1 矿山信息化和智能化建设中存在的问题
(1)信息和智能终端收集信息的能力差。目前,在矿井信息化和智能化建设中,源头问题是智能终端采集信息能力差,如井下烟雾和一氧化碳浓度测量不准确,可能导致地面信息处理中心无法做出良好判断,从而对井下工作人员的生命安全造成潜在威胁。
(2)信息和智能终端设备耐久性差。由于井下环境条件恶劣,如湿度超标的空气体,高浓度的二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等各种腐蚀性气体,以及空气体中高浓度的各种可吸入颗粒物,这些对人体危害极大的气体和固体颗粒物对智能终端设备有很强的腐蚀作用,导致终端设备耐久性差。
(3)信息化、智能化传输系统信息承载能力差。矿井中的智能终端设备采集到各种信息后,需要将采集到的信息进行传输。在这个过程中,由于矿井中特殊的物理环境,信息传输过程中存在一些不准确之处,导致矿井中的实际数据与信息处理中心接收到的数据存在出入,对矿井的安全生产造成了很大的影响。
(4)信息化、智能化的控制中心处理信息的能力差。井下数据传输到信息与智能系统处理中心后,处理中心需要继续对数据进行处理,将实际值与安全临界值进行比较,从而判断井下工作的安全性。
2矿井信息化和智能化建设关键技术分析
(1)及时更新和维护智能终端设备的技术,保证采集的质量和效率。所谓矿井信息化和智能终端,是指采集各种环境数据的相应专业设备,由硬件系统和软件系统组成。硬件系统主要指原始数据采集设备,包括传感器、子站等。,而软件系统主要是指以微型计算机为代表的电子数据设备,负责对采集的原始数据进行计算机化处理,从而实现一定距离的传输。为了加强终端数据采集的速度和质量,保证数据的即时性,需要在购买时进行价值判断,从技术上及时更新和维护终端设备,保证数据采集的速度和质量。例如,为解决矿井信息化和智能终端信息采集速度慢、质量低的问题,在智能终端采购中,应选择核心技术水平高的芯片,保证终端数据采集和计算过程的快速有效。智能设备的开发和使用是混合的。在选择智能终端时,应严格论证、测试和试用设备的性能,以确保设备的可靠稳定运行和数据采集的真实有效,然后才能广泛推广使用智能设备。对智能终端进行综合分析后,可以判断其是否能适应矿山恶劣的井下环境,进而决定是否使用这类智能终端以及购买的数量[2]。在智能终端设备更新维护方面,矿山要建立完善的智能设备更新维护体系,加大技术人员培训力度,定期测试井下终端设备在信息采集速度、准确性等方面的性能,科学判断能否持续胜任数据采集和环境监测工作。对于性能不达标的终端设备,要及时维修或更换,保证智能终端设备采集数据的准确性和效率。
(2)及时对智能终端进行技术维护,保证设备的长期使用。在井下恶劣的环境中,腐蚀性气体和可吸入颗粒物较多,不仅对人体产生有害影响,还会严重缩短智能终端的使用寿命,造成资源浪费。因此,矿山应结合实际情况加强矿山信息化和智能终端设备的耐久性,保证其质量的稳定性。比如,为了适应井下恶劣的生产环境,提高智能终端设备的使用寿命,要选择有质量保证的大厂家的产品,在模拟井下环境下进行测试,观察终端在这种环境下的防腐抗干扰能力。在日常维护方面,矿井要指派专人对智能终端进行维护。可以采取在气体分析仪等智能终端的外壳上覆盖防腐膜的形式,防止二氧化硫等腐蚀性气体对终端的危害。还可以在相应的智能终端表面喷涂有机涂层,同样可以起到防腐的作用。在环境改善方面,矿山要降低巷道中二氧化氮、二氧化硫、一氧化氮等腐蚀性气体的含量,这不仅有助于减少对工人的身体伤害,也有助于减少对智能终端的损害,有助于延长终端的使用寿命,提高质量。因此,必须加强井下通风管理,降低有害气体浓度,采取适时开闭通风管道,科学控制空气体的进、出,确保井下环境有害气体浓度维持在一定水平。一般情况下,一氧化碳的最高允许浓度为0.024%。二氧化氮、二氧化硫、氨气和硫化氢的最大允许浓度分别为0.00025%、0.0005%、0.004%和0.00066%,需要智能终端采集并传输到控制中心进行对比分析,然后进行具体操作,实现智能终端的自我保护。
(3)采用光纤传输和无线传输相结合的综合技术,保证信息的及时传递。井下环境与地面环境存在巨大的物理差异,严重影响数据传输,造成数据传输速度慢、真实性降低等问题。为了解决这个问题,应该加强数据传输线路的建设和完善,包括有线传输和无线传输。结合上行传输频率高、下行传输频率低的特点,建设各类数据传输线路,完善各类传输协议标准,使用传输效率高的光纤传输材料并注意对其保护,以提升信息化、智能化传输系统承载信息的能力,促进信息的高效传输。网络系统涉及的硬件设备必须能够适应特殊的井下工作环境,符合煤矿安全标准。同时,网络系统必须制定数据保护安全策略,保证系统稳定传输网络的稳定、畅通和完整。在有线传输网络铺设方面,需要对线路和设备进行保护。为此,矿山应对数据电缆传输线路进行加固,并在线路上额外覆盖具有优良机械电气性能、耐酸碱腐蚀和化学稳定性好的PVC绝缘材料,以保证线路在传输过程中不会因一定程度的外力破坏而断裂,保证信息传输的可靠性和高效性。对于线路内部材料的选择,应选用传输速度快的光纤,光纤具有损耗低、易连接、传输速度快的优点。光纤传输线要避免折叠,折叠容易导致光线在线路中的折射发生偏差,造成数据信息无法传输的问题。因此,应采取一些措施防止光纤弯曲,在光纤线上包覆光纤的保护结构,利用绕线槽和橡胶圈弯曲放置光纤传输线,可有效防止光纤弯曲现象的发生。另一方面,要做好大型电力设备的接地保护,使电气设备表面因长期工作而积累的正负电荷更多地流入大地,从而减少这些正负电荷形成的电位差,有利于有效抑制电磁波的产生,从而减少对无线传输信号的干扰,促进矿井智能与信息传输系统承载信息能力的提高。
(4)加强控制中心软硬件设备的技术更新,确保信息得到妥善处理。当井下数据信息跨越层层障碍传输到处理中心时,需要及时进行分析处理,保证信息分析的及时性,以便妥善处理不同情况。因此,要走好井下信息处理的最后一步,就要提高控制中心的信息处理能力,加强智能分析设备及时更新改造,提高其信息处理能力。矿井还应在调控中心工作人员的调配和管理上采取科学措施,制定各种工作管理办法,促进工作人员工作态度和业务水平的提高,从而加强调控中心的信息处理能力。例如,为解决矿井智能信息系统控制中心数据处理效率低的问题,应采取更新改造智能设备的方式,促进技术升级,从而加快数据分析计算速度。矿井应为控制中心配备处理器性能最好的计算机,以保证数据操作的物质基础。在硬件设施方面,要定期对相应的计算设备进行清理和释放,保证其有足够的内存和外存来处理每天庞大的数据信息。在软件设施方面,要及时更新数据处理软件,积极引进当前矿井数据处理软件的先进算法,构建更加完善的计算流程,对井下二氧化碳、二氧化硫等有害气体的数据分析和呈现进行更快的计算和比较,以此来判断是否达到安全临界值和发生安全事故的概率。在工作人员专业水平的培训中,要在具体工作中学习和进步,在实践中掌握各种数据的分析和掌握,从而根据实际情况做出相应的决策,促进控制中心快速高效的数据处理,有利于矿山的发展。
3分析矿井信息化和智能化建设的意义
(一)有利于促进矿山安全生产,保障职工生命财产安全。通过各种有效措施加强矿井的信息化和智能化建设,可以在很大程度上提升井下信息采集、传输和分析的效率和质量,有利于加强地面控制中心对井下采掘、机械、运输、通讯的实时监控。当各种数据达到临界点时,能及时发出提醒,保证工人生命财产安全,促进矿井安全生产。
(2)有利于矿业提高生产效率,实现与时俱进的开拓创新。矿山井下作业具有一定的危险性,因此在井下生产之前,有必要对井下环境的安全性进行判断。加强矿井信息化和智能化建设,有利于及时判断井下作业环境,从而科学选择井下作业时间,大大提高煤炭生产效率。
4摘要
综上所述,为了解决矿井信息化和智能化系统在井下信息采集、传输和处理中存在的问题,确保煤炭生产的安全有序,矿井应从信息采集到处理进行全方位的科学建设,积极投入人力、物力、财力,确保信息化和智能化水平能够为日常安全生产保驾护航,促进矿井的稳定和长远发展。
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