中煤科工开采研究院有限公司北京天玛智控科技股份有限公司安标国家矿用产品安全标志中心煤炭科学研究总院有限公司矿冶科技集团有限公司
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、其它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。
1 智慧矿山系统工程概述
2 智慧矿山系统模型与数据基础
2.1智慧矿山系统工程模型
2.1.1智慧矿山信息实体
2.1.2智慧矿山知识图谱
2.1.3智慧矿山数据共享
2.2智慧矿山数据基础
3 地下空间重构与模型动态更新
4 地下复杂环境机器视觉测量技术
4.1液压支架单设备位姿检测
4.2综采装备(群)姿态同时空测量
4.3煤岩分界面识别
5井下瓦斯环境下射频引爆风险分析
5.1 现行标准试验方法分析
5.2射频电磁能防爆试验方法设计
6 全时空信息感知与闭环管控系统
6.1 矿井全时空信息感知技术架构
6.2 矿井全时空信息感知与融合预警技术
7 煤矿智能化技术标准体系
7.1 煤矿智能化标准体系构建原则
7.2 煤矿智能化标准体系框架
7.3煤矿智能化重点标准化方向及领域
8 智能化煤矿巨系统建设实践
8.1张家峁煤矿智能化系统建设实践
8.2柠条塔煤矿机器人集群建设实践
9 金属矿(井工)智能化建设实践
9.1金属矿智能化开采技术架构与关键技术
9.2金属矿(井工)典型智能开采装备
10 结语与展望
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会