物联网应用案例
用途范围
物联网用途广泛,遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
展望未来,物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,拥有覆盖全球的卫星,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧化管理的状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。
具体应用案例
下面列举了集中具体的应用案例,以供参考
1. 教育物联网
应用于教育行业的物联网首先要实现的就是,在适用传统教育意义的基础之上,对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施,包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起,达到一个统一的、互联的教育网络。
物联网产业需要复合型人才,至少具备四方面的特征,包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室。
2工程机械物联网
“工程机械物联网”是借助全球定位系统(GPS)、手机通讯网、互联网,实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,使工程机械、 *** 作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相联”。
工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例,提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控,由传统的制造转变为制造服务,由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理,行为管理,价值管理三大方面。
信息管理:
区域作业密集度管理
故障预警及远程诊断
车辆运维主动式服务
金融按揭安全性服务
行为管理:
作业人员统计管理
作业工时效率性分析
行为与工效油耗分析
*** 作规范与工效分析
价值管理:
产品全寿命周期成本管理
行为与员工绩效管理
量本利敏感要素判断
多维大数据决策支持
以福田的农机信息管理平台为例,可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等 *** 作,这对促进农业生产,提高工作效率有着至关重要的作用。
3建筑行业物联网应用——塔机监控
塔机智能化的监控管理系统,主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。
4建筑行业应用——商用混凝土搅拌站
对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况,派一个服务工程师到现场解决,既增加工程师的工作负荷,又花费时间。而且费用也相应增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间,提高有经验的高级工程师的工作效率,那么远程诊断和编程就是必备的部分。例如:“商用混凝土搅拌站产品远程售后服务系统”,可以在远程实现对PLC站进行编程和调试。可是实现混凝土搅拌站的远程控制和数据监控。
值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用,给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创了新的时代。系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能。以动画形式呈现搅拌站实时动态信息,其中可包括:工程名称、施工配比、搅拌站配料情况及其他原材料配料情况,搅拌站场景如下图所示。
5石油
石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据、码头设备和环境数据、油库数据、原油管道数据等,对这些数据进行整理和分析,将原油运输各个环节的数据进行关联和分析,合理安排船期、实现计算机排罐,提高整个原油运输的效率,同时通过对相关设备和环境的监测,及时掌握设备运行情况,保证整个运输过程的安全可靠。
石油行业物联网系统的总体解决方案包括:油库监测系统、原油管道监测系统、原油管道无人机巡线系统等。
6水利
物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测、远程控制、故障预警等,利用水下机器人对大坝、水库等水下状态进行状态监控、信息回传等工作。
例如:“远程信息服务系统”能够通过智能信息采集终端,将液压启闭机PLC控制器的控制信息通过物理端口(串口)采集到终端,然后通过GPRS通讯模块,利用2G/3G网络或者互联网络将信息传递到远程WEB服务器,使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的运行信息。
7城市物联网
城市物联网利用互联网的信息管理平台、二维码扫描、GPS定位等技术,是更贴近人们生活的一种应用,现在变得更加的直观。比如儿童和老人的行踪掌控、公路巡检、贵重货物跟踪,追踪与勤务派遣、个人财务跟踪、宠物跟踪、货运业、各类车辆的防盗等GPS定位、解锁车、报警提示应用。
针对环卫车辆可以对车辆进行实时进行的GPS定位、状态监控、车辆信息查询、运行状态等工作,例如:需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆,处于什么哪个街道, *** 作员,工作情况,计划任务等,同时又可以根据实际情况进行工作调度,对故障做提前的预警,对突发情况应急处理,对重要的问题着重处理等。
8.农业物联网
农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整。例如:大棚(温室)自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测,同时根据环境参数门限值设置实现自动化控制现场电气设备,如:风扇、加湿器、除湿器、空调、照明设备、灌溉设备等,亦支持远程控制。常用环境监测传感器包括:空气温度,空气湿度,环境光照,土壤湿度,土壤温度,土壤水分含量等传感器。亦可支持无缝扩展无线传感器节点,如:大气压力、加速度、水位监测、CO、CO2、可燃气体、烟雾、红外人体感应等传感器。
9智能家居
这方面的应用就更加的贴近人们的生活,这是关系到人们生活起居、与生命安全息息相关的应用,我们可以通过智能家居的物联网络,进行室内到室外的电控、声控、感应控制、健康预警、危险预警等,比如声控电灯、窗帘按时间自动挂起、感应器感应到煤气泄漏、空气污染指数过高、室内的光线被家具遮挡严重、室内家居摆放设计、马桶漏水、电量煤气不足报警、车库检测、室外摄像检测、未来天气预测、提醒带雨伞、生活备忘录电子智能提醒等多方面的功能应用。
这种案例其实挺多的。25000平方米的钢架温室大棚,每年培育20多个蔬菜品种优质种苗达亿株,可供3万多亩商品蔬菜种植;1000万棒香菇、木耳、平菇、银耳、灵芝、秀珍菇等菌种,年产量达400多吨。这是广西桂北山区最大的蔬菜(食用菌)集约化育苗基地——省级农业产业化重点龙头企业,广西禾美生态农业股份有限公司位于融水的智慧农业种植基地。作为省级农业示范区,禾美生态多年来已实现集约化生产,无疑具备良好的智慧农业带头示范意义。但禾美生态也和我国大多数农业企业一样,长期以来缺乏对农业生产数据的积累与利用,缺少农业物联网的基础设施搭建,以及智能化的种植管理,虽然拥有先进的温室大棚,却仍旧沿用传统的人工监测控制的模式。
譬如在食用菌温室大棚,CO2浓度、空气温湿度严重影响着作物的健康生长,禾美生态一直沿用老的工作方法,依靠工作人员逐一到温室大棚中利用检测仪进行测量,一旦浓度超标,或是温度过高,工作人员便手动开关大棚的风机、侧窗、天窗等。这种方式不仅耗费大量的人力成本,最为关键的是效率低下,生产风险高,一旦不能及时发现异常情况,往往会造成重大的损失。
这种高度依赖人的传统管理方式,一直制约着禾美生态温室大棚的转型发展。为了加强温室种植的智能化、标准化,禾美生态引入慧云信息的智慧农业监控系统,打造智能大棚。
智能大棚为温室种植节本增效,促进农业转型
蔬菜育苗与食用菌的培育需要非常精细化的管理,需要精准监测温室大棚的气候环境、土壤环境、作物长势、病虫害情况等。慧云信息通过在大棚中搭建“农业物联网”监控网络,对禾美生态25000平方米的温室大棚进行智能监控,实时监测土壤湿度、土壤PH值、空气温湿度和气压、光照强度、CO2浓度等
同时实现对大棚的各种设施设备进行远程自动化控制,当温室内环境失调时,系统能够马上启动预警装置,通知管理人员,及时采取补救措施,这样大大杜绝了以往环境失调而管理人员发现不及时导致损失的现象。比如当温室内的CO2浓度超过适宜值,系统就会自动预警提醒管理者,并自动打开通风装置,保证温室内作物始终保持在最佳生长状态。
物联网的应用其实不仅仅是一个概念而已,它已经在很多领域有运用,只是并没有形成大规模运用。常见的运用案例有:
一:物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前,上海世博会也与无锡传感网中心签下订单,购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
二:ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。
三:智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心,利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术,实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。
四:这几年推行的智能家居其实就是把家中的电器通过网络控制起来。可以预见的是,物联网发展到一定阶段后,家中的电器可以和外网连接起来,通过传感器传达电器的信号,让使用者可以时时监控家电的使用信息。
五、武汉市在智慧城市建设中,在污水处理行业采用基于物联网、云计算的城市污水处理综合运营管理平台为污水运营企业安全管理、生产运行、水质化验、设备管理、日常办公等关键业务提供统一业务信息管理平台,对企业实时生产数据、视频监控数据、工艺设计、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持,从而形成完善的城市污水处理信息化综合管理解决方案。
经过几十年的发展,煤矿行业经历了机械化、信息化,现正迈入智能化。众所周知,煤矿安全是煤矿工作重心,八部委多次发布文件明确强调了煤矿安全的重要性,对此,煤矿智能化已成为必然的趋势。
安全生产,网络先行。 网络联接在煤矿行业数字化中起到了枢纽的作用,是实现设备智能感知、智能决策的基础。在山西省《全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法(试行)》中提出,宽带无线通信已成为智能化矿井建设的基础和关键,要求各矿企需加强自身网络建设。但是,由于井下环境复杂、设备繁多,网络架构越来越复杂,传统的窄宽无线通信和以太网技术已经无法满足需求,而矿用F5G与wifi-6具备网络极简的特点,助力煤矿打造一张架构简洁的网络。
F5G方面,华为全国首创的的F5G全光工业环网,通过“三新架构,四个安全”,为井下通信提供了超大带宽,并且安全、可靠、易于维护。其中, “三新架构”提供了两层网络架构上的创新;工业环网保护协议的创新;预链接光器件工艺创新 ,最终为煤矿通信带来了电气、业务、施工、维护安全这4大方面的价值点。在架构上由于无源光环网的引入,使得大量的“无源”光传输节点替代了有源设备,继而减少了约40%的防爆节点,在保障了电气安全的同时,节省了防爆设备的投资;工业光环网协议的创新,通过抗多点失效的特性,提升了业务可靠性;预联接这一光器件工艺上的创新,避免了井下熔纤 *** 作,避免了安全事故的发生,提升了施工效率;智能诊断的功能更是将故障定位的范围精确到了米级,能够减少90%左右的下井时间。
(5G和F5G是互相协同的,F5G具备大带宽、低时延、高可靠、易部署、易扩展的特点)
Wifi-6方面,采用50G/100G骨干环网作为有线传输骨干网络,具有固定场所无线灵活便捷接入的特点,可通过超大带宽保障业务全联接、通过智能加速保障应用低时延、通过无损漫游保障漫游零丢包,实现了组网灵活,建网速度快,信道利用率高,保密性强、通信安全可靠的网络布置,通过开放标准的接口,实现煤矿井下高速无线传输以及人员精确定位,为智慧矿山建设提供了强大的网络基础。
随着网络技术商用步伐加快,万物互联时代的日新月异,煤矿也迎来新的革命,安全化、自动化、智慧化、无人化成为煤矿发展的趋势。把F5G与wifi-6相关技术应用于煤矿,使井下、井上实现无缝对接,助力于无人采矿设备的运行,从而实现煤矿的无人化、自动化,从根本上避免人员伤亡,这已逐步成为现实。当前, 探索 发掘、推广普及最新网络技术已经成为煤矿智能化的关键,实现煤矿安全化、自动化、智慧化、无人化已成为必然趋势。
附华为F5G图解:
智慧矿山爆破监控系统基本功能实现原理与途径
警戒人员不到位,就不能放炮。
放炮安全距离不够,就不能放炮。
不进行三人(多人)连锁,就不能放炮。
确保放炮时,责任人必须到现场完成自己的职责。
通过虹膜识技术和三人连锁卡射频技术实现,如三人联锁中其中一人离开放炮监控周边一定距离,系统将自动闭锁,不能放炮。
此虹膜技术能够准备无误的采集传输人员信息,靠近设备,并按照设备的语音提示观看一下镜头,就完成识别过程,下传给放炮监控终端机,实现三人联锁放炮。
4网络电阻超限或者不合格(可能有瞎炮),就不能放炮。
瞎炮处理是放炮过程的一个很大安全隐患,瞎炮处理非常容易造成人员伤亡事故。智能放炮监控系统,可以提前预测是否可能产生瞎炮,以便于提前采取措施,预防瞎炮的产生,实现本质安全。
坚决杜绝因双绞线接线不牢、不标准而引起的落炮,从而有效的杜绝瞎炮、哑炮。
这种不合格状态有三种情况:
一是,数值超标,就不能放炮;
二是,数值虽然不超标,但是一直在波动,就不能放炮;
三是,数值虽然不超标,但是一直在升高,就不能放炮。
5瓦斯超限,就不能放炮。
瓦斯检测值从两个方面获得:
一个是现场悬挂的无线瓦斯传感器获得,无线瓦斯传感器由放炮员随身携带,也可以悬挂在现场可能有瓦斯超限的地方,该传感器采用无线传输的方式将瓦斯数据传输到系统中;
另一个就是从矿现有安全监控系统的地面主机获取瓦斯数据。
6 粉尘超限,就不能放炮。
当粉尘超限时,系统自动闭锁不能放炮。粉尘数据来源可以通过两种途径实现,一个是在放炮监控终端(FD200LS)上直接接入粉尘传感器,直接由传感器控制起爆系统。另一个是,本系统直接获取矿提供的粉尘监控系统设定位置的粉尘数据。
7喷雾设施没有打开,就不能放炮。
放炮之前必须喷雾降尘,严防粉尘爆炸。放炮规程规定,放炮前必须首先打开喷雾设施降尘。本系统可以将喷雾设施是否打开作为控制放炮的条件。信号接入的途径有两种,一是直接接入已有安全监控系统的防尘喷雾的开关信号(当然,信号必须能够数字化)根据开关信号判断是否可以放炮,也可以将喷雾设施的开关量直接接入放炮监控终端,直接开关由传感器控制起爆系统。
8有人在放炮危险区域,就不能放炮。
就是放炮时,首先监测放炮区域(警戒区域)是否有人,有人系统就自动闭锁,不能放炮。
是否有人的信息的判断方法:通过安装在放炮警戒区域内的放炮监视器来完成控制,有人员在危险区域,就终止作业,不能放炮。
9工作地点可能有电,就不能放炮。
工作地点的电器设备失爆,是造成瓦斯爆炸的一个原因。放炮时,切断工作地点的电源,就能避免这类事故。通过接收工作地点的供电继电器的是否供电的信号,系统可以实现供电时,发爆器闭锁,不能放炮。
10工作地点风量不足,就不能放炮。智能化矿井建设以装备提升为依托,助力机械化、信息化、数字化、智能化“四化”矿井建设。坚持“管理、装备、素质、系统”四并重原则。
智能化矿山指将云计算、大数据、5G、物联网等新一代信息技术与矿山生产过程深度融合,实现矿山设计、掘进、开采、运输与提升等环节自规划、自感知、自决策、自运行,从而提高矿山生产率和经济效益,通过对生产过程的动态实时监控,将矿山生产维持在最佳状态和最优水平。什么是智慧矿山:
智慧就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山是本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础,智慧矿山的建设是逐步实现的,具有明显的阶段性。
1智慧矿山的基本构架
智慧矿山包括了矿山的各个方面,按照通常的划分方法,可以分为三个方面,就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。
11智慧生产系统
包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统,智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化,对于煤矿来讲,就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。对于非煤矿山来讲,可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。
111智慧主要生产系统包括:
1111智慧采煤工作面方面可以分为:
智慧薄煤层无人工作面系统、智慧中厚煤层无人工作面系统、智慧综采放顶煤无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统等。
1112非煤矿山智慧采矿工作面
智慧任务爆破爆破采矿方面和智慧无人机械开采工作面。
1113智慧掘进工作面主要有:
智慧机械无人掘进掘进工作面,和智慧炮掘无人工作面。
112智慧生产辅助系统
就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统(含皮带运输、辅助运输)智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。
12智慧职业安全健康系统
近年来,我国矿山安全水平已经获得了巨大提高,安全管理的目标也从“减少事故,减少死亡”,提高到“洁净生产,关爱健康”的高度。从对于职业生命的关注,上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、等多个方面,子系统众多包含如下子系统:智慧职业健康安全环境系统,智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统,智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统,智慧应急救援系统,智慧污水处理系统等等。
121智慧技术与后勤保障系统
为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统,我们称为保障系统。保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。
智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。
智慧管理和后勤保障系统,智慧化的矿山管理后后勤保障系统,是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。
智慧矿山的主要特点
21“无人”是智慧矿山的最高形式
智慧矿山的显著标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下 *** 作完成。
22智慧矿山建设的阶段性
221矿山技术发展的阶段性
矿山技术的发展大体经历了四个阶段,就是原始阶段--机械化化阶段--数字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。
一、原始开采阶段:人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘活动,生产主要靠人力,效率极低。
二、机械化阶段:矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设备和爆破施工,生产效率得到大大提高,矿井用人数量大大减少。
三、数字化信息化阶段,计算机技术的飞速发展,给传统的产业的发展带来了巨大机遇,“用信息技术改造传统产业,提升传统产业实现跨越式发展”也成为国家的战略,煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。从字面意义上来讲,数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信息;信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。
四、智慧化阶段,当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进!尤其在军事领域,例如无人飞机、机器战士,无人战车等等。
智慧就是具有人类一样的思维能力,就是可以代替人处理复杂的工作,就是“无人”,智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。
信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。
222 智慧矿山发展的阶段性
智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程,而且随着科技水平的提高,智慧化的程度也将不断提升。
我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。
一是单个系统、单项技术的智能化,实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。
二是多个系统的智慧化,实现部分系统的集成,实现”面上的无人”。
三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。
四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级系统无人作业。
在此条件下,随着技术的进步,各个环节的无人技术还将不断进步和优化,达到更高的效率。
3我国智慧矿山建设的基础与现状
31 智慧无人开采技术的现状
引进了一些国外的无人采面工作面系统,代表煤矿是
2000年铁法小青矿、2003年马兰、2005年大同引进DBT刨煤机自动工作面。2005年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。
自主知识产权的研发,山西科达自动化等公司为代表的国内厂家,积极投入无人采面工作面的研发,取得可喜成绩,已经有十多个工作面装备。
存在问题,一是我国煤矿地质条件复杂(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不同条件),需要针对不同地质条件研发不同的设备,在远程控制、环境探测、数据分析等方面还有一些关键技术需要突破。
在非煤矿山方面,主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆破系统和智慧机械开采两个方向。
32 智慧无人掘进技术的现状
当前岩石掘进作业生产线,煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化方面,缺少无人掘进机械,也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是,在掘进机的信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。
33智能辅助生产系统的的现状
辅助系统的智慧化工作,近年来发展迅速,无人排水系统、无人供电系统、无人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设,实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程,在通讯技术方面,装备了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。
34智能职业健康与安全监控系统的现状
一、智能激光感知技术,由激光驱动的传感技术,实现了现场无电无人工作,无电传输,免维护。是传感技术的革命性进步。
二、智能二氧化碳防灭火系统,在易 *** 作性,防灭火效果等方面大大超过了氮气防灭火技术。
三、智能爆破技术,依照本质安全理念,智慧控制的理念,实现了对爆破全过程的自动监控自动控制,实现了“爆破本质安全,不安全就不能爆破”。数码雷管技术、智能炸药技术也取得了快速发展。
四、无线传感与物联网技术,物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传感器组合系统,传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适应性,为监控数据的获取传输、利用,提供了更加方便的技术手段,开拓了更加广阔的空间。
五、智能清洁生产技术方面,主要发展了智能防尘技术,包括注水技术和设备、净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等,对于综采、综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果,使煤矿的生产安全环境由重污染,快速向洁净生产方向转变。六、智能冲击地压防治技术,冲击地压是最近几年才越来越突出的一种灾害,在山东等开采深度大的矿井引起了多起事故。在这方面,一方面引进波兰等一些国家的先进技术,另一方面北京科大、山东科大、中国矿大等,做出了深入的研究,形成了基本成熟的理论体系模型和相应的监控系统,正在使这一新的灾害获得控制。
七、智能人员监控技术,正在发展的精确定位系统,将改变现有人员管理系统定位不准或者不能定位的缺点,扩大人员管理系统的应用范围。
八、智能通风系统方面,在自动风门、主扇风机变频自动控制、局扇自动控制、通风参数监测、通风网络自动解算和整个系统自动控制等方面,都进行了一些深入研究,其目标就是实现全矿井通风系统的智慧化,无人值守,自动调节。
九、智能水害监控的技术,有水文监控系统、水害探测系统、自动排水系统等进步。
十、智慧视频监控系统,发展了基于无线传输的系统、光纤数码传输系统、海量的储存识别系统,并向高速摄像、自动脸谱识别方向快速发展。
十一、应急救援智能化、通讯、人员探测等技术方面也有较好的发展。
十二、在环境保护方面,快速发展了污水处理、矸石处理、除尘等技术。
十三、在安全距离智能监控方面,正在向自动实时监控、自动成图方面发展。
35智能技术、后勤保障系统的现状
矿山的保障系统我们认为有技术保障、后勤保障等方面。在技术保障方面发展了地测、通风、设计、供电等软件管理系统,后勤方面有财务管理、设备管理、库房管理等等多个系统。但是,缺少对全部信息的综合分析处理系统。例如将现场采集的数据与已有的数据进行的综合分析处理,拿出处理意见,并实施处理。
智慧矿山建设的任务
智慧矿山是矿山技术发展的根本方向。适应了世界科学技术发展的潮流和方向。在当前世界经济危机深重,我国全力应对危机,调整经济结构的形势下,推动矿山技术的智慧化,一方面,为众多的设备制造厂商指明了技术进步和产品转型的的方向和时机。另一方面,也为矿山技术发展指明了方向。
智慧矿山建设当前的主要任务有三个:一是,组建全国智慧矿山产业技术创新战略联盟(简称智慧矿山联盟);二是确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术;三是,建立智慧矿山技术标准体系。
41组建全国性智慧矿山技术创新产业联盟,引领智慧矿山的产业发展
根据发达国家的成熟经验和我国科技部等六部委的文件要求,结合我国矿山多样化的实际,没有一个政府部门能够领导智慧矿山的工作,只有组建产业联盟,结合矿山、研发、设备制造、大学与科研单位、银行与投资公司、媒体、协会、政府(安全生产监管总局、煤监局、科技部、工信部、发改委、教育部等)等多方力量,实现“用、产、学、银、媒、会、府”用一条龙,才能更好地、更快的促进智慧矿山的建设。建立全国智慧矿山产业联盟。
智慧矿山包含了矿山的数十个方面的智慧化,是一个非常庞大,意义深远的浩大工程。智慧矿山的建设,必将极大的促进我国矿业技术的提高,为国民经济建设作出巨大贡献,甚至为人类的进步作出很大贡献。如此浩大的工程需要千千万万的人员、机构积极参入,需要各行各业的人员参入。建立全国联盟的方法,是当前形势下的一个最好方法。
联盟应该设立顾问委员会、专家委员会、理事会、秘书处、协调处等常设机构。同时,要针对不同的子系统设立工作组或者技术组。联盟的设立将带来如下优势:
一、政府支持优势,国家和各级政府明文确支持联盟工作。联盟在向国家申报项目时具有很大优势。并且有关政府部门在联盟里是顾问。
二、银行信用优势,各大银行公开表示优先给联盟信用贷款,联盟的信用指标,联盟成员可以分享。
三、技术优势,联合了国内绝大部分研究单位和生产研究单位。
四、综合公关优势,联盟内部分工合作,利于综合公关。
五、标准制定优势,国家标准管理部门和标委会是联盟成员单位或者个人成员。
六、推广优势,联盟大,有标准在握,煤矿就是联盟成员,推广能力巨大。
七、人才优势,联盟内部具有大量的德才兼备人才,便于交流合作,抢占人才先机。
八、媒体优势,联盟内部媒体单位,并自办媒体。有利于宣传。
九、价格与采购优势,联盟可以打包集团采购,有利于降低成本。矿山是联盟的成员,根据联盟章程可以优惠10%。
42确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术
通过多年的建设,矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统,形成了一定基础。当前的主要方向和课题是:
一、智慧主生产系统方面,重点是方向:一是,提升现有智慧无人采煤工作面(厚、薄、中厚煤层、充填开采等)智慧化水平,制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化,快速在全国推广。二是,智慧机械化掘进工作面,加快智慧化综掘技术研究,提高自动化水平,实现无人值守。三是,提升智慧普掘工作面(面对大量的普掘面,不能实现机械化的现实,要必要开展普掘面智慧化研究,实现安全)、四是,非煤矿山以智慧爆破为主的智慧采矿技术。
二、智慧辅助生产系统方面,提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性,制订相应的技术、生产、使用管理的标准,使技术快速在全国推广。
三、智慧职业安全健康环保系统,推动以安全和洁净生产,关爱健康为目标的有关系统建设。在激光传感器技术、物联网技术,二氧化碳防灭火技术、智慧爆破监控系统,智慧防尘监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员精确定位系统智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员的自动识别等。
四、智慧保障系统方面
智慧技术保障系统发展三维系统和智能化系统,智慧经营管理和后勤保障系统发展智慧化、自动化、一体化。
43建立智慧矿山技术标准体系
将先进企业的标准升级为国标(行标),进而推动全行业的技术水平,这在发达国家已经成为惯例。在智慧矿山建设方面,我们也要借鉴这一成熟的经验。
智慧矿山的标准体系,包含两类。一类是对整个矿井的智慧矿山系统标准,一类是子系统标准,每一类都要包含技术标准、应用标准。
在对整个智慧矿山系统方面,应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。
例如,对于煤矿来讲,要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统,智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统,其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一,智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。
对于智慧金矿系统,智慧铁矿(磷矿)系统等也要建立标准体系。
对于子系统的标准,应该集合最先进的厂家的标准升级而成,成熟一个做好一个。
5智慧矿山建设中注意的几个问题
51矿山的智慧化是一个不断进步的过程,这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。智慧矿山的建设过程是一个科技创新的过程,科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此,智慧矿山建设不能一刀切,要根据矿井的条件不同、技术水平不同,发展智慧化技术,只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。
52 智慧矿山技术的发展可以按照三个阶段进行,近期(2-3年内)可以实际应用的技术作为第一阶段目标,中期(5年左右)可以应用的技术作为第二阶段目标,长期(10年左右)可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是,按照实现的容易程度进行划分,便于技术的快速推广应用。
53智慧矿山系统技术的发展,主要立足于自主产权技术,也不能拒绝外来先进技术和经验。
总之,智慧矿山是矿山技术的发展方向,智慧矿山技术的发展,一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机,从而快速实现技术的跨越,成为引领世界采矿技术的排头兵;另一方面,智慧矿山的建设将使煤矿生产效率提高50-100%以上,安全效率提高50-90%以上。
孙守富
望采纳。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)