基于DDA無線網絡的智慧礦山

什么是智慧礦山

智慧礦山是采礦技術、信息技術、通信技術、自動控制技術、3S ( GIS , GPS , RS ）技術、物聯網技術、云計算技術和軟件技術的總集成。智慧礦山為打造高產高效的本質安全型礦井提供信息保障，智慧礦山能夠實現礦山生產管理的精細化、自動化、智能化和無人化。智慧礦山已經成為現代采礦企業安全、高效、低耗和綠色開采的必由之路。

基于DDA無線網絡的智慧礦山

煤礦工業背景簡介

煤炭工業是關系國家經濟命脈的重要基礎產業，支撐著國民經濟持續高速發展。

煤炭在我國一次能源生產和消費結構中一直占70%左右.

2008年煤炭產量27.2億噸，約占世界煤炭產量的42%.

我國煤炭資源占已探明化石能源總量的96%以上 。

煤礦的主要災害及現狀

基于DDA無線網絡的智慧礦山

我國是世界上煤礦災害嚴重、災害多的國家;是世界上煤與瓦斯突出zui嚴重的國家之一.

主要災害有： 瓦斯災害、頂板災害、礦井火災、水害、沖擊地壓、塵害、熱害等。其中瓦斯是“*危害” 。

我國煤礦幾乎都有瓦斯涌出，年涌出量超過150億方；國有重點煤礦中，高瓦斯突出礦井占49.5%左右。

煤礦災害事故原因分析

1.自然條件差、伴生災害多，煤礦生產條件復雜 。

2.生產力整體水平相對低下；開采方式落后，全國平均采煤機械化程度不到50%。

3. 災害防治能力不足，防災系統不健全。

4. 科技支撐能力不足，*適用災害防治技術沒有得到全面推廣應用。

5.安全管理水平低 ，管理技術手段落后，安全技術措施不到位。

6.安全投入不足，安全欠帳巨大，煤安信息系統建設相對落后。

煤礦安全監控設計目標

業界的

采用：*的智慧礦山安全監控平臺設計理念，是基于DDA無線網絡技術的物聯網技術，模塊化架構，互聯互通的集控管理系統。

*智慧礦山安全監控

實現：把新一代信息技術充分運用在煤炭企業的管理和生產活動中，充分發掘和利用企業信息資源，實現生產安全可控乃至個性化的實時監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、決策支持等功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

煤礦安全監控現狀

部分國有老礦：以技術為主的有線通訊調度系統，通話直接、可靠。但調度效率較低，可調度范圍較小。

較多新建或技術改造后的大中型礦：采用以無線為調度系統。低成本、可移動。但面臨清頻政策導致產業鏈斷鏈后帶來的后續維護及發展的限制。

以語音業務為主，缺乏寬帶數據和智能業務，難以滿足建設現代化數字智能礦井的要求。

監控系統網絡結構可靠性及抗干擾性差，通信不暢通。

煤礦安全監控平臺現狀

目前在我國的煤炭安全監測行業，有多家公司涉及這一行業，但目前為止應用的系統沒有形成統一的接口協議和標準，系統各自處于封閉狀態，系統間無法實現信息共享，很難實現全局或更高級別的聯網和系統的實時監測、管理。而且即使同一個廠家之間不同版本的產品協議也可能不*，因此要實現系統的聯網是極其困難的事。

監控系統數據綜合利用率低。缺乏相應的綜合應用平臺，對相應的監控數據綜合有效的深度挖掘。

新型煤礦監控-系統簡介

新型煤礦安全監控-實時數據采集

設備監控系統：系統采用數據采集器與各種設備聯接，數據采集器實時從設備上采集有效數據并傳至后臺，由后臺進行分析決策并與報警設備進行聯動。

采用帶DDA無線網絡的采集器設備接入，信號用無線傳輸方式與主機聯接，不同區域設備只需進行無線入網設置即完成安裝接入，無需布線、成本低、擴展性強;

可實時采集設備數據，進行數據分析處理，出現緊情時，

自動聯動報警設備進行預警處理；

系統跟據與報警聯動信息和習慣，自動對緊情進行識別分  

析，并通知zui近的工作人員前往維護；

特色：

設備數據實時采集，并聯動報警；

與電子地圖定位，同步推出畫面；

數據預處理分析，進行預測防范；

新型煤礦安全監控-環境監控

根據礦區內重要區域，部署緊急報警和監測傳感器裝置，通過觸發緊急報警和采集傳感器，可聯動周邊攝像機進行視頻抓拍/錄像/實時監控等應用。

采用帶DDA無線網絡設備接入，設備只需進行安裝，擴展性強，維護簡單，設備裝載電池即可;

礦井報警點實時定位，并可與監控、jing燈、jing笛等設備聯動。實現安保救援人員提前預警，及時處置，定點定位。

特點：礦井下環境安全監測是對井下溫濕度、瓦斯、一氧化碳等環境參數進行實時監測。采用數據統計分析技術進行對監測環境參數數據進行挖掘，并對井下開采區域的環境區域進行危險等級區分，提供智能化的信息處理，為煤礦安全生產工作提供保障。

新型煤礦安全監控-井下人員定位跟蹤

定位器有效通信范圍為半徑1～5米，讀卡器讀卡有效距離在30~100米，當佩戴電子標簽的人經過某定位器覆蓋區域時，標簽被觸發，實時顯示每一張標簽的位置信息，讀卡器將接收到的標簽信息上傳給服務器，服務器讀取讀卡器信息可以計算出人員的所在區域位置。

采用帶DDA無線網絡的讀卡器設備接入，信號用無線傳輸方式與主機聯接，不同區域設備只需進行入網設置即完成安裝接入，無需布線、成本低、擴展性強;

監控管理平臺可在電子地圖上定位每個人員，并實時傳達信息到現場指揮中心。

特色：

提供精準定位數據

帶有緊急呼叫功能

內置電量告警

報警功能

新型煤礦安全監控-監控對講

視頻監控：系統采用數字攝像機+NVR存儲方式；雙碼流，分別實時觀看和存儲；重要場合以監控錄像+拾音融合，事后提供有力的音視頻證據；高清數字錄像，與報警設備進行聯動。

可自如調取視頻監控的時實監控畫面和回放錄像，系統自動截取聯動錄像，用于用戶能快速查看有效信息；

系統跟據與報警聯動信息，當出現警情時，自動啟動語音安撫，并連接管理中心的語音對講功能，實時進行對話。

特色：

與報警事件掛鉤，同步推出畫面；

與電子地圖定位，精確跟蹤路徑；

及時語音安撫，自動語音連接；

報警視頻的智能過濾；

多系統聯動響應；

新型煤礦安全監控-礦山地理信息

礦山地理信息系統(MGIS)是以計算機為基礎,應用測量、攝影測量與遙感等技術采集信息,并通過機械制圖和圖像處理等手段,緊密結合礦山的空間與資源特征構建起來的一種信息系統，不僅具有地理信息系統的通用管理功能和空間分析功能，而且具強大繪圖能力和輔助設計能力，同時具有強大的三維可視化功能和矢量圖形組態功能。對于指導礦山的規劃、日常生產、管理、環境監測以及安全預警等各方面有重要作用。

煤礦安全監控總結

基于物聯網的煤礦安全監控系統，以無線傳感器網絡為支撐，將監測到的多種井下環境狀態參數、工作人員位置等信息，匯聚后實時傳送到地面監控中心，進行分析處理，采用數據挖掘技術，挖掘出有用信息，為用戶和煤礦企業管理者提供決策支持。實現煤礦井下環境檢測系統的數據實時采集、處理與傳輸、人員定位、環境監測與預警、信息共享等功能，提高煤礦生產的安全性。

對煤礦安全監控系統進行了總體結構分析和功能模塊設計實現，利用視頻監控、GIS、SMS、DDA等技術，實現多角度、可視化、實時環境監控。

在煤礦發生事故時，通過煤礦安全監控中心可以提供歷史數據，實時數據等，為救災工作的順利進行提供數據支持和保障。