引言
未来煤炭生产企业要想实现高效、绿色、安全生产的可持续发展目标和提高企业的经济效益、竞争力,智慧矿山建设是必由之路。但由于智慧矿山建设的复杂性和信息技术发展的迅猛,智慧矿山的建设将是一个长期的发展目标。因此,要瞄准国际前沿,应用成熟的信息化、自动化、智能化技术提升管控能力,实现数据共享、子系统的联动、生产过程的优化、无人值守或少人值守系统的完善,从而促进矿山企业的创新和发展。
1矿山安全监测监控系统的功能要求
系统中传感器的检测精度要设置,为了适当增加或者减少传感器,传感器的位置应方便安装。安装在矿山传感器采集的数据以统一的格式上传到地面监测监控室,获取所需数据以保存数据供以后使用。井内数据保存最好使用大储量数据库,该数据库可以存储从矿井地下传感器传输至少2年的数据,可以在需要时直接提取给专家使用。监测监控和监测监控系统的用户界面应简洁大方,矿山管理人员通过界面可以很方便查看各种参数,同时应有各种数据变化的变化图。系统应具有功能:数据的自动处理、报警、断电和重新供电。
2智能化监控系统组成
智能监控系统主要由前端部分、传输部分和终端部分组成。前端部分由室外球网络摄像头、室内半球广角网络摄像头和通道中的望远枪摄像机组成。传输部分包括连接每个生产区域的传输光缆、沿线和分布在矿区的无线信号传输基站等传输介质和传输设备,如光纤交换机、光纤转换器、无线中继器、路由器和用于远距离传输的专用线路。。
3基于无线传感网络的矿山机电设备安全状态监控系统的软件配置
矿山资源在相当长一段时间内依然还是中国的主要消费能源。历经多年的发展,中国矿山行业的安全情况已经有了较为显著的提高,然而井下伤亡事故依然频频发生,甚至一度会发生重大恶性事故,这早已经成为严重制约国内矿山行业持续健康发展的重要问题。因为国内矿山安全事故屡次发生,伤亡人数众多,所以采用合理、高效、健康、可持续的手段转变国内矿山安全情况及其落后状况,强化安全管理以及安全科学技术的研发,合理、及时预防与控制各种伤亡事故的发生。(1)通信接口协议的构建。矿井地面的监控中心PC机主要采取并口和下位机进行通讯。这里的下位机即无线网络中的协调器节点设备,其他节点并不具有和PC机直接通迅的功能。Model bus RTU通信协议的传输手段主要包括两种,即ASCII模式与RTU模式两种。这当中PC机和协调器金矿的形成主要在热液II期和热液III期,每个时期的矿物组成具有鲜明的特征,在热液I期阶段时,矿物成分较为单一,主要是黄铁矿和石英石为主(或者硫化物矿石),处于这个时期的矿物中含金量较少,矿化差,很难提炼出金矿。第二阶段的矿石外观上为浅灰色中粒石英,具有相当不错的含金量,该阶段的矿石比较适合开采,品质处于中等水平,第三阶段的矿物中会含有一些方铅矿和金属硫化物,整体的含金量好于第二阶段。通过经验和数据进行分析我们发现,含金量最好的,品质最高的金矿,一般为第II、第III阶段的叠加时期。
4现代矿山安全监控系统概述
现代矿山安全监控系统主要基于计算机技术、信息管理技术和传感器技术,计算机技术和信息管理技术主要用于系统集成控制和数据传输,应用传感器技术可以有效地收集矿山内部的相关气体参数、环境参数和其他电力参数,然后利用信息管理技术传输这些数据,最后通过计算机进行分析传感器是现代矿山安全监控系统的重要组成部分,因此一般在矿山安全监控系统中安装多种类型的传感器,这些传感器有效地检测矿山中的有毒和有害气体,同时全面检测矿山生产环境,从而允许在矿山中收集各种数据。例如,为了有效地检测矿山的气体浓度,可以设置并实施能够持续检测矿山内甲烷含量的甲烷传感器。在矿井内的适当位置安装甲烷传感器,从矿山的不同部分采集甲烷浓度,然后进行综合分析,以确定矿山的总浓度。甲烷浓度超过设定值时,甲烷传感器通过声光警报通知矿井内外的管理员和操作者,充当监控和警报。一氧化碳传感器除了甲烷传感器外,也是现代矿井安全监测系统的重要组成部分,使用这种传感器可以有效地检测矿井中一氧化碳的浓度,从而防止一氧化碳浓度过高的一氧化碳浓度引起的爆炸。该系统中的传感器还包括风速和风压传感器,通过该传感器可以有效地捕捉矿山内部气流情况,监控矿山内部的风压和风速,以确保矿山内部的气流。
5智能化监控系统应用技术
5.1车辆及车牌识别技术
该系统在工厂出入口、办公区域、生产间隔离区域、广区入口安装高清卡出入控制子系统,使用集成高清摄像头支持线圈、视频、雷达等多种触发方式,实现车辆特征数据收集记录,包括捕获汽车照片、识别车牌等,自动捕获车辆超速等违反交通的行为,并将报告与抢劫、非法黑名单、逃逸和犯罪嫌疑的车辆相关联,该系统实现了车牌识别、车身颜色识别、车辆识别、车辆子品牌识别和安全带未穿戴、遮阳板打开、电话检测和脸部特征遮罩功能。
5.2生产综合监控系统的联动控制
a)跨系统报警联动。生产方面以井下煤仓为核心,利用仓内煤位传感器,并设置报警级别(预警、报警自动启停设备),实现采煤机、顺槽皮带、主运输皮带、地面生产系统、工业电视等系统之间的跨系统联动,同时也可以以电力监控系统和主排水系统为核心实现各系统间的智能联动。b)超限测值的综合自动化联动。以安全监测监控系统数据为核心实现电力监控系统、顺槽皮带、综采机、主运输皮带、地面生产、工业电视、应急广播等系统之间的联动。c)异常数值与手动联动。在环境监测系统的数据出现超限或设备出现故障时,操作员可根据各种系统数据所反映的现场情况进行人为的控制干预(即手动控制)。d)综合信息自动化系统数据与调度室LED系统联动。系统与工业实时数据库关联,实时播报当前报警信息并在LED屏幕上滚动播放,由当班调度员统一调配处理报警信息,直至报警信息消失后系统自动切换成当日总值班、带班领导信息。e)语音系统联动。主运输监控系统沿线语音扩音系统与应急广播系统对接,实现控制室与输送机沿线检修人员、皮带沿线人员的对讲,并实现分区选择和集中选择。
5.3入侵检测技术
在关键安全和危险区域(如炸药库、操作设备、皮带等)使用高分辨率智能摄像头在调查区域设置防部署区域时,系统会自动将运动像素识别为前景,检查是否存在与其他条件参数一起入侵的事件,例如,取出红色提示框并发出声音警报。白天光线干涉较小,因此使用混合高斯背景建模方法可获得良好的入侵检测效果。夜间,由于照明灯光的密集散射干扰,混合高斯背景建模方法难以满足检测指标的要求,因此相机转换为动态纹理建模方法,以执行入侵检测。这个方法不容易受到整个图像灰度线性变化的影响。换句话说,当图像的灰度均匀变化时,纹理属性是恒定的和坚固的。
结束语
随着国家对矿山安全生产的重视,矿产资源的提取量不断增加。许多矿山企业在防火防尘方面建立监测系统。另外,为了降低矿山安全事故的发生,安全监视系统也扩大了适用范围,许多新型显示器系统应用于矿山安全生产中,安全监测体系的应用有效减少了矿山安全事故的发生,为劳动者安全生产提供了重要保障。
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