随着国家对煤矿安全的高度重视,煤矿企业在提高安全生产水平的同时,也在逐渐向智能化方向发展。智能矿山是指在矿山环境中实现智能化的开采模式,智慧矿山的应用能够提升矿山企业的生产效率与安全保障水平。智慧矿山的建设对于矿井的安全生产和管理具有十分重要的意义。因此煤矿企业需要将物联网、大数据、云计算、移动互联网、人工智能等先进技术相结合以提高矿山企业的生产经营管理水平和应急处置能力以及智能化水平。随着5 G、云计算、大数据、物联网等技术的发展与普及应用,使得智慧矿山建设具备了技术与设备高度融合、设备精准定位、实时信息管理与分析的特点。
其具体表现在以下几个方面:
1、可在井下多个区域部署定位终端设备(RTU)进行实时位置信息采集、信息反馈并采集相关数据传送至设备上;
2、可根据现场实时变化迅速灵活调整定位终端设备的工作模式;
3、能实现井下定位终端设备远程管理维护;
4、定位数据实时传送给用户和专家;
5、可实现数据采集、分析和挖掘功能(定位数据可视化);
6、可以实现矿井设备实时数据采集和远程控制操作等多种功能。
一、产品介绍
ZTDR-TM是中国移动与上海新物联携手打造的高精度定位系统,可用于煤矿矿井下人员定位,矿井监测系统中,实现精准的人员定位。ZTDR-TM集成了蓝牙、Wi-Fi等多种网络技术,可对矿井进行实时定位,并支持多种网络通信方式,同时,系统可实现与设备之间相互通信,如与手机、笔记本电脑进行信息交换;与矿灯、井口传感器等其它无线网络进行信息交换;可实现与地面控制中心,通讯中心等网络设备的信息交换等。ZTDR-TM支持双向4 G移动通信功能,能满足用户在井下通信需求;同时支持双向数据传输功能,以支持井下数据传输;采用最新设计技术工艺,保障终端设备的性能稳定、工作可靠;采用高强度阻燃材料制作并采用专用模块组装成支架等形式,保证了产品使用寿命。ZTDR-TM还具有较强的抗干扰能力,保证信号不被干扰;支持多种通讯协议(SMART)通讯方式;配备具有丰富功能的定位终端(GPRS/蓝牙)用于监测地面建筑物内有无异常信号。目前此产品已经应用于某集团公司及多家企业。
二、系统架构
1、整体架构:将物联网、人工智能技术与定位技术相结合,构建出一整套智能的矿山现场定位系统。
2、终端模型:包括 RTU设备的各个部件和模块。
3、客户端模型:包括手机 App和客户端。
4、多层架构:由采集终端和管理服务器组成。
5、平台架构:主要为采掘调度和巡检调度提供实时定位支撑,通过蓝牙定位系统的搭建,将所有定位点信息实时传输到采掘调度和巡检调度平台及相关的作业系统中去。
6、安全控制模型:实现了对井下重点部位的人员管理,在采掘期间根据实时位置信息进行快速操作与处理(比如紧急撤离或应急避险),并且根据现场信息提供相应的警示并指导矿工处理工作情况。
7、分析管理模型:通过蓝牙定位系统对实时位置信息和历史位置数据进行分析处理,建立起数据平台,并将数据提供给安全专家,以帮助安全专家迅速掌握现场状况,进而进行事故预测、事故应急处置等多种方面的分析报表,并生成相关模型文件发给系统运维人员查看与操作。
三、平台管理
平台提供强大的定位模块,对定位设备、服务器、手机等进行统一管理。能实时监控设备位置信息(位置轨迹、实时报警),能够通过后台及时管理数据内容。后台能够根据要求设置管理权限,用户可根据需要配置访问权限,可通过登陆权限、设置访问权限等进行操作,实现设备集中管理,实时监测设备运行状态。系统可以设置设备运行时间,当设备出现异常时,系统可以自动报警;设备还可以远程控制设备工作模式。如对设备的管理进行设置操作时,用户可以通过点击设备按钮,进行不同操作,以达到简化操作程序与操作人员熟悉设备的目的,还可以设置设备的关机时间等。对于后台的管理,可以通过系统内部接口调用通讯接口及终端上应用接口,实现对设备和位置信息的远程访问及控制与管理,对终端进行智能维护与修改,极大地提高了人员劳动生产率,为煤矿安全提供了保障。