智慧矿山系统在煤矿中的应用研究

陈贤红

摘要：随着科学技术的发展与进步，各领域实现全程智能化、智慧化作业成为当下发展的重要方向。煤矿领域作为高危险作业工种，采用传统监控与管理系统的煤矿企业在生产过程中所暴露出的各类风险事故及问题已日益凸显，在现有自动化、数字化矿山基础上，创新出新技术与管理模式，提升煤矿作业的生产效率和安全性，实现对煤矿运行环境的智能化监控和远程管理，建立绿色、可持续发展的智慧矿山，已成为目前各煤矿企业重点关注并急需解决的重点。

关键词：智慧矿山;系统;技术

智慧矿山是以矿山系统为原型，以矿山科学技术，信息科学，人工智能和计算机科学为理论基础。以现代手机应用技术和网絡技术为支撑，建立起的基于移动数据网络的手机应用程序，可用多媒体和模拟仿真参数技术进行多维的表达，同时具有高分辨率，海量数据和多种数据的融合，以及空间化，数字化，网络化，智能化，和可视化的技术手机软件系统。智慧矿山的系统包括系统设备层、传输与汇接层、数据分析层、数据可视层、决策控制层。智慧矿山的关键技术有三维激光扫描技术、建筑信息模型技术，等等。

1、智慧矿山发展现状

1.1目前，中国有不少矿山企业都加大了信息化建设的投入，为打造智慧矿山而努力，但矿山是一个以资源为开发对象的离散生产系统，主要作业处于地标深处，地质条件复杂，环境恶劣，瓦斯，粉尘，水害，顶底板事故，火灾隐患难以探测和辨识，大型事故时有发生，中国矿山在矿山勘察，规划，设计，生产，管理，全过程监控等信息化领域与发达采矿国家的差距越来越大，近几年来计算机技术的迅猛发展给煤矿企业带来历史性变革，是煤矿安全和生产技术跨越式飞跃。 智能矿山是“数字化地球”概念在煤矿的延伸和具体体现，其主要包含以下含义：一是将煤矿中的固有信息（即与空间位置直接有关的相对固定信息，如煤矿原始数据和煤层等地质信息）数字化，按三维坐标组织起一个智慧矿山，全面详尽地展示矿山及矿体。中国矿山既没有 把信息资源当作矿山的重要战略资源之一加以统筹开发和利用，更没有形成系统性能稳定，信息资源充足的矿山信息基础设备，智能矿山建设任重道远。

1.2在此基础上嵌入所有相关信息（包括采掘，通风，运输，供电，给排水等生产系统网络及其装备信息，生产过程中产生的设备状态，环境，人员等）组成一个意义更加广泛的多元的智慧矿山。结合物联网概念和思想，运用智能化信息处理技术，基于矿井环境数据自动采集系统，集成已有历史数据，建立数据仓库，研究事故诱发内在基里，以管理专家经验知识为基础，结合国家安全生产管理法规，建立煤矿安全专家知识库，实现矿井安全智能化诊断，采用智能技术实现动态预警，最终建立智慧矿山监测预警。

2、智慧矿山系统在煤矿中的应用目的

2.1智能矿山系统在煤矿中的应用在生产过程虚拟化，管理控制一体化，决策处理集成化。智能矿山是当今采矿科学，信息科学，人工智能，计算机技术和3S技术发展与高度结合的产物，它将深刻改变传统的采矿生活活动和人们的生活方式。我国在资源开采自动化控制，评价，管理，矿业专用软件方面发展较慢，且质量普遍不高，严重影响了资源评价，储蓄监管，生产自动控制的水平，效率和可信度，制约了矿山信息化的进程，为建立矿井自动化产业体系奠定了良好的基础。

3、加强智能矿山系统施工技术管理

3.1煤矿企业全面管控，利用信息技术，建设综合自动化、信息化系统，通过综合自动化、信息化即"两化"融合，结合三维仿真可视化的表现手段，提高管理者和员工的素质，做到"无人为安"，从而实现：由粗放型管理向精细化管理的转变;由静态控制向动态控制的转变;由事后控制向事前控制和事中控制的转变;由被动管理向主动管理的转变;由程序管理向工序管理的转变，由管控一体化向管控决策一体化转变的全面管控体系。

3.2传统的自动化矿井技术仅仅包含了个别子系统的远程监控、操控等单项自动化技术，当监测到系统异常时不能通过人工智能决策进行其他措施子系统的有效联动，大大降低了智能化矿井的安全水平。在经营管理方面，应用建设了物资经营考核管理系统，设别租赁系统，人力资源系统，全面预算系统，财务管理系统，运销管理系统，安全闭环管控信息系统，协同办公系统，全面预算内部市场化管理系统，医疗保险系统，工商系统，养老保险，职工医疗健康卫生管理系统，视频会议等。

3.3近年来，在基于非物联网思想和模式下，煤矿在信息化自动化等方面建立了各种独立系统，基于物联网的智慧矿山综合监控系统采用信息融合技术，结合宽带无线技术和传感器技术研究，在现有煤矿信息化自动化建设基础上进行物联网的融合转化和过渡接轨模式，通过网络协议转换装置的开发，实现与工业以太网的互连。互通构建适应矿井安全监测的新一代有线无线混合结构，互联网传输系统，实现并下人员及移动设备的定位管理安全生产过程及设备的实施，远程监控故障诊断信息集成与综合监控等基于物联网的智慧矿山综合监控系统共分为五大部分，通过对智慧数字化矿山基础设施、大数据预警与决策支持分析、智慧化生产系统、安全监测、平台软件、机器人系统等进行简要阐述，帮助技术人员进一步了解智慧数字化矿山技术。

4产品市场竞争力弱

4.1中国经济的快速发展也将增加对矿产资源和产品的需求，这必然导致矿山机电设备的需求增加。技术创新能力和产品研发能力，中国矿业、机械、电力行业发展良好，缺乏新产品、新技术支撑，没有新市场开放，矿业联系薄弱，产业链太短，与国际先进水平相比，我国工矿机电行业生产成本高，科技含量低，与国际先进水平相比，我国工矿机电企业效率低下竞争优势。在机电设备性能不佳期间，技术水平为质量低劣与质量不平衡，不仅影响了我国矿山机电设备的竞争力，也影响了我国矿山机电设备的发展。

5说明和性能不足

5.1.随着物联网理念普及与应用打破，之前将物理基础设备和信息基础设备分开的传统思维，为建立煤炭安全生产和预警救援新体系提出了新的思路和方法，因此实现对煤矿复杂环境下生产网络的设备和基础设施更加实时高效安全的综合控制和协同管理，但是目前距离实现基于物联网的智慧矿山系统综合监控仍存在缺乏成熟的基于物联网智慧矿山。管理监控系统设备实施理论和模式，国产的自动化监控系统，缺少故障诊断功能和技术综合智慧预警功能弱，现有的煤矿并下信息传输基本以有线为主，存在监控盲区，不能实现矿工无缝全覆盖，监控等问题。虽然中国引进了很多高新技术，但是由于我们吸收和消化这些高新技术的能力很弱，国内高科技机电设备市场缺位生产.微电子新技术广泛应用于国际矿山和机电产品，了解产品与安全、环保的最佳兼容性，在节能领域，加强对产品的监控和自控奇迹。在实施与国际技术的新技术差距时，产品不能满足国内市场的需要。

结束语：

总之，矿山系统的管理对企业的生产和发展起着重要的作用。要想有好的发展，就必须搞好智慧矿山系统在煤矿中的应用，在设备管理方面还存在许多问题，如矿山改造的概念，智慧矿山系统在煤矿中的应用缺乏高水平的控制和维护，存在一定的潜在风险，设备没有控制和维护计划它是全新的。积极解决问题，提高智慧矿山系统在煤矿中管理效率。

参考文献

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[2]杨柳倩.霍尔辛赫煤矿智慧矿山系统工程的实践应用研究[J].山东煤炭科技，2018（03）：