智慧矿山系统工程及关键技术研究与实践

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 1; pp. 181 - 202
• Main Authors: 王国法, 庞义辉, 任怀伟, 战凯, 杜明, 张勇, 程健, 杜毅博, 张建中, 巩师鑫, 王丹丹, 孟令宇, 孟积渐
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京天玛智控科技股份有限公司,北京 101399%中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013%安标国家矿用产品安全标志中心,北京 100013%煤炭科学研究总院有限公司,北京 100013%矿冶科技集团有限公司,北京 100160%北京天玛智控科技股份有限公司,北京 101399 2024; 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
• Subjects: security closed-loop control; 标准体系; 系统工程; 机器视觉; standard system; smart mine; Radio-frequency electromagnetic energy explosion-proof; 射频电磁能防爆; 安全闭环管控; 智慧矿山; system engineering; machine vision
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.1355

TD67%TD82; 针对智慧矿山复杂巨系统建设过程中存在的问题,提出了智慧矿山建设的总体技术架构,并分别从智慧矿山系统模型构建、地下空间重构与模型动态更新、机器视觉测量技术、瓦斯环境射频防爆测试方法、矿山安全闭环管控体系、智慧矿山标准体系等方面进行了详细阐述.将智慧矿山分为信息感知支撑层、边缘计算层、云数据中心、多型网络、矿山智能生产管控平台、矿山智能生产系统、智慧矿山运维管理系统,构建了基于多系统深度融合的智慧矿山技术架构.基于智慧矿山知识图谱及信息抽取技术,构建了以数据创新为驱动、通信网络为基础、数据算力为核心的智慧矿山系统模型.构建了以机器视觉感知信息为主、其他感知信息为辅的矿山井下三维视觉空间模型,提出了矿山井下场景三维视觉与空间重建框架,实现了矿山井下三维空间重构与动态更新.开发了基于机器视觉技术的井下设备位姿与煤岩界面识别算法,实现了对井下综采装备群及煤岩分界面的同时空测量.探讨了井下瓦斯环境下现行防爆标准对 5G基站功率的限制及存在的不足,设计开发了射频电磁能防爆专用试验装置,为提升井下5G基站功率阈值提供了方法借鉴.提出了融合灾害信息全面感知、防控方案自主决策、防控装备协同控制的矿井灾害闭环管控系统技术架构,实现井下灾害的超前预测预警与协同防控.构建了智能化煤矿标准体系框架,剖析了我国煤矿与金属矿山智能化建设典型案例,提出了智慧矿山建设发展趋势及建议.