持协议:SIP、TCP/IP、UDP支持音量平衡调节接入方式:就近接入工业以太网接口方式:rj45或者无线8智慧矿山二氧化碳防灭火系统解决方案一、目的及意义在煤化工过程中,有大量的二氧化碳产生,如果不对提炼过程中产生的二氧化碳进行回收利用,不仅造成经济损失,而且会严重污染大气环境。采用低温液化原理和净化流程。对煤化工过程中产生的二氧化碳进行回收,产出高纯度低压的二氧化碳,不仅可以保护大气环境,而且企业的经济效益也十分可观。同时煤矿井下发生高温火点或火区是极易导致火灾事故和瓦斯爆炸事故的重大危险源之一,也是造成开采压煤、威胁正常生产、影响经济效益提高的主要因素。许多煤矿属于容易自燃的煤层,工作面采高高、采面长、开采强度一般比较大, 一旦发生自然发火,实行封闭停产灭火,极易造成巨大经济损失。因此防火问题,始终是煤矿突出重点。为了预防煤矿工作面生产期间发生自然发火,以及一旦发火,实施快速灭火,各煤矿虽然矿采取一系列防灭火综合措施,包括灌浆、注泡、撒惰化剂等多重措施,起到了一定积极作用,也暴露了许多防灭火技术的局限性。如在日常生产中许多矿井采用上述技术,基本可以控制住自然发火。但对于在一些特殊情况下,如因异常情况影响开采正常推进,特别是开采到停采线,要进行机组支架大搬家,需要若干时间,发火期的三代难以正常实现更替,将会使自燃发火带停滞时间超过自燃发火期,引起自燃。如何保障煤矿能够实施快捷有效地防灭火,近几年来,国内外不少煤矿积极采用液态CO2实施防灭火,不仅从技术上或经济适用上均取得取得了比较明显效果。根据这样的信息,将大量回收液化煤化CO2副产品,变害为利,开展将其推广应用于矿井防灭火实践研究更是有重大现实意义。液态二氧化碳作为一种新型防灭火技术具有灭火迅速、降温效果显着、安全可靠、操作简单等优点,一直以来受到国内外的广泛关注。所以,开展液态二氧化碳灌注技术进行矿井防灭火,对于保障煤矿火灾防治、保证矿井安全生产具有极其重要的意义。液态二氧化碳灌注防灭火技术的关键是研发液态二氧化碳低温气化装置、研发液态二氧化碳直接注入火区技术保证液态二氧化碳降温效果,同时研发液态二氧化碳输送装置及配套管路设备,确定液态二氧化碳灌注系统工艺、技术参数,建设千万吨级矿井井下移动式液态二氧化碳输运及灌注防灭火系统,实现封闭矿井的大型火灾快速灭火技术,现已在全国范围具有广阔的前景。二 、重点内容1、回收液化煤化厂CO2副产品项目:本项技术整合了工业催化、化学工程、化工机械、化工工艺和化工自动化五个专业的技术优势,长期从事多种气体回收、分离、净化技术的科学研究和技术开发工作,已成功地开发出多种气源二氧化碳回收净化技术。尤其是开发成功吸附精馏法二氧化碳回收净化技术,通过研制选择吸附二氧化碳中微量杂质的高效吸附剂,结合特殊精馏技术,可以把多种高浓度气源中的二氧化碳提纯到99.99%以上,达到(GB10621—2006)国家食品添加剂和国际饮料协会标准。这一技术已经在2004年12月通过教育部级科技成果鉴定,被评为国际先进、国际首创的工业化生产技术,并获得两项国家专利授权(专利号ZL03238678.8)、(ZL200310105015.6,国际专利主分类号B01J20/18)和四项专利受理;2005年4月13号和12月21号的《中国化工报》科技创新版,两次大篇幅报道了该技术工业化成功的事例。2005年5月20号和2006年9月27号国家气体专业委员会两次在大连召开全国二氧化碳行业会议,重点推广该项技术,受到全国同行专家的好评。2005年9月和11月该技术同时被评为辽宁省和教育部重点科技成果,获得石油化工部和辽宁省政府两个科技进步奖、全国技术市场协会金桥奖。2、液态CO2防灭火技术项目:1)国内外常规防灭火技术分析和比较煤矿井下火灾发生离不开三要素:可燃物的存在、热源、具有一定浓度氧的空气供给。实践表明,只要能够消除至少其中一个因素就会防止火灾发生或者把火灾消灭。这是我们采取防灭火措施应考虑的基本理念。按照这个理念,国内外已研究探索形成了一系列成熟的煤矿矿井防灭火技术。1).1灌浆技术在20世纪50年代,灌浆技术成为我国煤矿防灭火技术的主要手段,并且一直沿用到今天。灌浆技术是一项传统的、简单易行的、比较可靠的防灭火技术。在一些缺少灌浆材料的矿区,通常采用注水来代替灌浆,增加煤体的水分,也取得了较好的效果。灌浆防灭技术的原理是通过浆液包裹煤块保水增湿减缓煤体氧化速度、浆体固化沉淀物充填煤体缝隙隔绝漏风阻止氧化来达到防灭火的效果。1).2阻化剂技术阻化剂技术在美国、波兰、前苏联等国家得到了较好的应用;近些年来,阻化剂技术在我国也得到推广应用。该技术主要是让利用阻化原理将具有阻化性能的药剂送入拟处理区,利用阻化剂的负催化作用,煤炭经阻化处理后,在煤炭表面上形成一层能抑制氧与煤接触的保护膜,阻止了氧气和煤结构上的活动链环的羧基反应,使煤炭和氧的亲合力降低,阻化剂有一种主动排斥氧和煤化合的功能,但它并不和煤、氧等物质化合,从而达到防灭火的目的。目前常用的阻化剂主要是氯化物.阻化剂防灭火技术包括:①喷洒阻化剂防灭火技术,是将含有阻化剂的水溶液均匀喷洒到煤体表面,以达到防灭火的目的.②汽雾阻化防灭火技术,是将受一定压力下的阻化剂水溶液通过雾化器转化成为阻化剂汽雾,汽雾发生器喷射出的微小雾粒可以漏风风流为载体飘移到采空区内,从而达到采空区防灭火的目的。1).3惰性气体技术惰性气体技术从20世纪70年代开始在德、法、英等发达国家煤矿中大量使用;从80年代起,我国开始了氮气防灭火技术的研究与推广。惰化技术是将惰性气体送入拟处理区,达到抑制煤自燃或扑灭已生火灾的技术。按惰性气体的种类可分为氮气防灭火技术、燃油惰气防灭火技术和CO2防灭火技术。氮气防灭火技术是集约化综采及综放开采条件下采空区防灭火的主要技术手段,但从目前看,氮气防灭火系统仍落后于综采、综放开采技术的发展,还需要进一步提高制氮装备的稳定性和可靠性。燃油惰气灭火技术主要用在当发生外因火灾或因自燃火灾而导致的封闭区,以民用煤油和空气为原料,经过急剧的化学反应,形成惰性气体产物(主要成分是CO2及少量的O2、微量CO、水蒸汽等),然后将具有一定压力的惰气注入预处理区,达到防灭火的目的。CO2防灭火技术是利用液态CO2对预处理区进行防灭火的技术,利用CO2分子量比空气大、抑爆性强、吸附阻燃等特点,可在一定区域形成CO2惰化气层,对低位火源具有较好的控制作用,并能压挤出有害气体以控制灾区灾情。1).4堵漏技术堵漏风技术用于采空区密闭堵漏风、隔离煤柱裂隙堵漏风、无煤柱工作面巷道巷帮隔离带堵漏风等多个场合,初期的堵漏防灭火措施主要为灌注黄泥浆、砂浆等,近年来研究成功了各种性能优良的新型充填堵漏材料,如无机固化粉煤灰、轻质膨胀快速密闭堵漏材料等。1).5凝胶技术近年来,凝胶技术在我国得到较广泛应用,适用于处理巷道帮、顶、高温区域、撤面期间的自燃隐患以及火区治理。凝胶技术应用于防火时起到覆盖、堵漏、隔氧、阻化的作用,应用于灭火时起到降温、覆盖、堵漏、隔氧、防复燃的目的。凝胶主要由基料、促凝剂和水组成,把所选择的基料和促凝剂按一定比例配成水溶液,再按一定比例均匀混合后,发生“胶凝作用”化学反应,形成无流动性、半固体状的凝胶。凝胶分为无机凝胶和高分子凝胶两大类,其防灭火机理是凝胶通过钻孔或煤体裂隙进入高温区,其中一部分未成胶时在高温下水分迅速汽化,快速降低煤表面温度,残余固体形成隔离层,阻碍煤氧接触而进一步氧化自燃;而流动的部分混合液随着煤体的温度的升高,在不远处及煤体孔隙里形成胶体,包裹煤体,隔绝氧气,使煤氧化、放热反应终止;干涸的胶体还可以降低原煤体的孔隙率,使得通过的空气量大大减少,从而抑制复燃。1).6泡沫防灭火技术泡沫防灭火技术是以化学方法产生膨胀惰性泡沫,以进行防灭火处理的一种技术手段。常用的泡沫防灭火技术有化学惰气泡沫防灭火技术和三相泡沫防灭火技术。化学惰气泡沫防灭火材料由多种原料组成,其原料皆为固态粉状,井下灭火时一般采用钻孔压注方法将其溶液注人自然发火的区域。发生化学反应生成的惰气泡沫可迅速向周围空间、漏风通道及煤壁裂隙扩展,充填火区空间,窒息火区,而且惰泡具有较好的稳定性,可以起隔绝空气的作用。目前国内外主要防灭火技术及优缺点见表1所示。表1 防灭火技术与材料优缺点比较防灭火技术主要材料优点缺点经济成本(元/m3)预防性灌浆技术黄泥、粉煤灰,矸石、砂子、水泥砂浆、石膏、高水材料等。1.包裹煤体,隔绝煤与氧气的接触;2.吸热降温;3.工艺简单;4.成本较低。1.只流向地势低的部位,不能向高处堆积,对中、高及顶板煤体起不到防治作用;2.浆体不能均匀覆盖浮煤;容易形成“拉沟”现象;覆盖面积小;3.易跑浆和溃浆,造成大量脱水,恶化井下工作环境,影响煤质。10~30注水技术矿井水或自来水1.吸热降温速度快,大量的水能迅速降低火源表面的温度;2.大量的水蒸气能降低空气中氧气的浓度,有利于惰化防灭火区域;3.成本低。1.流动性强,覆盖面积小,只流向地势低的部位,难以在高处停留;2.易出现“拉沟”现象而跑水,恶化井下环境;3.流过一些空隙,会把微小的煤尘冲刷走,增加煤体的空隙率,使漏风通道更加通畅;4.一旦水分挥发到一定程度后,容易放出润湿热,使煤层自燃的可能性增加。很少阻化剂技术MgCl:、水玻璃、NaCl、Ca(OH)2以及有机物质如甲基纤维素、离子型表面活性剂等1.惰化煤体表面活性结构,阻止煤炭的氧化;2.吸热降温,并使煤体长期处于潮湿状态。1.不容易均匀分散在煤体上,且喷洒工艺难实施;2.腐蚀井下设备,影响井下工人的身体健康。30~50惰性气体技术氮气、二氧化碳等惰性气体1.减少区域氧气浓度;2.可使火区内瓦斯等可燃性气体失去爆炸性;3.对井下设备无腐蚀,不影响工人身体健康。1.易随漏风扩散,不易滞留在注入的区域内;2.注氮机需要经常维护;3.降温灭火效果差。成本较低堵漏技术罗克休、马力散、高水速凝材料、堵漏凝胶、聚胺酯泡沫等1.聚胺酯泡沫抗压性好、堵漏效果好;2.隔绝氧气进入煤体,防止漏风效果较好。1.工作量大;2.成本高;3.聚胺酯泡沫在高温下分解放出有害气体;4.罗克休等泡沫材料高温下易燃烧。80~1000凝胶技术铵盐凝胶1.包裹煤体、封堵裂隙效果较好;2.耐高温;3.对局部火源效果明显。1.流量小,流动性差,较难大面积使用;2.时间长了胶体会龟裂;3.胺盐凝胶会产生有毒有害气体;4.成本较高。60~80高分子凝胶100~150惰性气体泡沫技术氮气泡沫、二氧化碳泡沫等1.避免“拉沟”现象;2.水能均匀分布;3.适于采空区或煤堆深都的煤炭自燃。1.泡沫很容易破灭;2.只有液相水,一旦水分挥发,防灭火性能就消失。成本较低2)液态CO2防灭火的机理及效果分析2).1 CO2的物理性质1.CO2常温、常压下是无色略带酸味的窒息气体。CO2不可燃,正常情况下也不助燃。2.CO2在大气中的体积分数仅为0.037%。它在不同的压力、温度条件下有三种形态,即在低温加压下(-20℃、2MPa)或高压常温(约8MPa、30℃)下气体可变为液态,液体气化过程中,当温度降到-78.5℃后将形成雪花状的固态干冰(固体碳酸)。3.CO2熔点为-56.6℃(0.52MPa),临界温度为31.3℃,临界压力7.28 MPa, CO2具有升华特性,升华点为-78.5℃(0.1 MPa)。4.CO2相对空气密度为1.529,密度为1.976kg/m3(0℃、0.1 MPa),液态CO2的密度随温度的变化而变化较大,-20℃时,其密度是1.01kg/L,在温度为15℃、0.1 MPa下,1t液态CO2体积膨胀约640倍。2).2液态CO2防灭火机理分析1.窒息氧作用煤的自然发火是煤与氧的氧化反应过程,氧气是氧化反应的必要条件,没有氧气,氧化反应就无法进行。试验结果证明,氧浓度低于8%时失燃,低于3%时,氧化反应彻底被中止,燃烧现象不能持续进行。向发火或具有高温火点的采空区内注入液态CO2立即会形成大量的高浓度CO2,会使采空区内原有O2浓度相对减小,并且由于CO2比空气密度大,重于空气,以及煤体对CO2具有较强吸附作用(吸附量为48L/kg,而煤对氮气的吸附量为8 L/kg,前者是后者的6倍)等特点 ,很容易替代O2而覆盖煤体燃烧点表面,减少煤体燃烧体表面O2浓度,使O2浓度低于自然发火的临界O2浓度,从而防止煤的氧化自燃,或使已形成的火灾因缺O2而窒息灭火。与此同时,大量的高浓度CO2的扩散会必然会提高采空区内气体静压,进而会降低采空区的漏风量,造成氧化自燃带供氧不足,进而阻止氧化反应的进程。2.冷却降温作用煤的燃烧过程实际就是煤的氧化过程,其氧化速度与供氧有关系,也与温度有关系。煤炭自燃往往经历三个阶段:升温氧化阶段(110-130℃),加速升温阶段(140-190℃),急速升温阶段(200℃以上)。如直接喷注液态CO2时,可使火源明显降温,加速熄灭火源。液态CO2喷入火区空间会瞬间气化,体积将膨胀640倍左右,需要吸收大量热,温度急剧下降到-78.5℃。1KG液态CO2蒸发气化需要吸收577.8×103焦耳/KG的热量。加之煤对 CO2极易吸附特点,在吸附过程中将吸附热转移给CO2气体,从而会遏止燃烧的链锁反应。同时扩散采空区内的CO2气体也会吸收氧化反应过程中所产生的热量,降低周围介质的温度,以减缓煤的升温速度,促使煤的氧化反应由于聚热条件的破坏而延缓或终止。3. 惰化抑爆作用气化后的CO2在冲淡可燃气与氧的含量过程中,也使火区空间气体惰化程度不断增大,从而使混合气失去可爆性。CO2 的惰化作用优于其他惰性气体。在以氮气注入的火区阻爆临界氧浓度为12%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为9.5%;而以CO2注入的火区阻爆临界氧浓度为14.6%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为11.5%。经两者比较,CO2惰气的阻燃、阻爆性能明显优于氮气,两者相差2个百分点以上。2).3研制液态CO2防灭火工艺系统装备的实际意义通过表1对国内外常规防灭火技术和材料的优缺点比较,以及结合国内个别煤矿试验将液态CO2用于煤矿矿井防灭火的应用实践,如兖州南屯矿2003年11月曾利用在地面将液态CO2气化成气态CO2通过管路输入井下火区实施灭火,取得明显灭火效果;鹤岗矿区在去年曾经试验过将液态CO2直接从地面利用通往井下火区管道向火区灌注,也取得灭火明显效果。我们总结分析,相比其它常规防灭火技术,液态CO2防灭火技术存在以下优点:(1)液态CO2灌注入火区空间会瞬间体积膨胀气化,并吸收大量热,使得火区温度和氧气浓度降低加快,降温效果明显。(2)适用范围广,液态CO2经过吸收热量气化后,可充扩散充满任何形状的燃烧空间,因而便于对矿井采空区深部、高冒窝等人们不便接近的地点进行灭火。(3)液态CO2灌注火区后,能有效降低煤氧复合速度,迅速抑制燃烧,更有利于防止瓦斯、煤尘爆炸。(4)负面损失少,不会损坏设备和井巷设施,因而灭火后恢复工作量少且容易。(5)输送便利。(6)灭火用材成本低于其他灭火成本。通过对液态CO2防灭火作用和机理研究,以及国内外防灭火技术比较分析,我们认为利用液态CO2防灭火技术思路是没问题的,正好充分体现通过控制煤矿矿井火灾三要素(可燃物的存在、热源、具有一定浓度氧的空气供给)之一的防灭火理念,而且利用其防灭火与其他防灭火技术方法比较具有速度快,操作简单,成本低,防灭火效果显着可靠等特点,是一项先进的防灭火技术,甚至可能将不失为当前煤矿井下防灭火最佳技术措施。但是要想将这项技术措施推开,必须解决高压低温下防止管道爆裂及保障CO2以液态形式注入火区等工艺安全问题,研究开发出适宜于液态CO2特性及煤矿井下特点的液态CO2防灭火工艺系统装备,并制订和落实相关安全保障措施。3)各种有关装备的安全可靠性论证;质量保证体系液态二氧化碳灭火装置的主机部件是低温压力容器。为保证中华人民共和国国务院令第373号发布的《特种设备安全监察条例》和国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》及有关技术法规的全面贯彻执行,保证产品质量,确保压力容器在煤矿井下安全运行,特制定本质量保证体系。3).1.1 质量目标质量目标是:生产符合《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》、GB150-2011、GB151-1999等有关标准和规范要求的合格产品、优质产品、名牌产品。3).1.2 质量保证体系公司对压力容器质量保证体系作了明文规定,并设置了压力容器质量控制系统、控制环节和控制点,以保证压力容器产品质量目标的实现。我公司压力容器制造质量保证体系中设置了设计、工艺准备、材料、制造检验(含探伤)四大控制系统。 以《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》等法规为准则,国家标准,专业标准及有关规范为基础,制定了我公司压力容器质保体系,它是压力容器设计、工艺准备、材料、制造和检验必须遵循的法规性文件。1)设计、工艺质控系统压力容器设计图纸必须由压力容器设计资格的单位提供。压力容器的图样必须由总经理任命的承接设计工艺责任人员负责。设计零件图、测绘、工艺性工作均应符合《容规》现行标准、规范、图样要求。2)材料质控系统公司对压力容器所需的原材料(包括焊接材料、外协件、外购件),从材料计划、订货、采购、验收到保管发放,均由压力容器材料质控系统保证。3)焊接质控系统公司对压力容器焊接材料、焊工、焊接工艺评定,焊缝返修,产品焊接试板的质量控制提出了具体要求和规定。压力容器焊接工艺评定应符合国家标准《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定。4)检测质控系统公司对压力容器检测的管理,人员资格、职责、设备、条件,工艺流程和探伤程序做出规定,以保证无损检测结果正确可靠。所有压力容器的X射线探伤,必须经过初评和复评,并按“无损检测管理制度”执行。压力容器产品最终无损检测结果,由探伤室负责出具报告,并按“无损检测管理制度”进行审批。3).1.3 产品检验公司对压力容器产品的检验人员、检验程序以及“停点”的检查内容做出规定,以保证压力容器的检验符合《规程》、GB150—2011、GB151—1999标准的要求。产品检验包括原材料复验,生产工序检验和成品检验,统一由检验科负责。产品及其主要零部件和关键工序检验应按标准、规范和产品图样文字的规定进行。检验科应编制检查工艺,并有检查记录。转运储罐须经耐压试验和气密性试验并合格后方能出厂。3).1.4 质量保证体系与组织机构质量保证体系是制造压力容器的法规性文件。质量管理制度和各质控系统责任人员的职责权限,是实施质量保证体系正常运行的管理基础,全厂各类质控系统责任人员必须认真贯彻执行。质量保证体系由总经理批准后生效,并由质量保证体系中各类质控系统责任人贯彻执行。全厂质量保证体系机构由质保责任人员组成,在总经理的领导下由质保工程师直接主持和担负质量保证法规的实施和质量控制,监督活动。质量保证工程师及各类质控系统责任人员,由总经理任命,报上级监督机构和主管部门备案。3、项目主要技术难点及重点目前对于液态二氧化碳在采空区内与环境的热交换机理有待进一步明确,液态二氧化碳防灭火工艺有待进一步成熟与完善。现有的注液态二氧化碳技术与传统的二氧化碳防灭火技术类似,并没有充分发挥液态二氧化碳临界状态对采空区火灾的降温惰化作用,因此需要保障液态二氧化碳可控温的调节,这也是本研究的难点。此外由于液态二氧化碳温度低,一般为-56.6℃,低温液态二氧化碳的井下罐装及运输,特别是在井下条件复杂,大量液态二氧化碳源井下供给难度非常大,同时管路受压、受砸特别严重,对低温液态二氧化碳输送管道的要求也很高,如何科学有效的解决这系列关键性技术难题成为技术成败的关键。因此,项目实施过程要重点解决以下问题:(1)输送液态二氧化碳的管路低温绝热输送的关键技术与温度的可控式调节;(2)液态二氧化碳在采空区内的运移规律及热交换过程;(3)如何对二氧化碳废气进行液化回收。鉴于以上三方面的原因,多年防灭火技术仅限于现场试验及井下局部应用阶段。通过本项目的研究和实施,研究建立液态二氧化碳防灭火技术及成套装备、实现极复杂条件下矿井大型火灾快速治理、解决煤层自然发火的有效防治,并大规模推广应用到矿井的高效安全生产具有重要意义。成果表述1)二氧化碳液化回收及防治煤矿火灾的液态二氧化碳灌注技术以火区的降温惰化为主,集二氧化碳回收利用+“降温+抑爆+惰化+淹没覆盖”的作用机理,构建矿用井下移动式液态二氧化碳输送及灌注系统,构建地面液态二氧化碳输送及灌注系统,构建一套完整的液态二氧化碳防灭火装备;2)通过地面钻孔和管路液态二氧化碳灌注直接灭火、井下钻孔和埋管移动式液态二氧化碳灌注防治自燃火灾等在现场的实施,形成一套完善的液态二氧化碳防灭火工艺技术:①确定注液态二氧化碳参数。鉴于液态二氧化碳在采空区内的扩散半径,为防止低温二氧化碳大量涌出到工作面,冻坏工作面支架液压部件造成不必要的损失,合理优化并确定注液态二氧化碳口位置、孔间距、注二氧化碳量、注二氧化碳压力等注二氧化碳技术参数,并制定井下不确定环境下,液态二氧化碳释放口及输送管路的保护措施;

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㈦ 智慧矿山有哪些功能

什么是智慧矿山:
智慧就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山是本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础,智慧矿山的建设是逐步实现的,具有明显的阶段性。
1.智慧矿山的基本构架
智慧矿山包括了矿山的各个方面,按照通常的划分方法,可以分为三个方面,就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。
1.1智慧生产系统
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。
1.1.1智慧主要生产系统包括:
1.1.1.1智慧采煤工作面方面可以分为:
智慧薄煤层无人工作面系统、智慧中厚煤层无人工作面系统、智慧综采放顶煤无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统等。
1.1.1.2非煤矿山智慧采矿工作面
智慧任务爆破爆破采矿方面和智慧无人机械开采工作面。
1.1.1.3智慧掘进工作面主要有:
智慧机械无人掘进掘进工作面,和智慧炮掘无人工作面。
1.1.2智慧生产辅助系统
就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统(含皮带运输、辅助运输)智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。
1.2智慧职业安全健康系统
近年来,我国矿山安全水平已经获得了巨大提高,安全管理的目标也从“减少事故,减少死亡”,提高到“洁净生产,关爱健康”的高度。从对于职业生命的关注,上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、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。
1.2.1智慧技术与后勤保障系统
为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统,我们称为保障系统。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。
智慧矿山的主要特点
2.1“无人”是智慧矿山的最高形式
智慧矿山的显着标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。
2.2智慧矿山建设的阶段性
2.2.1矿山技术发展的阶段性
矿山技术的发展大体经历了四个阶段,就是原始阶段--机械化化阶段--数字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。
一、原始开采阶段:人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘活动,生产主要靠人力,效率极低。
二、机械化阶段:矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设备和爆破施工,生产效率得到大大提高,矿井用人数量大大减少。
三、数字化信息化阶段,计算机技术的飞速发展,给传统的产业的发展带来了巨大机遇,“用信息技术改造传统产业,提升传统产业实现跨越式发展”也成为国家的战略,煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。从字面意义上来讲,数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信息;信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。
四、智慧化阶段,当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进!尤其在军事领域,例如无人飞机、机器战士,无人战车等等。
智慧就是具有人类一样的思维能力,就是可以代替人处理复杂的工作,就是“无人”,智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。
信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。
2.2.2 智慧矿山发展的阶段性
智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程,而且随着科技水平的提高,智慧化的程度也将不断提升。
我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。
一是单个系统、单项技术的智能化,实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。
二是多个系统的智慧化,实现部分系统的集成,实现”面上的无人”。
三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。
四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级系统无人作业。
在此条件下,随着技术的进步,各个环节的无人技术还将不断进步和优化,达到更高的效率。
3.我国智慧矿山建设的基础与现状
3.1 智慧无人开采技术的现状
引进了一些国外的无人采面工作面系统,代表煤矿是
2000年铁法小青矿、2003年马兰、2005年大同引进DBT刨煤机自动工作面。2005年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。
自主知识产权的研发,山西科达自动化等公司为代表的国内厂家,积极投入无人采面工作面的研发,取得可喜成绩,已经有十多个工作面装备。
存在问题,一是我国煤矿地质条件复杂(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不同条件),需要针对不同地质条件研发不同的设备,在远程控制、环境探测、数据分析等方面还有一些关键技术需要突破。
在非煤矿山方面,主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆破系统和智慧机械开采两个方向。
3.2 智慧无人掘进技术的现状
当前岩石掘进作业生产线,煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化方面,缺少无人掘进机械,也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是,在掘进机的信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。
3.3智能辅助生产系统的的现状
辅助系统的智慧化工作,近年来发展迅速,无人排水系统、无人供电系统、无人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设,实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程,在通讯技术方面,装备了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。
3.4智能职业健康与安全监控系统的现状
一、智能激光感知技术,由激光驱动的传感技术,实现了现场无电无人工作,无电传输,免维护。是传感技术的革命性进步。
二、智能二氧化碳防灭火系统,在易操作性,防灭火效果等方面大大超过了氮气防灭火技术。
三、智能爆破技术,依照本质安全理念,智慧控制的理念,实现了对爆破全过程的自动监控自动控制,实现了“爆破本质安全,不安全就不能爆破”。数码雷管技术、智能炸药技术也取得了快速发展。
四、无线传感与物联网技术,物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传感器组合系统,传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适应性,为监控数据的获取传输、利用,提供了更加方便的技术手段,开拓了更加广阔的空间。
五、智能清洁生产技术方面,主要发展了智能防尘技术,包括注水技术和设备、净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等,对于综采、综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果,使煤矿的生产安全环境由重污染,快速向洁净生产方向转变。六、智能冲击地压防治技术,冲击地压是最近几年才越来越突出的一种灾害,在山东等开采深度大的矿井引起了多起事故。在这方面,一方面引进波兰等一些国家的先进技术,另一方面北京科大、山东科大、中国矿大等,做出了深入的研究,形成了基本成熟的理论体系模型和相应的监控系统,正在使这一新的灾害获得控制。
七、智能人员监控技术,正在发展的精确定位系统,将改变现有人员管理系统定位不准或者不能定位的缺点,扩大人员管理系统的应用范围。
八、智能通风系统方面,在自动风门、主扇风机变频自动控制、局扇自动控制、通风参数监测、通风网络自动解算和整个系统自动控制等方面,都进行了一些深入研究,其目标就是实现全矿井通风系统的智慧化,无人值守,自动调节。
九、智能水害监控的技术,有水文监控系统、水害探测系统、自动排水系统等进步。
十、智慧视频监控系统,发展了基于无线传输的系统、光纤数码传输系统、海量图片的储存识别系统,并向高速摄像、自动脸谱识别方向快速发展。
十一、应急救援智能化、通讯、人员探测等技术方面也有较好的发展。
十二、在环境保护方面,快速发展了污水处理、矸石处理、除尘等技术。
十三、在安全距离智能监控方面,正在向自动实时监控、自动成图方面发展。
3.5智能技术、后勤保障系统的现状
矿山的保障系统我们认为有技术保障、后勤保障等方面。在技术保障方面发展了地测、通风、设计、供电等软件管理系统,后勤方面有财务管理、设备管理、库房管理等等多个系统。但是,缺少对全部信息的综合分析处理系统。例如将现场采集的数据与已有的数据进行的综合分析处理,拿出处理意见,并实施处理。
智慧矿山建设的任务
智慧矿山是矿山技术发展的根本方向。适应了世界科学技术发展的潮流和方向。在当前世界经济危机深重,我国全力应对危机,调整经济结构的形势下,推动矿山技术的智慧化,一方面,为众多的设备制造厂商指明了技术进步和产品转型的的方向和时机。另一方面,也为矿山技术发展指明了方向。
智慧矿山建设当前的主要任务有三个:一是,组建全国智慧矿山产业技术创新战略联盟(简称智慧矿山联盟);二是确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术;三是,建立智慧矿山技术标准体系。
4.1组建全国性智慧矿山技术创新产业联盟,引领智慧矿山的产业发展
根据发达国家的成熟经验和我国科技部等六部委的文件要求,结合我国矿山多样化的实际,没有一个政府部门能够领导智慧矿山的工作,只有组建产业联盟,结合矿山、研发、设备制造、大学与科研单位、银行与投资公司、媒体、协会、政府(安全生产监管总局、煤监局、科技部、工信部、发改委、教育部等)等多方力量,实现“用、产、学、银、媒、会、府”用一条龙,才能更好地、更快的促进智慧矿山的建设。建立全国智慧矿山产业联盟。
智慧矿山包含了矿山的数十个方面的智慧化,是一个非常庞大,意义深远的浩大工程。智慧矿山的建设,必将极大的促进我国矿业技术的提高,为国民经济建设作出巨大贡献,甚至为人类的进步作出很大贡献。如此浩大的工程需要千千万万的人员、机构积极参入,需要各行各业的人员参入。建立全国联盟的方法,是当前形势下的一个最好方法。
联盟应该设立顾问委员会、专家委员会、理事会、秘书处、协调处等常设机构。同时,要针对不同的子系统设立工作组或者技术组。联盟的设立将带来如下优势:
一、政府支持优势,国家和各级政府明文确支持联盟工作。联盟在向国家申报项目时具有很大优势。并且有关政府部门在联盟里是顾问。
二、银行信用优势,各大银行公开表示优先给联盟信用贷款,联盟的信用指标,联盟成员可以分享。
三、技术优势,联合了国内绝大部分研究单位和生产研究单位。
四、综合公关优势,联盟内部分工合作,利于综合公关。
五、标准制定优势,国家标准管理部门和标委会是联盟成员单位或者个人成员。
六、推广优势,联盟大,有标准在握,煤矿就是联盟成员,推广能力巨大。
七、人才优势,联盟内部具有大量的德才兼备人才,便于交流合作,抢占人才先机。
八、媒体优势,联盟内部媒体单位,并自办媒体。有利于宣传。
九、价格与采购优势,联盟可以打包集团采购,有利于降低成本。矿山是联盟的成员,根据联盟章程可以优惠10%。

4.2确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术
通过多年的建设,矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统,形成了一定基础。当前的主要方向和课题是:
一、智慧主生产系统方面,重点是方向:一是,提升现有智慧无人采煤工作面(厚、薄、中厚煤层、充填开采等)智慧化水平,制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化,快速在全国推广。二是,智慧机械化掘进工作面,加快智慧化综掘技术研究,提高自动化水平,实现无人值守。三是,提升智慧普掘工作面(面对大量的普掘面,不能实现机械化的现实,要必要开展普掘面智慧化研究,实现安全)、四是,非煤矿山以智慧爆破为主的智慧采矿技术。
二、智慧辅助生产系统方面,提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性,制订相应的技术、生产、使用管理的标准,使技术快速在全国推广。
三、智慧职业安全健康环保系统,推动以安全和洁净生产,关爱健康为目标的有关系统建设。在激光传感器技术、物联网技术,二氧化碳防灭火技术、智慧爆破监控系统,智慧防尘监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员精确定位系统智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员的自动识别等。
四、智慧保障系统方面
智慧技术保障系统发展三维系统和智能化系统,智慧经营管理和后勤保障系统发展智慧化、自动化、一体化。
4.3建立智慧矿山技术标准体系
将先进企业的标准升级为国标(行标),进而推动全行业的技术水平,这在发达国家已经成为惯例。在智慧矿山建设方面,我们也要借鉴这一成熟的经验。
智慧矿山的标准体系,包含两类。一类是对整个矿井的智慧矿山系统标准,一类是子系统标准,每一类都要包含技术标准、应用标准。
在对整个智慧矿山系统方面,应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。
例如,对于煤矿来讲,要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统,智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统,其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一,智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。
对于智慧金矿系统,智慧铁矿(磷矿)系统等也要建立标准体系。
对于子系统的标准,应该集合最先进的厂家的标准升级而成,成熟一个做好一个。
5.智慧矿山建设中注意的几个问题
5.1矿山的智慧化是一个不断进步的过程,这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。智慧矿山的建设过程是一个科技创新的过程,科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此,智慧矿山建设不能一刀切,要根据矿井的条件不同、技术水平不同,发展智慧化技术,只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。
5.2 智慧矿山技术的发展可以按照三个阶段进行,近期(2-3年内)可以实际应用的技术作为第一阶段目标,中期(5年左右)可以应用的技术作为第二阶段目标,长期(10年左右)可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是,按照实现的容易程度进行划分,便于技术的快速推广应用。
5.3智慧矿山系统技术的发展,主要立足于自主产权技术,也不能拒绝外来先进技术和经验。
总之,智慧矿山是矿山技术的发展方向,智慧矿山技术的发展,一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机,从而快速实现技术的跨越,成为引领世界采矿技术的排头兵;另一方面,智慧矿山的建设将使煤矿生产效率提高50-100%以上,安全效率提高50-90%以上。杜

㈧ Wifi有哪些种类

目前 Wi-Fi联盟所公布的认证种类有以下几种:
WPA/WPA2:WPA/WPA2是基于IEEE 802.11a、802.11b、802.11g的单模、双模或双频的产品所建立的测试程序.内容包含通讯协定的验证、无线网络安全性机制的验证,以及网络传输表现与相容性测试。
WMM(Wi-Fi MultiMedia):当影音多媒体透过无线网络的传递时,要如何验证其带宽保证的机制是否正常运作在不同的无线网络装置及不同的安全性设定上是WMM测试的目的。
WMM POWER Save:在影音多媒体透过无线网络的传递时,如何透过管理无线网络装置的待命时间来延长电池寿命,并且不影响其功能性,可以透过WMM POWER Save的测试来验证。
WPS(Wi-Fi Protected Setup):这是一个2007年年初才发布的认证,目的是让消费者可以透过更简单的方式来设定无线网络装置,并且保证有一定的安全性.目前WPS允许透过Pin Input CONfig(PIN)、 Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication Contactless Token Config(NFC)的方式来设定无线网络装置。
ASD(Application Specific Device):这是针对除了无线网络存取点(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊应用的无线网络装置,例如DVD播放器、投影机、打印机等等。
CWG(Converged Wireless Group):主要是针对 Wi-Fi mobile converged devices 的 RF 部分测量的测试程序。

㈨ 油气田井下生产环境监测常用的无线传感器网络产品有哪些

无线传感器网络的主要用途 : 1.环境监测 随着人们对于环境问题的关注程度越来越高,需要采集的环境数据也越来越多,无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利,并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如,英特尔研究实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网,以读出缅因州"大鸭岛"上的气候,用来评价一种海燕巢的条件。无线传感器网络还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移,研究环境变化对农作物的影响,监测海洋、大气和土壤的成分等。此外,它也可以应用在精细农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。 2.医疗护理 罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间,使用微尘来测量居住者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔也推出了基于WSN的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目Center for Aging Services Technologies(CAST)的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器,帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。而且还可以减轻护理人员的负担。英特尔主管预防性健康保险研究的董事Eric Dishman称,"在开发家庭用护理技术方面,无线传感器网络是非常有前途的领域"。 3.军事领域 由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方面用途。美国国防部远景计划研究局已投资几千万美元,帮助大学进行"智能尘埃"传感器技术的研发。哈伯研究公司总裁阿尔门丁格预测:智能尘埃式传感器及有关的技术销售将从2004年的1000万美元增加到2010年的几十亿美元。 目标跟踪 DARPA支持的Sensor IT项目探索如何将WSN技术应用于军事领域,实现所谓“超视距”战场监测。UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一个子项目。原理性地验证了应用WSN进行战场目标跟踪的技术可行性,翼下携带WSN节点的无人机(UAV)飞到目标区域后抛下节点,最终随机布撤落在被监测区域,利用安装在节点上的地震波传感器可以探测到外部日标,如坦克、装甲车等,并根据信号的强弱估算距离,综合多个节点的观测数据,最终定位目标,并绘制出其移动的轨迹。虽然该演示系统在精度等方面还远达不到装备部队用于实战的要求,这种战场侦察模式尚未应用于实战,但随着美国国防部将其武器系统研制的主要技术目标从精确制导转向目标感知与定位,相信WSN提供的这种新颖的战场侦察模式会受到军方的关注。 4.其他用途 WSN还被应用于一些危险的工业环境如井矿、核电厂等,工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。此外和还可以在工业自动化生产线等诸多领域,英特尔正在对工厂中的一个无线网络进行测试,该网络由40台机器上的210个传感器组成,这样组成的监控系统将可以大大改善工厂的运作条件。它可以大幅降低检查设备的成本,同时由于可以提前发现问题,因此将能够缩短停机时间,提高效率,并延长设备的使用时间。尽管无线传感器技术仍处于初步应用阶段,但已经展示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进,一定会得到更大的应用。

㈩ 无线网络的种类和优缺点是什么。

1、根据网络覆盖范围的不同,可以将无线网络划分为无线广域网、无线局域网、无线城域网和无线个人局域网。

2、根据网络应用场合的不同,可以将无线网络划分为无线传感器网络、无线Mesh网络,可穿戴式无线网络和无线体域网络等。

3、根据无线网络拓扑结构的不同,无线网络又可以划分为不同的类型,有五大网络拓扑结构,分别是总线、令牌环、星型、树型和网状。

无线局域网的优缺点如下:

1、无线局域网的优点

灵活性和移动性:在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。

2、安装便捷:无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。

3、易于进行网络规划和调整:对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

4、故障定位容易:有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接

5、易于扩展:无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游’’等有线网络无法实现的特性。

无线局域网的缺点:

1、性能:无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其他障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。

2、速率:无线信道的传输速率与有线信道的传输速率相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mb/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。

3、安全性:本质.r无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。

(10)智慧矿山井下无线网络种类有扩展阅读:

特点:

1、可移动性强,能突破时空的限制。

无线网络是通过发射无线电波来传递网络信号的,只要处于发射的范围之内,人们就可以利用相应的接受设备来实现对相应网络的连接。

2、网络扩展性能相对较强。

可以随时通过无线信号进行接人,其网络扩展性能相对较强,可以有效实现网络工作的扩展和配置的设置等。

3、设备安装简易、成本低廉。

无线网络则无需布设大量的网线,安装—个无线网络发射设备即可,同时这也为后期网络维护创造了非常便利的条件,极大地降低了网络前期安装和后期维护的成本费用。