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露天煤矿三维一体化管控平台及关键技术研究 被引量：1
1
作者 马旭伟 刘强 徐华龙 《中国煤炭》 北大核心 2025年第4期98-105,共8页
针对露天煤矿开采作业中存在的信息化水平不高、数据孤岛现象严重及安全监管难度大等问题,对露天煤矿三维一体化管控平台关键技术进行了深入研究,旨在通过集成创新技术实现露天煤矿开采的智能化、可视化与高效管理。介绍了露天煤矿三维... 针对露天煤矿开采作业中存在的信息化水平不高、数据孤岛现象严重及安全监管难度大等问题,对露天煤矿三维一体化管控平台关键技术进行了深入研究,旨在通过集成创新技术实现露天煤矿开采的智能化、可视化与高效管理。介绍了露天煤矿三维一体化管控平台整体架构设计,详细阐述了露天煤矿三维一体化管控平台关键技术:统一数据中台技术通过标准化、清洗、融合及实时更新机制,有效整合多源异构数据,为平台提供全面、准确的数据基础;基于实景三维的“一张图”集中监测技术融合倾斜摄影模型轻量化技术、露天煤矿边坡三维监测技术、车辆人员三维监测技术实现了对露天煤矿开采全过程的实时、精准监测;可视化组态集中控制技术将复杂的设备运行监测数据转化为直观、易懂的图形化界面,不仅提升了管理者的决策效率,还增强了系统的交互性和用户体验。通过关键技术的综合应用,露天煤矿三维一体化管控平台能够提高煤矿安全管控能力,降低安全风险,为露天煤矿行业的数字化转型和智能化发展提供技术参考和实践范例。 展开更多
关键词 露天煤矿 管控平台 数据中台 三维集中监测 数字化转型
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煤矿安全监控系统浪涌防护技术研究 被引量：13
2
作者 张子良 《工矿自动化》 北大核心 2018年第1期40-43,共4页
介绍了常规浪涌防护技术,基于煤矿安全监控系统电磁兼容浪涌防护技术的理论研究和标准试验测试,指出常规浪涌防护技术对煤矿产品存在一定的不适用性,重点就常规浪涌防护设计与煤矿设备绝缘耐压要求及常规系统级浪涌防护设计与煤矿电气... 介绍了常规浪涌防护技术,基于煤矿安全监控系统电磁兼容浪涌防护技术的理论研究和标准试验测试,指出常规浪涌防护技术对煤矿产品存在一定的不适用性,重点就常规浪涌防护设计与煤矿设备绝缘耐压要求及常规系统级浪涌防护设计与煤矿电气设备本质安全要求两大冲突问题进行了研究,并结合实际进行了原理性分析,最后给出了冲突问题解决方案。 展开更多
关键词 煤矿安全监控系统 电磁兼容 本质安全 浪涌防护 系统级浪涌防护 绝缘耐压 过流保护
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煤矿用5G关键技术研究现状与发展方向 被引量：6
3
作者 李晨鑫 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第7期79-88,共10页
结合现阶段煤矿用5G研究成果和应用实践经验,从煤矿用5G专网组网架构、覆盖优化、智能化应用场景构建3个方面分析了煤矿用5G关键技术研究现状与发展方向。煤矿用5G专网组网方面:煤炭集团级大规模组网和矿井独立专网2类模式可满足煤矿用5... 结合现阶段煤矿用5G研究成果和应用实践经验,从煤矿用5G专网组网架构、覆盖优化、智能化应用场景构建3个方面分析了煤矿用5G关键技术研究现状与发展方向。煤矿用5G专网组网方面:煤炭集团级大规模组网和矿井独立专网2类模式可满足煤矿用5G系统建设部署需求。煤矿用5G无线覆盖增强方面:煤矿用5G无线传输性能需要持续研究和提升,现阶段宜采用低频段(1 GHz以下)多载波SUL(补充上行链路)进行煤矿用5G的覆盖优化;针对井下无线电波防爆安全功率阈值可能实现的突破和提高,需要通过同步提升煤矿用5G基站与终端两侧的无线发射功率,方可实现煤矿用5G系统整体覆盖能力优化;需要开展基于6G RIS(可重构智能超表面)的煤矿用5G覆盖增强技术预研,为无线覆盖能力提升提供进一步支撑。煤矿智能化5G应用场景构建方面:需要开展矿用装备与矿用通信领域的联合技术攻关;研究基于煤矿用5G的装备远程控制及未来装备自主群体协同控制的信息物理映射;研究智能化应用的预期功能安全机制;研发小型化、轻量化及全面适配现场设备工业控制协议的煤矿用5G模组。 展开更多
关键词 智能矿山通信 煤矿用5G 5G专网 无线覆盖 智能化5G应用场景 矿井无线电波 防爆安全 可重构智能超表面 装备远程控制
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煤矿井下重点场所5G覆盖性能研究及验证
4
作者 索智文 王亚坤 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期34-40,共7页
当前矿用5G专网相关研究主要面向系统架构和上层应用,结合井下实际环境对矿用5G底层技术特性的研究成果较少。为进一步推动矿用5G技术的高适配性发展和高可靠性应用,从矿用5G覆盖性能影响因素、煤矿重点场所矿用5G传输性能及现场测试3... 当前矿用5G专网相关研究主要面向系统架构和上层应用,结合井下实际环境对矿用5G底层技术特性的研究成果较少。为进一步推动矿用5G技术的高适配性发展和高可靠性应用,从矿用5G覆盖性能影响因素、煤矿重点场所矿用5G传输性能及现场测试3个方面展开研究。理论分析了5G工作频段、工作面或巷道截面面积、巷道壁粗糙度等与矿用5G覆盖性能的关系,结果表明:工作频段越低、工作面或巷道截面面积越大、巷道壁粗糙度越小、遮挡因素越少,则矿用5G覆盖性能越好。梳理了煤矿井下主运巷道、辅运巷道、综采工作面和掘进工作面的工作条件和环境因素等,得出结论:辅运巷道截面较大、粗糙度较低、遮挡相对少,5G覆盖性能最优;为改进上述场所中5G覆盖性能,宜采用低频段信号进行5G传输与覆盖。在4个煤矿的不同工作场所,采用900 MHz频段测试矿用5G传输性能,结果表明:辅运巷道极限覆盖距离超过700 m,主运巷道极限覆盖距离达450 m,综采工作面部署2个基站可实现稳定覆盖且上行传输速率保持在90 Mbit/s以上,掘进工作面距5G基站150 m处上行传输速率达68.2 Mbit/s。测试结果与理论分析一致,验证了矿用5G可有效满足不同工作场所的应用需求。 展开更多
关键词 矿用5G 覆盖性能 主运巷道 辅运巷道 综采工作面 掘进工作面
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煤矿5G网络安全机制与策略研究 被引量：1
5
作者 王可冰 杨国伟 连昶锦 《中国矿业》 北大核心 2024年第12期173-179,共7页
随着矿山智能化建设的不断推进,5G网络已与煤矿的采掘、生产、监测及远控等多元化应用场景深度融合并显著提升了自身的安全技术,通过实施精细化的访问控制规则,动态的身份、凭证及访问权限管理,对网络数据和安全数据,以及实时更新信任... 随着矿山智能化建设的不断推进,5G网络已与煤矿的采掘、生产、监测及远控等多元化应用场景深度融合并显著提升了自身的安全技术,通过实施精细化的访问控制规则,动态的身份、凭证及访问权限管理,对网络数据和安全数据,以及实时更新信任模式和信任关系,进一步加强SBA架构的安全性。同时,引入NWDAF功能进行机器学习,强化网络智能化安全。遵循最大匿名化、最小暴露化和数据主体授权原则,预防了数据和隐私的泄露。此外,NSACF功能的引入和MEC标准的制定显著提升了专网切片和边缘计算的安全性。通过建立零信任访问技术模型,确保网络的安全可靠性。然而,随着5G网络在架构、数据存储、设备形态及业务场景等方面的演进,一些新的问题也逐渐显现,如容器逃逸、微服务注入、设备安全漏洞、网络隔离不足、僵尸网络及编排管理漏洞等,这些问题对煤矿企业的安全运营构成了严重威胁。为应对这些新的挑战,必须构建一套全面且系统的煤矿5G安全体系,研究5G安全技术,开展5G安全测评,强化5G安全运维,不断更新和完善5G网络安全管理制度和体系,以确保煤矿网络的稳定、高效和安全运行。 展开更多
关键词 矿井通信 5G通信 5G网络安全 煤矿智能化 煤矿安全
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察哈素煤矿导向槽定向水力压裂增透技术研究
6
作者 魏远 赵尤信 《中国煤炭》 北大核心 2024年第2期44-49,共6页
针对察哈素煤矿煤层透气性低、瓦斯抽采难度大的问题,提出应用预置导向槽的定向水力压裂技术提高煤层抽采效率的技术方法。利用COMSOL Mutiphysics模拟软件建立煤岩应力损伤渗透的水力压裂抽采耦合模型,分析导向槽作用下煤层弹性损伤模... 针对察哈素煤矿煤层透气性低、瓦斯抽采难度大的问题,提出应用预置导向槽的定向水力压裂技术提高煤层抽采效率的技术方法。利用COMSOL Mutiphysics模拟软件建立煤岩应力损伤渗透的水力压裂抽采耦合模型,分析导向槽作用下煤层弹性损伤模量的变化以及有效抽采半径,并在24130工作面进行了现场试验。数值模拟和现场试验效果表明,导向槽作用煤层所受的水平主压力大于垂直方向的主应力,率先在水平方向上发生岩层拉伸破裂,现场定向水力压裂作业后抽采钻孔的平均瓦斯浓度为42.4%,平均瓦斯纯量为0.0098 m^(3)/min,有效抽采半径为3.6 m,与数值模拟结果大致吻合。 展开更多
关键词 定向水力压裂 瓦斯抽采 导向槽 抽采半径 数值模拟
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煤矿5G通信系统安全应用技术研究 被引量：15
7
作者 张立亚 《工矿自动化》 北大核心 2021年第12期8-12,45,共6页
针对煤矿5G通信系统安全应用需求,研究了5G核心网侧和无线接入侧的安全应用技术。在核心网侧,采用专网技术和网络切片技术实现不同煤矿业务场景的物理隔离,采用比例公平算法优化切片组内的资源块分配,实现切片资源调度,保障煤矿业务数... 针对煤矿5G通信系统安全应用需求,研究了5G核心网侧和无线接入侧的安全应用技术。在核心网侧,采用专网技术和网络切片技术实现不同煤矿业务场景的物理隔离,采用比例公平算法优化切片组内的资源块分配,实现切片资源调度,保障煤矿业务数据安全可靠传输;在无线接入侧,设计天线隔离电路实现基站输出信号本安,并将5G基站的射频阈功率限制在6 W内,杜绝由辐射能量滋生的安全隐患,实现多种煤矿井下终端设备的安全接入。井下测试结果表明,5G基站无线覆盖半径为100 m,覆盖范围内信号强度不低于-100 dB,上传速率不低于520 Mbit/s,平均通信时延为18.56 ms,用户个数为200时用户业务性能提升52.8%,在保证通信系统安全可靠的基础上,满足煤矿业务数据多并发、大容量、高速率和低时延无线通信需求。 展开更多
关键词 煤矿5G通信系统 专网核心网 网络切片 切片资源调度 5G基站 射频阈功率
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我国开采沉陷学70年研究综述及技术展望 被引量：12
8
作者 孙庆先 张勇 +1 位作者 陈清通 李宏杰 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期86-99,共14页
从覆岩破坏规律、地表移动变形规律,以及技术标准和学术专著等方面,回顾了开采沉陷学科的发展历程和取得的重要研究成果。在覆岩破坏规律方面,我国学者提出了岩体响应采动理论、关键层理论等,并总结归纳了裂隙带的形态特征和发育高度;... 从覆岩破坏规律、地表移动变形规律,以及技术标准和学术专著等方面,回顾了开采沉陷学科的发展历程和取得的重要研究成果。在覆岩破坏规律方面,我国学者提出了岩体响应采动理论、关键层理论等,并总结归纳了裂隙带的形态特征和发育高度;在地表移动变形规律方面,我国学者提出了负指数函数法、概率积分法等计算方法,尤其是概率积分法广泛应用于地表沉陷预计;在技术标准和学术专著方面,我国开展了较为系统的建设工作,几经系统修订并实施,并出版了一系列学术专著。本文归纳总结了目前开采沉陷学研究中存在的难点问题,包括围岩介质属性、概率积分法局限性、综采(综放)“两带”高度和形态、地表残余移动变形特征与规律、动态地表移动变形特征和计算方法、地表观测站观测频率、相关规程对同一事项的技术要求不一致的问题。提出了学科今后研究工作的发展方向及建议,包括以覆岩运动全过程可视化为主要手段揭示开采沉陷的本质机理、以空间信息技术为主要手段完成数据的采集与处理。研究认为,只有认识到“采场矿压-岩层移动-开采沉陷”是一个有机统一的整体,才能准确地理解和描述开采沉陷。在不断继续补充完善已有研究成果的同时,有必要以新理论和新思想审视开采沉陷学,以新技术和新方法研究开采沉陷学,不断推动学科的深入发展。 展开更多
关键词 开采沉陷 覆岩破坏规律 地表移动变形规律 概率积分法 关键层理论
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大断面大压差远程控制平衡风门技术研究 被引量：6
9
作者 段思恭 彭然 +1 位作者 李伟 张浪 《中国矿业》 北大核心 2024年第5期127-135,共9页
随着煤矿开采逐渐向深部延伸,平衡风门作为重要的通风设施在井下的应用越来越广泛。然而,当大断面风门两侧存在较大压差时,会导致一系列问题,容易使风门受到破坏。为解决这一问题,对平衡风门进行了重新设计,增加了抗变形、三维可调节、... 随着煤矿开采逐渐向深部延伸,平衡风门作为重要的通风设施在井下的应用越来越广泛。然而,当大断面风门两侧存在较大压差时,会导致一系列问题,容易使风门受到破坏。为解决这一问题,对平衡风门进行了重新设计,增加了抗变形、三维可调节、就地智能控制和远程解锁短路排烟等功能。研究结果显示,在外形尺寸不变的情况下,新设计的风门自重减轻了约50%,但其强度得到增强,能够适应巷道变形量达到200mm。通过有限元分析对门扇、门框、迎风面等三个部件进行数值模拟计算,发现在16000N载荷下,门扇出现了局部失效,且最大位移发生在距离合页轴最远端的门扇受载荷面上。当巷道四周受到压力使门框产生最大变形量达到200mm后,风门仍能继续承受3000N的压力,未出现失效情况。当井下风压达到1000Pa时,最大位移出现在左门扇受载荷面的右下角位置,出现了局部失效,但并不影响风门的使用。经现场试验验证,平衡风门在一定矿压和大风压的情况下,正常使用且满足调风需求。研究结果表明,这种具备远程自动控制功能的大断面大压差的新型平衡风门能够提高风门的稳定性,确保通风系统的高效稳定运行。 展开更多
关键词 大断面大压差巷道 巷道变形 矿井通风 远程控制 数值模拟
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煤矿井下智能电力监控及故障诊断系统应用研究 被引量：3
10
作者 申迎松 戴万波 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期200-204,共5页
随着煤矿开采的逐步深入,高功率用电设备的投入增多,煤矿供电结构越来越复杂,供电安全问题越来越突出。为实现电网故障早期的诊断预测,缩短故障处理时间,减少供电事故的发生,在煤矿井下安装智能电力监控及故障诊断系统。该系统可实现基... 随着煤矿开采的逐步深入,高功率用电设备的投入增多,煤矿供电结构越来越复杂,供电安全问题越来越突出。为实现电网故障早期的诊断预测,缩短故障处理时间,减少供电事故的发生,在煤矿井下安装智能电力监控及故障诊断系统。该系统可实现基于相敏保护特性的短路故障诊断和故障选线,可实现基于GOOSE快速报文通信机制的防越级跳闸功能。对系统故障诊断原理(防越级跳闸原理和短路故障诊断原理)进行了分析,并设计了系统安装方案,监测范围包括风井10 kV变电所、工业场地、压风机房、中央变电所、201运输巷、201回风巷和一采区运输上山。对系统的电力参数监测功能、分合闸控制功能、防越级跳闸功能、短路故障诊断功能和单相接地故障诊断功能进行了实际试验测试,测试结果表明系统各项功能正常。系统应用解决了矿上越级跳闸等供电安全隐患问题,提高了电网管理的自动化水平,提高了井下电网的供电安全性和可靠性,为智能矿山建设提供了助力。 展开更多
关键词 电力监控 故障诊断 越级跳闸 故障选线 相敏保护
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煤矿采煤机自动拖缆装置及控制方法研究 被引量：4
11
作者 邹云兴 李标 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期179-182,共4页
采煤工作面是煤矿生产系统最重要的环节之一,是煤矿实现高效生产的基础,因此,与采煤机配套的拖缆装置,也成为了影响生产效率的关键因素。针对传统工作模式下工作面线缆的卷缆、偏离、掉落等问题,提出了一种基于模糊自适应扰动补偿控制(A... 采煤工作面是煤矿生产系统最重要的环节之一,是煤矿实现高效生产的基础,因此,与采煤机配套的拖缆装置,也成为了影响生产效率的关键因素。针对传统工作模式下工作面线缆的卷缆、偏离、掉落等问题,提出了一种基于模糊自适应扰动补偿控制(ADRC)方法的矿用采煤机自动拖缆系统。该系统由拖缆小车、束笼拖绳装置、导向等装置组成,可带动采煤机电缆沿既定方向反复排缆,使采煤工作面的电缆在高强度、频繁运动的工作环境下得到有效的保护。同时,该系统由控制装置主机下发控制指令,通过模糊ADRC控制方法控制拖缆装置伺服电动机,实现卷筒卷缆速度与采煤机设备行走速度的同步,确保矿山的安全和高效生产。 展开更多
关键词 煤矿拖缆装置 调速系统 模糊ADRC
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基于边界隔离与系统防护的矿井网络安全系统研究 被引量：2
12
作者 贺胤杰 李晨鑫 魏春贤 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期14-21,共8页
随着智能矿山信息基础设施不断建设推广,矿井终端设备在专网与公网间的切换为矿井网络引入信息安全隐患,需研究矿井网络隔离边界并构建系统防护手段。分析了矿井网络面临的主要风险,指出应对风险的关键是定义隔离边界、强化系统防护手... 随着智能矿山信息基础设施不断建设推广,矿井终端设备在专网与公网间的切换为矿井网络引入信息安全隐患,需研究矿井网络隔离边界并构建系统防护手段。分析了矿井网络面临的主要风险,指出应对风险的关键是定义隔离边界、强化系统防护手段及研发特定井下设备。针对矿井网络安全防护需求,定义了经营管理网络与工业控制网络、传输网络与服务器区域、井下与井上工业控制网络三大隔离边界。提出了基于边界隔离与系统防护的矿井网络安全系统防护架构,设计了基于网络、主机、应用和数据4个子系统防护的矿井网络安全系统及相应的安全传输流程和防护思路。针对目前矿井网络安全防护主要侧重井上网络、缺少井下网络安全防护手段的情况,研发了矿用隔爆兼本安型网络接口作为井下网络安全防护设备,针对Modbus、Profibus、IEC 61850、RTSP等井下终端常用的工业协议制定了相应的防护规则。测试结果表明,该接口设备对网络攻击的平均识别率为98.8%,平均防护率为98.0%,千兆接口吞吐量不低于线速的95%,实现了井下信息安全防护功能,并保障了数据传输性能。 展开更多
关键词 矿井信息安全 矿井网络安全防护 网络隔离边界 经营管理网络 工业控制网络 网络接口
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矿用AI视频边缘计算技术研究与应用 被引量：2
13
作者 张立亚 郝博南 +1 位作者 马征 杨志方 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第12期85-92,共8页
目前矿山AI视频系统主要采用地面服务器进行分析处理,存在视频分析整体响应时延较高、多系统联动延迟、网络带宽资源占用大等问题。针对该问题,设计了一种轻量化、可边缘部署的矿用AI视频边缘计算系统。提出了基于注册机的轻量化软件开... 目前矿山AI视频系统主要采用地面服务器进行分析处理,存在视频分析整体响应时延较高、多系统联动延迟、网络带宽资源占用大等问题。针对该问题,设计了一种轻量化、可边缘部署的矿用AI视频边缘计算系统。提出了基于注册机的轻量化软件开发工具包(SDK)框架,对算子进行解耦,以提升算法并行运算能力,降低SDK对存储空间的需求;对YOLOv7的卷积运算进行分组设计,利用恒等映射对Focus主干网络进行优化,以减少运算量并轻量化网络结构,同时引入Transformer中的注意力机制提高检测性能。集成国产化智能芯片和5G通信模块,研制了矿用AI视频服务器,实现了矿山边缘节点部署与计算。实验结果表明:矿用AI视频边缘计算系统响应出色,部署注册机SDK与改进YOLOv7模型后,平均推理时延为28 ms,较React Native+YOLOv7和MobileNet分别减少52%和44%;在各种负载情况下,矿用AI视频服务器的响应时间远低于矿山操作的最低要求。现场工业性测试结果表明:矿用AI视频服务器接入8路摄像仪时,响应时延为51 ms,带宽维持在45 Mbit/s,比使用地面服务器时的时延降低了59%,带宽提高了15%,实现了对井下视频数据的实时、就地分析处理,有效降低了数据传输时延,提高了视频分析的响应速率和处理效率。 展开更多
关键词 智能矿山 AI视频分析 边缘计算 注册机 YOLOv7 轻量化设计
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煤矿智能压风系统的应用研究 被引量：2
14
作者 谷树伟 马孝威 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期91-95,共5页
针对传统压风系统多电机之间无法协同配合,压风机房需要定时巡检等问题,设计了一种智能压风系统。该系统通过在控制侧加入可编程控制柜,并引入模糊控制算法,实现压风系统的按压供风、负载均衡、自动轮换的功能。通过布置故障诊断装置,... 针对传统压风系统多电机之间无法协同配合,压风机房需要定时巡检等问题,设计了一种智能压风系统。该系统通过在控制侧加入可编程控制柜,并引入模糊控制算法,实现压风系统的按压供风、负载均衡、自动轮换的功能。通过布置故障诊断装置,检测压风机的健康状况,在发生故障时可停止压风机的运行,并及时开启另一台压风机,保障管道压力恒定。通过安装视频分析摄像仪实现对压风机房进入人员的监测,分析是否有违规或越界行为,保证人员和设备的安全。智能压风系统的管控平台展示压风机的各项数据,并通过动画生动的展示压风机房内各设备的运行状态,显示压风机健康状况的分析结果。该系统的应用减少了电能的浪费,提供了准确的诊断结果,提高了煤矿智能化水平。 展开更多
关键词 压风系统 模糊控制 故障诊断 视频分析 管控平台
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煤矿井下网联式自动驾驶技术研究 被引量：15
15
作者 李晨鑫 张立亚 《工矿自动化》 北大核心 2022年第6期49-55,共7页
通过分析地面常规自动驾驶智能化和网联化技术发展现状及技术特点,结合煤矿井下无GNSS(全球卫星导航系统)信号覆盖、巷道照度低、遮挡物与障碍物较多、煤尘粉尘普遍存在的环境特点,提出了煤矿井下开展自动驾驶研究的关键技术,即无GNSS... 通过分析地面常规自动驾驶智能化和网联化技术发展现状及技术特点,结合煤矿井下无GNSS(全球卫星导航系统)信号覆盖、巷道照度低、遮挡物与障碍物较多、煤尘粉尘普遍存在的环境特点,提出了煤矿井下开展自动驾驶研究的关键技术,即无GNSS的移动高精定位技术、激光雷达技术、基于毫米波雷达的井下障碍物检测技术、井下低照度视频实时增强和特征匹配技术、井下环境高精地图技术、井下自动驾驶车辆决策规划技术、井下自动驾驶车辆控制执行技术、井下5G通信技术、C-V2X直连通信技术等;指出煤矿井下开展自动驾驶应用具有少人化/无人化需求显著、运营管理主体明确、场景封闭、路线固定、车速较慢、渗透率可控、5G建设基础较好、接口易开放等优势。构建了包括井下自动驾驶车辆、巷道基础设施、人员、煤矿云/边缘计算平台及煤矿自动驾驶应用服务平台的“人-车-巷-云”煤矿井下网联式自动驾驶系统参考架构,设计了包括感知定位系统、网联协同系统、车载操作系统、车辆基础组件的煤矿自动驾驶车辆架构,提出煤矿井下网联式自动驾驶演进将经历3个阶段:第1阶段为远程自动驾驶,实现车辆驾驶人员从井下到井上的转移;第2阶段为具有紧急接管边界的车辆自动驾驶,以车辆自动驾驶为主,将远程紧急接管作为安全保障手段;第3阶段为“人-车-巷-云”协同控制,井下自动驾驶车辆安全高效自主运行,实现高度无人化智能运输。 展开更多
关键词 煤矿井下无人驾驶 自动驾驶 智能化 网联化 蜂窝车联网 5G 高精感知定位 车巷协同
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一种数字式煤矿安全监控系统设计 被引量：8
16
作者 魏峰 《工矿自动化》 北大核心 2017年第2期19-23,共5页
针对目前煤矿安全监控系统存在的通信实时性差、可靠性不高、易受电磁干扰等问题,提出了一种数字式煤矿安全监控系统设计方案,介绍了系统软、硬件设计方案及关键技术。该系统基于CAN总线和工业以太环网的双重冗余结构,以ARM处理器LPC229... 针对目前煤矿安全监控系统存在的通信实时性差、可靠性不高、易受电磁干扰等问题,提出了一种数字式煤矿安全监控系统设计方案,介绍了系统软、硬件设计方案及关键技术。该系统基于CAN总线和工业以太环网的双重冗余结构,以ARM处理器LPC2294和嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为核心。测试结果表明,在10km CAN总线,32个数字分站,200台传感器、执行器规模下,该系统CAN总线通信成功率为99.97%,利用率为40%~60%;系统连续运行40d,数据稳定,无中断、异常数据产生,技术指标符合AQ 6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》。 展开更多
关键词 煤矿安全监控 双重冗余 CAN总线冗余 多主通信 智能传感
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互联网+废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术研究 被引量：6
17
作者 李文 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第7期86-91,共6页
为了推进生态文明建设、提高废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术水平,基于互联网+废弃煤矿隐蔽灾害综合防治内涵与核心问题现状与进展分析,系统探讨了互联网+废弃煤矿隐蔽致灾因素勘查、隐蔽灾害监测预警、隐蔽灾害综合治理与利用技术的可行... 为了推进生态文明建设、提高废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术水平,基于互联网+废弃煤矿隐蔽灾害综合防治内涵与核心问题现状与进展分析,系统探讨了互联网+废弃煤矿隐蔽致灾因素勘查、隐蔽灾害监测预警、隐蔽灾害综合治理与利用技术的可行性。结果表明:互联网+废弃煤矿隐蔽灾害综合防治技术是移动互联网、大数据、云计算、物联网等与煤矿安全、地勘、机械电子、生态等行业的融合;废弃煤矿隐蔽致灾因素勘查大数据平台建设、监测预警平台建设(采空区失稳及塌陷监测、矿井地下水位和水质监测、温度及自燃监测、有毒有害气体监测、废弃煤矿区生态环境监测)、隐蔽灾害治理与综合利用(废弃煤矿生态恢复治理效果评价、废弃煤矿瓦斯储量预测及抽采效果评估、废弃煤矿地下空间综合分级利用)等技术的核心在于大数据平台建设和云计算技术,"互联网+"的引入将大幅提高废弃煤矿隐蔽灾害综合防治的技术水平和效果。 展开更多
关键词 废弃煤矿 隐蔽灾害 互联网+ 大数据 云计算 勘查 监测预警
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煤矿主运输系统智能控制技术研究与应用 被引量：9
18
作者 张耀明 李标 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期22-27,共6页
煤矿主运输系统普遍存在人工点巡检、无法实现远程集中控制、监测数据不完善、缺乏智能控制机制、无高效的故障检测手段等问题。针对上述问题提出了分段提取关键帧的巡检视频分析方法,形成了煤矿主煤流运输巡检异常检测技术,并将其运用... 煤矿主运输系统普遍存在人工点巡检、无法实现远程集中控制、监测数据不完善、缺乏智能控制机制、无高效的故障检测手段等问题。针对上述问题提出了分段提取关键帧的巡检视频分析方法,形成了煤矿主煤流运输巡检异常检测技术,并将其运用于巡检机器人系统中,提高了故障检出率。设计的主煤流运输智能控制系统,实现了基于煤流跟踪的智能调速和顺煤流一键启动功能,并研究了带式输送机的最优启动速率。基于视觉和激光雷达融合的输送带撕裂视觉检测技术和基于声纹分析的带式输送机状态监测和故障诊断技术,提升了主煤流系统运行的稳定性。 展开更多
关键词 主运输系统 带式输送机 巡检机器人 智能控制 故障诊断
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坚硬顶板条件下沿空掘巷小煤柱留设尺寸及围岩控制技术研究
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作者 张礼 《中国煤炭》 北大核心 2024年第11期76-85,共10页
为研究大采高坚硬顶板条件下小煤柱留巷围岩稳定性控制技术,以乡宁矿区申南凹煤矿坚硬顶板大采高开采实际工程为背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,从邻空侧覆岩结构、小煤柱留设宽度及巷道围岩稳定性控制技术3个方面进... 为研究大采高坚硬顶板条件下小煤柱留巷围岩稳定性控制技术,以乡宁矿区申南凹煤矿坚硬顶板大采高开采实际工程为背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,从邻空侧覆岩结构、小煤柱留设宽度及巷道围岩稳定性控制技术3个方面进行了研究。以申南凹煤矿20108工作面小煤柱沿空掘巷为实际工程背景,建立了坚硬顶板条件下邻空侧覆岩结构力学模型,推导出坚硬顶板条件下内应力场长度计算式,进而得出小煤柱尺寸理论宽度为7.27 m;采用数值模拟对比分析不同煤柱留设宽度下的巷道围岩应力、塑性区分布特征、两帮及顶底板移近量等关键信息,优选出最佳的留巷方案,并进行了现场工业性试验。研究表明,采用6 m护巷煤柱配合“高预紧力锚网索+M钢带+锚梁”联合支护方式,在回采期间两帮最大绝对移近量可控制在520 mm以内,巷道未出现冒顶、煤柱崩溃、锚杆整体移出等现象。 展开更多
关键词 坚硬顶板 沿空掘巷 小煤柱宽度 围岩稳定性控制
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矿用纯电动无轨胶轮车接触器故障诊断技术研究
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作者 荣庆丰 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S2期138-141,共4页
在矿用防爆纯电动无轨胶轮车中,高压直流接触器作为高压回路中不可缺少的开关控制器件,其工作状态直接关系着车辆的运行安全。以矿用纯电动材料运输车为例,在分析车辆高压电气结构和接触器故障机理的基础上,开展了接触器故障诊断技术研... 在矿用防爆纯电动无轨胶轮车中,高压直流接触器作为高压回路中不可缺少的开关控制器件,其工作状态直接关系着车辆的运行安全。以矿用纯电动材料运输车为例,在分析车辆高压电气结构和接触器故障机理的基础上,开展了接触器故障诊断技术研究。仿真验证及在台架和实车上的试验表明,该高压直流接触器故障诊断技术能够准确、有效、实时地监测接触器的故障状态,具有一定的推广、应用和借鉴价值。 展开更多
关键词 纯电动无轨胶轮车 高压直流接触器 故障诊断
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