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浅析矿山信息化和智能化建设
摘要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术水平不断进步。目前,云计算、大数据、物联网、移动互联、虚拟现实、无人驾驶、人工智能等新一代信息技术发展日趋成熟,正在向更多领域渗透,不断推动传统行业的智慧化转型,矿山信息化和智能化建设需要结合应用需求进一步加大新技术引入力度,加快产业智能化进程,全面推动矿山产业结构的优化升级和生产力水平的整体跃升。 关键词:矿山;信息化;智能化 引言
矿山信息化以及智能化建设指充分运用信息化和智能化的手段进行矿山管理工作,完善管理制度与流程,提高管理水平,促进行业的持续发展。信息化和智能化是当前矿山发展的主要趋势,企业应该更加重视相应技术人员的培训,采用校企联合或与科研院所合作,积极研究和开发技术新平台,实现资源和信息的共享,提高实时监控的能力,从而提高矿山管理的水平,促进我国经济发展。 1矿山信息化与智慧化特点
矿井下的特殊环境直接影响着矿山信息化和智慧化的应用,想更好地实现矿山智慧化,需要从井下的实际工作环境和特殊要求出发,研究整个智能化系统。下面根据监控设备应满足的要求进行说明:a)矿井下有可燃性气体和矿尘,用于井下监测的电气设备需要防爆,使用的监控和监视设备应保证自身安全,通讯电缆上传输的信号必须是本安信号,选择无线通信设备的功率应尽量小,防止成为引爆源;b)在井下狭小的空间中,大量机电设备如大功率变压器、电机车、大功率水泵、皮带电机、采掘机械和通风设备同时工作,不断启停都会产生严重的电磁干扰,影响通信和监控设备正常使用;c)随着采掘深度和长度不断变化,定点的监测已经无法适应井下开采技术的要求,需要采用移动的监控终端和通讯终端来满足井下工作场所分散和作业距离远的需要;d)当井下发生爆炸、顶板塌落事故时,会对监测设备和电缆造成损坏,因此,井下安全监测系统应具备抗灾应变能力,将事故现场的实际情况反馈到应急指挥中心,使指挥中心更快掌握现场状况,采取相应应急救援措施,减少事故造成的影响。 2矿山信息化和智能化建设中存在的问题 2.1信息化和智能化终端采集信息的能力差
目前在矿山的信息化和智能化的建设中,存在的源头问题就是智能终端采集信息的能力较差,例如对于井下烟雾和一氧化碳浓度的测量不准确,这样有可能导致地面信息处理中心不能够很好地作出相应的判断,从而对井下工作人员的生命安全产生潜在的威胁。
2.2信息化和智能化传输系统运载信息的能力差
在矿山井下的智能化终端设备进行各项信息采集之后,需要将收集到的信息进行传输,在这个过程中,由于井下特殊的物理环境,导致信息传输过程中存在部分失实现象,造成了井下实际数据与信息处理中心接收到的数据有所出入的现象发生,对矿山的安全生产有着很大影响。
3矿山信息化和智能化建设中的关键技术分析
3.1及时对智能化终端设备进行技术更新维护,保证采集质量和效率
所谓矿山信息化和智能化终端就是指相应的各项环境数据的采集专业设备,由硬件系统和软件系统两大部分构成。硬件系统主要是指包括传感器、分站等在内的原始数据采集设备,而软件系统主要是指以微型电子计算机为代表的数据电
子化设备,负责将收集到的原始数据进行电算化处理,从而实现一定距离的输送。为了加强终端采集数据的速度和质量,保证数据的即时性,应该在购入时进行价值判断以及及时对终端设备进行技术方面更新和维护,确保采集数据的速度和质量。
例如,为了解决矿山信息化和智能化终端采集信息的速度慢和质量低的问题,在智能化终端的采购方面,应该选择核心技术水平较高的芯片,保证终端数据采集和计算过程的快捷有效。智能设备在研发和使用方面良莠不齐,选择智能化终端时应对设备性能进行严格的论证、测试和试用,保证在大面积推广使用智能设备前确保设备运行可靠稳定、采集数据真实有效,经过对智能化终端进行综合分析之后,判断其能否适应矿山井下的恶劣环境,再对是否使用此类智能化终端和购入的数量作出决定。在智能化终端设备的更新和维护方面,矿山应该建立完善的智能化设备更新维护制度,加大培养技术人员,定期地对井下工作的终端设备进行信息采集速度、准确度等方面的性能测试,科学判断其能否继续胜任数据采集和环境监测工作,对于性能不达标的终端设备,应该进行及时维修或更换,确保智能化终端采集数据的准确高效。 3.2井下安全监测系统
井下安全监测系统由管理层、控制层和终端设备组成。管理层通过井上局域网构建实现;控制层采用以太网实现数据传输,对在网设备实现实时远程控制;终端设备层由终端采集系统组成,采用工业总线进行通讯,确保系统实时性和可靠性。井下安全监测系统实现功能是井下环境监测、井下人员定位及调度、井下视频监控、井下广播系统、井下电话通讯。 3.3综合信息管理系统构建
矿山综合信息管理系统的构建是当下的一个新尝试,其中包括了矿山工程项目的建设管理、路况信息的收集与发布、客户服务管理以及道路养护管理等多个内容。综合信息管理系统的完善与构建能够有效提升我国矿山的管理水平,促进交通的优化。然而我国当前的综合信息管理系统还处于发展的初期阶段,并没有进行大范围的建设和使用,具体的功能和技术还需要进一步的补充和探究。 3.4加强控制中心软硬件设备的技术更新,保证信息得到妥善处理
在井下的数据信息越过层层障碍被运输到处理中心时,需要进行及时的分析处理,确保信息分析的时效性,以针对不同情况进行妥善处理。所以说,为了走好井下信息处理的最后一步,应该切实提高控制中心的信息处理能力,可以采取加强智能化分析设备进行及时更新和改造的方式,促进其信息处理能力的提高。矿山也应该在控制中心工作人员的调配和管理上采取科学化的措施,制定各种工作管理办法促进工作人员对于工作态度和专业水平的提升,从而加强控制中心信息处理能力。
例如,为了解决矿山智能化和信息化系统控制中心处理数据信息效率低的问题,应该采取更新改造智能设备的方式促进技术的提升,从而加速数据的分析和计算。矿山应该给控制中心配备处理器性能最优良的计算机,保证数据运算的物质基础。在硬件设施方面,应该定期对相应的计算设备进行数据的清理和释放,确保其有足够的内存和外存,能够每天处理流量庞大的数据信息。在软件设施方面,应该对于数据处理软件进行及时的更新,积极引进当前先进的矿山数据处理软件算法,构建更加完善的计算流程,对于井下瓦斯、二氧化碳、二氧化硫等有害气体的数据分析和呈现进行更快的计算和比对,从而判断是否达到安全临界值,以及发生安全事故的概率大小。在工作人员的专业水平培养方面,应该使其在具
体工作中学习进步,在实践中掌握各项数据的分析和把握,从而根据实际情况进行相应决策的判断,促进控制中心数据处理的快捷高效化,有利于矿山的发展。 结语
综上所述,为了解决矿山信息化和智能化系统对于井下信息的采集、传输、处理存在的问题,切实保障煤炭生产的安全有序,矿山应该进行信息从采集到处理过程的全方位科学建设,积极投入人力物力财力,确保信息化和智能化水平能够为日常的安全生产保驾护航,促进矿山的稳定长远发展。 参考文献:
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[2]李学锋,谢长江,段希祥.我国矿山信息化现状及发展途径探讨[J].矿山研究与开发,2004(12):3-4.
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