煤矿信息化与智能化要求与关键技术

煤矿信息化与智能化要求与关键技术

郭元敬

西安华光信息技术有限责任公司 710075

摘要：当今时代，互联网与信息技术高度发达，科技的进步影响了各行各业，产业结构的不断优化与升级已经成为了大势所趋。煤炭资源作为社会日常运作所需基础能源之一，其重要性不言而喻，而煤矿行业同样存在着激烈的市场竞争，能够脱颖而出的关键就在于是否能够紧跟时代脚步，积极利用先进科技。本文首先指出我国煤矿行业的主要问题所在，也就是频发的安全事故，要想解决这一问题，就必须从管理层面出发，通过先进的网络与信息化技术，能够促进煤炭生产管理系统的智能化，并在此基础上结合实际工作分析要点、难点。

关键词：煤矿企业；信息化；智能化；创新技术

1. 前言

煤炭资源可以称得上是我国社会进步与发展的支撑性资源，是人们日常工作与生活必不可少的，然而从现状来看，煤矿行业的蓬勃发展之下，其生产安全状况十分堪忧，整个行业乱象频出，许多小型煤矿企业为了追求迅速获利，置安全生产观念于不顾，在操作上违规现象频出。除此之外，一些煤矿企业的管理人员也并没有认识到安全生产的重要性，对于可能发生的安全隐患甚至没有应对措施，煤矿开采过程中造成的严重污染也并没有治理能力。因此，为了尽可能减少这些主观因素所造成的安全隐患，就必须从管理角度入手，进一步利用现代科技改善煤矿管理的智能化和信息化功能，从根源出发塑造安全生产的行业新风向。

2. 煤炭产业的发展方向

煤炭工业是历史悠久的传统工业之一。长期以来，煤炭行业一直是低浓度，单一产业，低水平的机械化和自动化，小煤矿，低水平的标准化，煤炭企业面临更大的经营风险，面对现实，改革创新是唯一的出路。

在新时代，煤矿企业发展成为信息化和智能化的矿山是必然的趋势，即实现矿山的信息化、机械化、自动化、高效率、高安全性和高利润水平。加强煤矿灾害管理，加大对瓦斯、水、火等灾害的监测、预防、处置、开发和利用，在煤矿开采过程中最大限度地处理、处置和利用各种伴生生物和废物。变废为宝真正实现和谐、环保、健康、可持续发展的矿区。

3. 信息化、智能化管理系统运行环境分析

通常，通过分析危险因素和有害因素，可对灰尘、毒性、有害物质（氮氧化物，硫化物等）、噪声、高温、振动、电辐射、放射性物质等进行信息化和智能化自动传感器分布式数据采集，数字化集中分析。根据煤矿井下的特殊环境，管理技术的应用存在主要障碍需要根据特殊环境，研究适合矿山信息化和智能化管理的智能化系统，煤矿及相关设备满足爆炸的基本要求保护，还应考虑以下情况：

3.1防尘

煤矿中存在各种粉尘，并且相关的电子设备需要防尘。对于智能控制设备，必须准确执行各种命令。采矿监控、通讯、设备和其他设备的研发、设计、生产和加工必须充分考虑防尘，并且必须定期清洁以确保设备矿井井下使用安全。实时监测工作环境中的粉尘浓度不超过标准。

3.2防电磁干扰

煤矿地下空间狭窄，各种设备的集成度高，运行时需要大功率，高电压，复杂的电路形成了复杂的电磁环境。这会影响地下控制中心与地面控制中心之间的通信，因此相关的监视和通信设备必须具有电磁干扰防护功能。

3.3防腐蚀

煤矿中有许多腐蚀性化学物质，诸如监控等设备需要进行防腐处理。煤矿井下的工作环境潮湿且容易变化，容易产生腐蚀性化学物质。应选择由防腐蚀材料制成的设备以防止腐蚀。而且，可以将腐蚀抑制剂施加到表面上。通过在设备表面形成保护膜，可以大大降低对设备的腐蚀损坏率。

3.4监控设备移动性

由于煤矿井下车间和采矿设备的不断移动，我们面临着未知的环境，因此我们预先监测和分析地下工作环境，科学地预测未来的环境，并实时监测工作现场。这满足了矿井通信的要求，有必要监视设备运动的变化以及考虑在矿井中进行信号传输的足够距离。

4. 煤矿智能化管理系统的整体构架

在当今蓬勃发展的网络与信息技术中，网络与信息可以提供的便利性是不言而喻的。如今，当各种行业借助网络与信息进行转型时，传统的煤矿行业也可以完成更完整的转型和改革。互联网、智能系统与信息系统和自动化系统的紧密集成，煤矿智能管理系统可分为监控通信、智能决策和命令执行三部分。

4.1监控通信

煤矿信息智能管理系统的监控系统主要用于监测煤矿的开采进度、竖井参数、主要设施设备的运行状况。实时检测矿工的实时位置和健康状况。通信系统分为普通通信和特殊通信，普通通信用于矿井中各种作业场所，各种设备和地面控制站的传输，矿井内部信息的传输以及正常工作条件下的通讯系统。特殊通信，它是在发生灾难时用于特殊情况的通信系统。井下情况传回地面后，一个功能强大的信息分析和处理系统可以筛选、处理和收集井下信息，并通过各种算法处理数据以得出相应的结论，以便技术人员可以做出进一步决策。

4.2智能决策

煤矿信息智能系统的智能决策系统根据现场通过在线监控系统收集的信息，对自身的决策进行分析和处理。近年来，云计算正在迅速发展。由于煤矿中大规模的信息收集数据，需要诸如云计算之类的基本设备来支持大量数据的存储和处理。就性能而言，云计算具有许多优势。煤矿大数据分析处理为建立煤矿安全生产信息系统提供了有力的帮助。

4.3执行指令

煤矿信息化与智能化执行系统是根据智能决策结果和智能决策系统发布的功能自动执行的，包括远程监控和地面总控制系统。针对矿井井下的复杂情况，及时的决策指导技术人员执行相应的控制指令。

5. 结束语

总而言之，煤矿开采行业因其特殊性，稍有不慎就容易造成安全事故的发生，又因其作业场所的特殊性，一些智能技术的使用遭到限制，因此，要想促进这一行业的管理系统向着科技化、信息化、智能化的方向发展，就必须因地制宜，实地结合矿井环境，对现有系统进行创新和改善，将精力用在监测、通讯等实用功能上。通过这样的方式整合矿井完善信息，对于整个生产过程进行全面监测，尽最大可能减少安全隐患，并制定应急措施，使得险情一旦发生就能以最快速度解决，真正发挥煤矿行业开采过程智能化管理工作的实际价值。

参考文献：

[1]孙继平．煤矿井下紧急避险与应急救援技术[J].工矿自动化，2019（1）：1－4．

[2]电磁兼容试验和测量技术.浪涌（冲击）抗扰度试验：GB/T17626.5-2018[S]．

[3]陈运启，钟宇.面向移动互联网的煤矿安全检测平台[J].煤矿安全，2020，46（3）：237-240.

[4]孙继平.煤矿物联网特点与关键技术研究[J].煤炭学报，2020，36（1）：167-171.