基于Hi3861 IoT WiFi模组的井下环境探测系统设计

针对矿用装备操作系统存在的没有统一协议、国有化程度较低等问题,本文采用Hi3861芯片作为主控制器,设计了集温湿度传感器、光照传感器、LED应急灯和motor应急通风模块于一体的智能井下环境探测系统,实现了环境数据采集以及应急处理功能,并且可以通过华为云平台实现实时监测和控制。实验结果表明,与同类产品比较,该系统操作简单、读数精确、安全稳定、成本较低,可以广泛应用于实际生产中。

“数字中国”背景下河南省体育旅游产业发展策略研究

分析了河南省体育旅游产业现状,存在的困境是生态环境脆弱,资源深度挖掘不足,产品缺乏创新,资源难以共享,需求和供给之间不均衡等。在“数字中国”背景下,河南省体育旅游发展急需物联网、GIS技术、数据挖掘、AI等新一代信息技术的支持,建立以数字科技创新为驱动,以健全政策体制为保障,以人才队伍建设为基础,以跨界合作为支撑的多元化发展策略,推进河南省体育旅游产业高质量发展。

地下矿山安全监管与控制的IoT技术及其在凡口铅锌矿的应用

根据我国地下矿山对实时安全监管与控制技术的需求,为了提高矿山信息化水平,避免形成"信息孤岛",将物联网(Internet ofThings,IoT)技术应用于矿山安全生产管理。基于地下矿山的生产特点,分析物联感知矿山的结构、主要特征及关键技术,建立了矿山安全系统工程IoT控制体系。以凡口铅锌矿为例,结合云计算、CAN总线技术、ZigBee技术、Silverlight技术、B/S模式等技术,分析了IoT关键技术在人员定位和安全监控系统等方面的应用。结果表明,将IoT技术与矿山安全相结合不仅可以有效地改变传统安全预警管理机制迟滞冗杂的现状(仅相关系统的维护费用每年可节省88万元),系统地指导大型地下矿山的安全生产实践,还拓展了矿山安全工程理论。

一种大规模矿用高低压柜设备更新技术——泛融技术

为了大幅度提高国内矿山智能化建设水平,借鉴电力物联网技术、边缘计算技术、总线通讯技术、控制技术、智能配电等技术,经过十多年的潜心研发和工程验证成功提出了一种大规模矿用高低压柜设备的更新技术——泛融技术,实现电力系统按照CBA技术标准使用统一的通讯接口对外衔接,解决了“控制孤岛”和“数据烟筒”等矿山难题,为实现生产系统、辅助系统和安全监测系统间智能决策和联动控制打下了坚实的基础,为矿山大规模矿用高低压柜设备的更新换代提供了一种可实施性的技术。

基于物联感知技术的地下开采风险管控系统建设及应用

将物联网技术在地下矿山风险管控中进行应用推广,可有效促进采矿行业的整体智能化建设。地下矿山安全的危险因素众多,通过揭示安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防性机制建设内涵,以风险、隐患闭环管控为主线,涵盖风险管控的各要素,以多智能感知与控制硬件为支撑,融合物联网、超前模拟和仿真预测等技术,开发风险管控平台服务矿山企业安全管理,可极大地提升安全管理工作效率,做到对地下矿山全方位的风险管控。

基于物联网技术的煤矿井下机电设备安全监测系统设计

针对煤矿井下机电设备的安全问题,提出了一种基于物联网技术的监测系统。该系统采用多层架构设计,通过部署在设备上的传感器节点采集设备的运行参数,利用无线通信技术组建网络以实现数据的可靠传输,并通过互联网将数据上传至监控中心进行实时监测和分析。系统充分利用了物联网技术的优势,可实时监测设备的工作状态。通过实验测试,该系统在可靠性、实时性和故障诊断方面的性能指标良好,能有效提高煤矿生产的安全性。

MFAPIOTDL:一种挖掘物联网频繁访问节点路径的新方法

针对界标模式的概要结构,提出一种挖掘物联网传感器频繁访问节点路径数据的新方法 MFAPIOTDL,通过在内存中构建Bit表,使算法可以单遍扫描数据集以获得有用模式。最后通过理论和实践测试算法的有效性。

物联网技术在煤矿智能化开采中的应用

在煤矿智能化开采中,物联网技术得到了广泛应用。通过将煤矿设备与互联网连接,实现对煤矿的远程监控和管理,提高了采掘效率和安全性。同时,物联网技术还可以实现自动化控制,减少人力资源投入,降低成本。从物联网技术概述出发,通过设计煤矿智能化开采系统,以期为煤矿智能化的发展提供有益参考。

基于物联云平台的煤矿机电设备供电安全智能监控方法

当前煤矿机电设备供电安全智能监控节点多采用目标式的部署结构,监控范围较小,导致设备的供电漏洞监控次数降低,为此提出基于物联云平台的煤矿机电设备供电安全智能监控方法的设计与分析。根据当前的监控需求,先进行监控数据智能化采集和处理,采用动态化的方式,扩大实际的监控范围,并部署动态化监控节点,以此为基础,构建物联云平台机电设备供电智能监控模型,采用自适应匹配调节处理实现智能监控。测试结果表明:针对选定的6台设备,经过3个阶段的监控,最终得出的供电漏洞监控频次均达到25次以上,监控精度最高时达到了97%,说明在物联网云平台的辅助下,当设计方法更加灵活、多变,监控性能更高,具有实际的应用价值。

嵌入式异构物联网敏感数据流动态挖掘研究

数据召回速率影响网络主机对敏感数据流的挖掘与处理能力。因此,为提升数据召回速率,针对嵌入式异构物联网敏感数据流动态挖掘方法展开研究。以边缘云架构为基础,推导数据标识映射条件,并完善嵌入式异构物联网体系。然后根据滑动窗口构建标准,建立闭合频繁项集合,再通过求解负载配比参数的方式定义关联挖掘规则,从而实现对敏感数据流的动态挖掘。实验结果表明,该方法能够将数据召回速率最大值提升至8.0 bit/ms,使得物联网主机对敏感数据流的挖掘与处理能力得到了提升。

基于物联网技术的煤矿机械设备故障诊断系统设计与实现

物联网(IoT)技术在工业领域的应用日益广泛。文章提出了一个基于IoT技术的煤矿机械设备故障诊断系统,旨在通过实时监控和数据分析,提高煤矿机械设备的运行安全性和生产效率。系统采用了先进的传感器、5G通信技术以及Apache Kafka流处理平台,结合深度残差网络和长短期记忆网络的深度学习模型,实现了从数据采集、传输、处理到故障诊断的全过程自动化,为IoT技术在煤矿安全生产中的应用提供了新的思路。

基于NB-IOT的矿下环境监测及瓦斯涌出量研究

针对煤矿井下环境监测存在传输信号较差、工作面瓦斯涌出量难以预测的问题,提出基于NB-IOT的矿下环境监测系统及瓦斯涌出量预测模型。首先,针对矿井下温湿度、烟雾、一氧化碳、瓦斯气体等监测指标,利用NB-IOT无线传感网络技术与云平台相结合的方式,建立NB-IOT矿下环境监测系统。其次,结合监测的瓦斯气体数据与相关影响因素,利用主成分多元线性回归方法建立瓦斯涌出量预测模型。最后,将主成分多元线性回归与普通多元线性回归模型的预测精度进行对比,结果表明,主成分多元线性回归模型的最大值与最小值相对误差准确度分别提升50.47%、83.58%,验证了模型的可行性与准确性。

能量收集辅助的矿山物联网智能计算卸载方法

针对计算、能量和内存资源受限的矿山物联网设备和大量时延敏感型计算任务需求的智慧矿山场景,该文提出一种能量收集(EH)辅助的矿山物联网智能计算卸载方法。通过采用移动边缘计算(MEC)技术协助矿山物联网设备任务计算,同时利用能量收集技术为能量受限的矿山物联网设备供电。基于Q-learning的智能计算卸载机制实现在不可精确获取矿井系统模型的情况下动态探索最优计算卸载策略。此外,为处理复杂矿井环境下的维度灾难问题并减小策略离散化导致的离散化误差,该文还提出一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)的计算卸载机制来进一步提高井下任务计算卸载性能。理论分析与仿真结果表明所提机制可降低系统的能量损耗、计算时延和任务处理失败率,有助于保障矿山物联网的安全和高效生产。

基于区块链技术的智能家居物联网模型设计

物联网(IoT)技术正经历快速增长,但其隐私和安全问题仍然有待解决。传统的安全和隐私方法不适用于物联网,因为其分散的结构和大多数设备的资源限制。区块链技术最近被用于保护安全和隐私,但成本高并不适合物联网。新提出的基于区块链的物联网架构既可以保护安全和隐私,又兼顾物联网设备的限制。该架构是分层的,由本地层、共享层和云存储组成,并使用分布式信任方法来确保去中心化。通过定性评估证明了该架构在保护安全和隐私方面的有效性。安全性和隐私性是促进物联网普及的基础,该架构可以同时满足这些需求。

智能矿山低代码工业物联网平台设计

随着智能矿山建设的稳步推进和煤炭企业数字化转型的加速实施,煤矿企业用户业务数字化应用需求呈指数式增长,对业务应用开发效率提出更高要求,传统的煤炭行业应用系统开发模式过度依赖专业厂家,实施周期长、实施成本高、资源重复利用率低,难以满足煤矿用户对快速开发业务应用的管理要求。针对上述问题,提出了一种采用“模型驱动”开发模式的智能矿山低代码工业物联网平台设计方案。基于微服务技术设计了包含数据采集层、数据处理层、数据存储层、数据发布层、人机交互与应用层的平台架构,在每个层级运行平台通过解析引擎解析开发平台配置对应的功能;通过设计数据编码与主数据规范、平台内部数据交互规范、平台接口与服务等构建统一技术体系,实现了煤矿作业现场各类物联网监控对象的统一监管;通过开发低代码组件工具箱,将原本在煤矿各类监控系统软件中需要通过定制化开发的系列通用功能和业务逻辑进行统一封装,形成可直接复用的组件,使其可适应煤矿不同类型监控系统应用,为用户提供一个通过拖拽组件和配置参数等方式即可完成智能矿山应用软件开发的可视化开发环境。应用结果表明,该平台可为煤矿监控类系统提供快速开发平台,满足煤矿用户日常提出的紧急定制化任务开发需求。

基于物联网的矿井排水自控系统升级改造

为解决当前矿井排水系统机电设备线路老化、自动化程度低、不能远程控制的难题,开发了一套基于物联网的矿井排水远程控制系统,对原自控系统进行升级改造。改造后的自控系统上位机选用手机APP为监控软件,下位机选用S7-300 PLC为中央控制器,现场执行元件由液位计、流量计等组成。系统工作时,PLC采集现场液位计、流量计发送的信号,经PLC内部预设程序处理后发送给智能工业网关RTU;RTU数据处理后,利用5G物联网技术把数据上传到云服务器,手机APP监控软件与云服务器相连,最终实现了设备的远程监控。试运行结果显示,改造后的系统能实时远程监控矿井机电设备,达到了预期的目标。

掘进机精准定位方法与掘进机器人系统

针对目前井下定位存在的问题,设计了由多种传感设备、测绘设备和工控机组成的掘进机器人物联网,发展了一种新的井下定位方法,并据此构建了面向无人工作面的掘进机器人系统,应用所提机器人系统进行了实际作业实验。实验结果和系统持续运行表明,所提定位方法实现了精确可靠的实时定位,均方根误差控制在5 cm以内。基于所提定位方法的掘进机器人实现了对周围环境的实时精确感知和与周围环境的精准交互,从而实现了安全高效高精度的井下掘进,以及综掘面无人化。

改进型压缩感知图像算法在煤矿物联网中的研究

由于煤矿物联网感知层节点存在数据存储空间和节点能量有限等问题,提出了针对节点采集数据的改进算法,采用Symlets小波对压缩感知算法进行改进,使得压缩感知算法适用于现实应用与研究中,在煤矿物联网中进行仿真验证得出改进算法的应用提高了煤矿物联网数据传输的实时性和延长了网络的生存周期,降低了节点能耗。

智慧矿山物联网技术发展现状研究

矿山资源在在国民生产生活中占据重要地位,然而由于安全管理技术不完善,安全问题频出。物联网技术为矿山及人员安全管理提供了新的技术手段,"智慧矿山"正是在成熟的物联网技术和大量的信息技术的支持下建立的精准信息采集、网络传输和智能化应用系统,矿山井下定位技术是智慧矿山中重要的一项关键技术。矿山与物联网技术结合使矿山安全管理手段更加制度化、智能化、科学化,可有效降低矿山安全事故的发生率,智慧矿山必将成为煤矿等矿山安全管理新的发展方向。

智能化煤矿信息基础设施标准体系研究

按照《煤矿智能化建设指南(2021年版)》要求,研究了智能化煤矿信息基础设施的标准体系,提出了相应的标准体系框架,涵盖了基础标准、通信网络、煤矿物联、煤矿数据、信息安全等领域,并给出目前急需制定的标准明细。该标准体系不仅是煤矿智能化标准体系的重要组成部分,还可为煤矿智能化建设中信息基础设施的升级改造提供指导。