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江苏徐州矿山物联网领跑全国
[ 录入者:admin | 时间:2012-03-02 22:48:24 | 作者: | 来源:徐州日报 | 浏览:3956次 ]

    在物联网发展的路径图上,徐州将“感知矿山”作为突破点。经过近一年的努力,徐矿集团夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目于2011年9月投入试运行。

  11月20日上午,在徐矿集团夹河煤矿调度中心,工作人员打开感知矿山物联网GIS4.0系统,像树枝一样的11个子项目就像一棵树一样地弹了出来。井下人员在哪个位置,矿车走到哪里,电机的温度、流量、压力等各种信息数据等,都可以通过拖动鼠标来看到。“通过感知矿山物联网,在任何一个地方都可以随时知道煤矿中每个人所处的环境、每台设备的运行状况。”夹河煤矿工程师李刚告诉记者,系统通过模拟画面,把井下设备的工作情景传输到电脑显示器上,不仅给工作人员装上了千里眼,而且让他们不用下井就能实现设备操控。

井下调度指挥工作

  夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目是将矿山物联网从概念变为实际的一次创新性尝试,标志着徐州在感知矿山物联网技术方面占领了国内制高点,为国内矿山物联网的扩展建设提供了经验和模板,确立了徐州矿山物联网技术及示范工程在国内的领先位置。

  ■物联网催生感知矿山

  物联网产业是国家和省重点推进的战略性新兴产业之一,发展物联网产业是徐州立足创新优势,促进城市信息化、智能化发展,推动城市经济结构调整与产业转型升级的重大战略决策。早在2009年,徐州市委、市政府就将物联网产业发展纳入战略性新兴产业发展中,先后出台了《徐州市物联网产业发展规划(2010-2012)》、《徐州市物联网产业发展规划纲要》等文件,大力发展物联网产业,助力徐州抢占数字化时代制高点,实现跨越发展。

感知矿山物联网GIS系统平台

  2010年3月14日,徐州市与中国矿业大学采取“政产学研”相结合的方式合作建立了徐州市物联网产业研究中心,依托中国矿业大学煤矿传感技术及自动化等技术优势,以“感知矿山”为突破口,带动相关产业的发展,促进产业链形成,将徐州建成中国感知地下中心,与无锡感知中国中心南北呼应。2010年8月10日,国内首家集矿山安全物联网产品研发、生产、安装于一体的江苏中矿智慧物联网科技股份有限公司正式成立,该公司由中国矿业大学、徐州矿务集团有限公司、徐州江煤科技有限公司、中国矿业大学大学科技园有限责任公司共同发起成立,注册资金5000万元。公司从满足目前矿山安全急需解决的问题出发,致力于在煤矿复杂地质条件下物联网核心技术的研发、科技成果转化、示范推广应用等工作,标志着徐州物联网建设迈入一个新阶段。

  2010年10月27日,江苏矿山安全物联网产业技术创新战略联盟在徐州组建,联盟将形成以企业为主体,以创造知识产权和重要标准为目标,联盟成员共同投入、联合开发、利益共享、风险共担、长效稳定的利益共同体,将进一步整合产业技术创新资源,引导创新要素向优势企业集聚,实现创新成果的快速产业化,推动产业结构优化升级,提升产业核心竞争力。2010年11月14日,国家安全总局和煤监局论证通过了感知矿山物联网示范工程的技术方案,这是国际上第一个技术方案。论证专家委员会认为:感知矿山物联网技术方案设计目标明确,理念先进,可操作性强,在应用目标、运行的模型、网络架构、M2M平台和相关子系统建设、提炼的相关关键技术以及标准等建设体系方面完整,方案设计全面、翔实,突出了感知矿山物联网建设对矿山安全的重要意义,符合矿山安全生产的实际需求;符合矿山信息化建设发展的客观规律和国家安全科技工作要求,代表了矿山安全科技发展方向,对规范感知矿山物联网建设具有重要的指导意义。

井下传感器

  ■感知矿山重在平台

  感知矿山物联网示范工程的技术方案通过后,徐州市政府召开了矿山物联网建设大会,确定了由徐矿集团夹河煤矿为首个矿山物联网示范工程,由江苏中矿智慧物联网科技股份有限公司组织实施。本着统一规划、分布实施的原则,一期工程于2011年3月正式启动,首先对夹河煤矿井下1000M工业以太网、自动化信息改造、调度大屏及工业电视进行施工,2011年6月中旬开始下井安装,7月中旬完工,8月进入示范工程试运行、检测、系统调试阶段,至今已经稳定运行3个多月。

多功能矿用信息矿灯

  在夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目中主要是感知矿山物联网集成平台建设、物联网网络平台、人员安全环境感知系统等建设。其中集成平台包括:服务器平台、数据库平台、综合信息化监控软件平台、GIS系统平台、人员感知平台。集成平台将夹河煤矿现有安全生产、人员、设备、管理信息等复杂异构信息在一个平台上运行,使不同功能的应用系统联系起来,实现信息共享;实现了夹河煤矿主要安全生产系统的远程监控;实现了基于GIS系统的井下人员精确定位及管理。目前服务器平台、综合信息化监控软件平台、GIS系统平台等已经建设完成投入使用。

  此外,在夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目中还对各安全生产子系统集成进行了改造包括,-600泵房系统自动化改造,实现了在调度室对井下泵房系统的远程监控;主、副井提升系统接入,实现了在调度室对主、副井提升系统的远程监控。2447工作面监测系统,实现了在调度室对工作面的采煤机、运输机等主要设备工作状况的远程监测。

  ■感知矿山重在智慧

  11月20日11时许,在夹河煤矿井深600米大巷道内,矿工刘洪泉使用的矿用信息矿灯液晶屏发出了像BP机“滴、滴、滴”一样的响声,“安全生产,重于泰山”这是由地面调度指挥中心发送来的信息。“这个信息矿灯不仅具有照明功能,还集瓦斯监控报警、环境温度监测、矿工生命信号探测、人员精确定位(定位精度3米至5米)、紧急呼救、接收逃生路线等多种功能于一身。”矿工刘洪泉说。

三维矿井显示系统

  据徐州市物联网产业发展研究中心常务副主任丁恩杰介绍:“由徐州物联网产业发展研究中心、江苏中矿智慧物联网科技股份有限公司生产的KLX5L(A)矿用信息矿灯成功解决了感知矿山个人终端问题:感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿上灾害风险,实现各种灾害事故的预警预报。该信息矿灯的研制成功,填补了我国在信息矿灯领域的空白,达到国际先进水平。这是我国矿山物联网科技研发取得的重要阶段性成果,同时标志着我市‘感知矿山’物联网科技研发在迈向井下实用化进程中取得新突破。”目前,徐州物联网产业发展研究中心已经形成基于WiFi的感知层网络和矿用信息矿灯等五个感知矿山物联网硬件产品;煤矿井下移动目标定位WEBGIS系统软件等七个软件产品;申报基于悬臂梁的微瓦斯传感器等发明专利七项,矿用本安型WiFi标识卡等实用新型专利三项,申报软件著作权七项。目前,这些产品均已在徐州夹河煤矿感知矿山物联网示范工程中应用,应用效果明显。

  据介绍,目前,徐矿集团夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目在地面就可以知道井下人员、矿车、温度、湿度、一氧化碳含量、甲烷含量、矿井气压、风速等相关信息。井下的水泵何时开启、变电所如何工作,煤矿机电科工作人员都能在地面以无线远程遥控操作,做到无人值守,但这不是最终目标。“我们现在仅仅在示范工程内安装了72个节点,最终我们要安装200多个节点,我们的感知不仅仅为矿山安眼睛、耳朵,更重要的是安脑子,这就是智慧处理,形成智慧矿山,这是物联网技术在煤矿应用的终极意义。最突出的表现就是不但能对灾害提前报警,还要根据矿井情况指导工作人员设法逃生。”徐州市物联网产业发展研究中心常务副主任丁恩杰说。

  ■感知矿山重在实用

  作为物联网应用的一个重要领域,“感知矿山”是通过各种感知手段,实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化。将感知技术、传输技术、智能信息处理技术与现代控制技术、信息管理技术、现代采矿及矿物加工技术紧密结合,构成矿山人与人、人与物、物与物相联的网络,动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色开采为目标,保证矿山经济的可持续增长,保证矿山自然环境生态稳定。其中“三个感知”是感知矿山物联网建设的核心内容:即感知矿山重大灾害风险,实现重大灾害的预警;感知矿山井下人员周围环境,实现主动式安全保障;感知矿山主要设备健康状况,实现预知维修、自动化控制。三个感知从人、机、环境三个方面来体现智慧矿山物联网在矿山的具体应用。

调度指挥中心

  夹河煤矿物联网示范工程一期工程的实施,使生产调度、经营管理、决策指挥网络化、信息化、科学化。有效地减少了管理成本,提高了生产效率,保障了安全,达到减人增效和提高矿井安全管理水平的目的。据夹河煤矿相关负责人介绍,夹河煤矿感知矿山物联网示范工程一期项目启用带来了巨大的经济效益,实现了自动控制,减人提效。以井下-600泵房为例,实现了远程无人集中控制后,减少了水泵司机、值班电工2人。一期工程的实施,可减少人数20人至30人,节省成本约150万。优化电网运行,提高效率。据测算,物联网一期工程的实施通过调整设备合理的运行时间,达到电网避峰填谷效果,提高电网运行质量,达到节能减排的要求,提高了经济效益。每年可节约电量300万千瓦时,直接节约成本约300万元。促进科学管理,提高效益。据测算,物联网一期工程的实施可使夹河煤矿间接提高年产量10万吨,按照500元/吨价格计算,将为夹河煤矿创造5000万的年产值增量。

  江苏中矿智慧物联网科技股份有限公司董事长张福生说:“感知矿山物联网将会打破物联网应用初期那种功能单一、网络独立、数据私有、缺乏标准的现状,真正按物联网所要求的开放、标准、物与物互联的方式,采用适当的矿山物联网模型架构,规范应用模式,统一数据描述方式,加强标准建设,按照统一规划、整体设计、分步实施的原则进行。”同时,感知矿山物联网应用层将对各种不同系统的数据进行信息融合,除用于对矿山各种生产与安全子系统的监测与控制外,还可用于对矿山安全生产形势评估、煤矿灾害预警与防治、煤矿安全隐患排查、矿山资源环境控制及评价等,实现对整个矿山的优化管理与安全动态跟踪。各个子系统的监控功能将采用模块化方式,可任意加入或退出应用平台。

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