推进煤矿岗位标准作业流程应用 促进煤矿安全生产形势根本好转

通过分析煤矿现场安全管理长期以来存在的主要问题,发现员工作业规范欠缺是长期困扰煤矿现场安全管理的重要因素之一,认为煤矿岗位标准作业流程是破解煤矿现场安全规范作业难题、保障煤矿安全生产的有效手段。阐述了煤矿岗位标准作业流程的由来,并对近几年煤炭行业在推广应用煤矿岗位标准作业流程过程中取得的主要成效进行了介绍。提出加快流程标准体系建设、加强流程示范引领与学习共享、强化流程科技创新与总结、持续拓展完善流程体系内容等进一步推进煤矿岗位标准作业流程应用的具体举措。

基于北斗定位技术的铁路企业公务用车管理系统

为加强铁路企业公务用车管理工作,更好地服务铁路运输生产,开发了基于北斗定位技术的铁路企业公务用车管理系统。在实现公务车辆和驾驶员台账集中管理、实行公务车辆配备/配属/租用业务统一管理的基础上,该系统设计了高效、灵活、合规的用车申请与合并派车处理流程,可自动判别和处理加油卡违规使用行为,提供基于电子地图服务的车辆定位及车辆运行监控功能。该系统已在中国铁路兰州局集团有限公司(简称:兰州局)试点应用,方便铁路局全体职工获取公务用车服务,有助于提高车辆利用率,提升了铁路企业公务用车规范化、数字化管理水平。

煤矿锂电池运料车风冷式电池热管理建模与仿真

针对电池散热问题,进行了煤矿锂电池运料车风冷式电池热管理系统的建模与仿真。基于传热原理建立了电池热管理系统的数学模型,包括电池组、散热器和风流三部分。利用计算流体动学(CFD)平台构建了电池热管理系统的仿真模型,并进行了3种不同工况下的仿真实验。通过对比仿真结果,通风口位于锂电池前端的散热性能最为出色。

定量装车系统偏载风险预判与过程控制研究

火车快速定量装车系统在我国煤炭装运过程中已经得到广泛应用。然而在实际操作中,由于车速的波动、煤质波动、煤块的大小形状等因素造成的堆密度波动,会导致在装车的过程中出现超偏载及撒煤等风险。针对这种情况,开展定量仓煤量与车辆位置的装车风险研究。首先,在装车系统中增设了多种传感器及先进的识别系统。这些设备能够实时、准确地捕获相关的装车数据,确保数据的完整性和准确性。然后,对采集到的大量数据进行了细致的清洗和过滤工作,以去除无用数据和噪声数据,确保数据分析的可靠性和准确性。最后,对清洗和过滤后的数据进行多维度的深度分析。通过运用先进的统计分析方法,深入挖掘了定量仓煤量与车辆位置之间的潜在关系。对定量仓煤量与车辆位置之间的关系进行研究,有助于优化装车流程,以及避免装车过程中撒煤、偏载等问题。该研究能提高整体作业效率。

基于北斗+5G技术的煤矿运输车辆定位控制

现有主流运输车辆定位方案一般是借助自身传感器采集环境信息,再与地图匹配,从而估计车辆位置。然而,传统车辆定位方法往往应用于单一场景,在真实的煤矿生产交通环境中,地域限制、自车运动状态变化、光线变化、车辆拥堵等复杂场景下,传感器感知信息会受到干扰,导致定位轨迹信号误差增大甚至失败。为了摆脱传统的传感器检测模式的弊端,提出基于北斗卫星+5G技术的煤矿运输车辆自动定位控制器设计方法。设计一种基于北斗卫星技术与5G蜂窝网络融合的车辆定位技术,对煤矿运输车辆展开定位;针对信号源头的随机干扰问题,设计用于车辆定位信号校准的模糊PID控制器,并通过模糊PID控制器完成车辆定位轨迹信号校准。实验结果表明,北斗+5G的模式在煤矿运输车辆自动定位控制中,定位控制精度更好、稳定性更好、实际应用效果比传统的传感器模式更佳。

面向煤矿集团的一体化综合管控平台研究

为确保煤矿集团公司层级对下属煤矿企业安全生产管控的及时性、精准性及有效性,促进煤矿企业安全高效生产,提出了一种面向煤矿集团的一体化综合管控平台。平台采用B/S架构设计了以接入层、基础设施层、数据资源层、业务支撑层及应用层为核心,安全运维管理和标准规范为保障体系的总体架构,详细阐述了业务子系统、可视化大屏子系统及移动应用APP三大功能模块设计及平台实现。实际应用结果表明,平台运行稳定、效果显著,可满足煤矿集团公司层级对下属煤矿企业安全生产监管和辅助决策需求,对促进煤矿集团公司数字化转型升级具有一定的推动作用。

察哈素煤矿人员车辆精确定位管理系统设计

察哈素煤矿目前采用的区域定位系统存在漏读问题,无法实时监测人员精准位置、监测井下车辆精准位置和车速等信息,使用效果较差、维护不便。为满足察哈素煤矿智能化矿井的建设要求,按照总体设计、分步实施,急用优先,与企业发展相配合的设计原则,基于TDOA的UWB精确定位技术,建设一套精确定位系统。该系统可实现人员精确定位、车辆精确定位、千兆自组环多类型接口附近设备可就近接入传输、车辆信号灯管理;井下的一个融合基站、地面的一套主备机服务器一个数据库,可通过BC/CS版软件进行管理和显示,实现一站多功能,后期可扩展,减少了井下设备安装数量和后期维护工作量。

基于边缘计算的车路协同管控系统建设研究

通过分析自动驾驶领域存在的主要问题,提出基于边缘计算的车路协同管控系统建设,实现车路协同安全预警与控制,提高车辆的行驶速度和交通运行效率,从而形成车路协同与自动驾驶方面独有的核心技术优势。

煤矿井下无轨胶轮车运输智能控制与管理方法研究

无轨胶轮车因其结构灵活、高效运输和环保特性,在现代煤矿中得到了广泛应用。为确保其安全、高效运行,该文深入探讨了无轨胶轮车的智能控制与管理方法。通过自动导航、车辆状态监测和环境感知等智能控制技术,结合车辆调度管理、数据分析与优化以及故障预警与处理等智能管理方法,可以显著提高无轨胶轮车的运输效率和安全性,进而为煤矿的安全生产和运营效率提供有力保障。

基于逆强化学习的混合动力汽车能量管理策略研究

能量管理策略是混合动力汽车关键技术之一。随着计算能力与硬件设备的不断升级,越来越多的学者逐步开展了基于学习的能量管理策略的研究。在基于强化学习的混合动力汽车能量管理策略研究中,智能体与环境相互作用的导向是由奖励函数决定。然而,目前的奖励函数设计多数是主观决定或者根据经验得来的,很难客观地描述专家的意图,所以在该条件不能保证智能体在给定奖励函数下学习到最优驾驶策略。针对这些问题,本文提出了一种基于逆向强化学习的能量管理策略,通过逆向强化学习的方法获取专家轨迹下的奖励函数权值,并用于指导发动机智能体和电池智能体的行为。之后将修改后的权重重新输入正向强化学习训练。从油耗值、SOC变化曲线、奖励训练过程、动力源转矩等方面,验证该权重值的准确性以及在节油能力方面具有一定的优势。综上所述,该算法的节油效果提高了5%~10%。

基于UWB技术的矿用车辆管理系统

为了解决目前矿用车辆定位过程中动态误差大、定位方向不准确、定位数据丢失等急问题,采用超宽带(UWB)无线载波通信技术,综合对比研究TDOA和TOF 2种时间差进行定位的方法,通过测量信号源与各监测点之间的距离精确的计算出信号源发生的位置。结果表明:当信号源位移速度在大于等于7 m/s的条件下,通过长距离测试验证,其所有信号源最大动态定位误差值均小于7.3 m的AQ 6211—2008标准要求,利用TDOA算法进行测量点与被测量点位置的确定,利用TOF算法进行测量点与被测量点距离的计算,可以有效解决误差、方向及数据等问题。

基于UWB和5G的矿用车辆智能调度管理系统

针对目前煤矿井下辅助运输车辆在精确定位、智能调度、安全预警等方面的不足,设计了一种基于UWB和5G的矿用车辆智能调度管理系统。通过UWB的精度定位以及5G的高实时性,实现井下车辆的实时精确定位、智能调度、无线通信、视频监控、语音通话、行车安全预警等功能。该系统提高了井下车辆的运输效率,保障了行车安全,提升了井下车辆调度管理的智能化、信息化水平,对智慧矿山建设具有重要意义。

基于UWB技术的无轨胶轮车行车安全距离检测预警

《煤矿安全规程》中对于煤矿采用无轨胶轮车运输时,应遵守同向行进车辆必须保持不小于50 m安全运行距离的硬性规定。设计了一种基于UWB技术的无轨胶轮车行车安全距离检测预警方法;该方法在初始化阶段完成巷道拓扑网络构建;在运行阶段,首先借助UWB精确定位基站获知车辆实时位置,计算车辆行进方向;其次,在空间和路网双重安全距离检索下获得可疑车辆;再次,依据车辆行进方向匹配结果,确定需预警对象;最后,通过车载交互终端发出语音预警信息。在模拟巷道对该方法进行的实验结果表明:逻辑代码运行正常,逻辑响应时间约为140 ms。在环境复杂的新疆伊犁四矿现场的应用结果表明:方法具有安全距离灵活可配,管控精细化、低成本、实用性的特点,现场应用状况良好。

低温环境下纯电动汽车动力电池热管理方法

纯电动汽车动力电池在低温环境下会出现工作效率急剧下降的问题,文章针对该问题设计了相应的热管理方案。低温环境下,在电动汽车电机开始工作之前,采用带反馈调节功能的正温度系数(PTC)加热系统进行汽车动力电池预加热。通过四通阀将冷却液的电池与电机回路相通,构成了新的循环回路。电机开始运转之后,比较低温下PTC加热系统、电机余热分别对电池进行加热,与二者协同作用下电池温度的变化情况,发现PTC+驱动系统余热加热模式加热效率高,能量消耗少,因此,提出低温热管理方法,通过冷却液循环系统利用PTC加热系统与电机产生的热量对电池进行加热或保温。为弥补纯电动汽车单一能源的不足,以上热管理方法的能量来源于蓄电池-超级电容混合储能系统,保证电动汽车蓄电池的电量不会因热管理系统的消耗而大打折扣。

基于跨系统数据融合的轨道车辆PHM技术研究

针对目前轨道车辆故障预测与健康管理(PHM)技术应用中存在的监控数据利用率较低、专业综合率不高、故障综合判断率较低的问题,文章提出基于跨系统数据融合的PHM技术方案,详细分析了PHM系统的架构,并利用信息融合和数据挖掘技术建立跨系统数据融合的整车安全性、舒适性、车辆定位、故障应急处理的PHM模型。该技术方案已在广州市轨道交通项目中得到应用,并在实际应用中不同程度地降低了运维成本,提高了故障决策效率。

惯性导航下煤矿移动车辆动态定位研究

针对煤矿井下封闭环境下GPS无法使用的问题,提出了一种采用含有三轴加速度和陀螺仪的惯性测量单元,对移动车辆姿态、加速度、速度及位置等惯性数据进行了估计,并在搭建的定位平台上对移动车辆的位姿性能进行了综合评估。实验结果表明:利用惯性测量单元能够对移动车辆姿态进行有效跟踪,在运动状态估计辅助下能有效降低煤矿移动车辆累计位置误差。

煤矿智能化与矿用5G

针对煤矿井下电气防爆、无线传输衰减大等特点,分析了矿用5G技术和适用范围:矿用5G宜采用本质安全型防爆;用于控制的矿用5G应具有较强的抗干扰能力;采煤工作面和掘进工作面地面远程控制宜选用矿用5G;煤矿井下车辆无人驾驶地面远程控制宜选用矿用5G;没有针对矿井移动通信特点研发的矿用5G性价比低于矿用WiFi移动通信系统;严禁用矿用5G移动通信系统替代矿用有线调度通信系统;没有针对煤矿安全监控特点研发的矿用5G不能替代煤矿安全监控系统;没有针对矿井动目标精确定位特点研发的矿用5G定位精度低于矿用UWB精确定位系统;450~6000 MHz频率范围的矿用5G传输速率低于矿用WiFi6;没有针对煤矿井下固定设备监控特点研发的矿用5G可靠性低于矿用有线监控系统。指出了亟需针对煤矿井下安全生产特点,研发矿用5G,而不仅仅是对现有地面5G产品进行防爆改造。

GPS/GIS车辆实时监控调度系统研究

简述GPS技术的原理,综合分析GPS/GIS车辆监控导航管理系统的研究背景以及国内外GPS车辆监控导航管理系统的研究现状。在此基础之上,着重研究符合我国国情的车辆导航系统,重点阐述多媒体GPS车辆监控导航管理系统的设计方法,进而拟定系统软件开发框架和各组成部分的性质功能。详细介绍图文信息完美结合的软件工具MAPINFO及其桌面地图信息系统的鲜明特点。

基于GPS定位的插电式混合动力汽车能量管理策略研究

为了更好地挖掘插电式混合动力汽车的节油潜力和降低使用成本,研究了基于GPS定位的能量管理策略。考虑油电使用成本差异,为使整车综合能耗成本最低,行程终了时电池荷电状态(SOC)应下降至放电下限。依托GPS定位,根据车辆当前所在位置和目的地,车辆运行工况可聚合归类成市内纯电工况、市内混合工况和城间混合工况等若干工况组合。利用庞德里亚金极小值原理构建Hamilton整车能耗成本函数,将SOC轨迹寻优问题简化成求解不同工况的2点边值问题。采用动态规划逆序算法生成基本SOC轨迹曲线,分析整车历史行驶数据,生成速度、时间影响因子对基本SOC轨迹曲线进行修正以减小偏差。以某插电式同轴并联混合动力汽车为例,开展基于WLTC工况的仿真实证研究。结果表明,基于GPS定位的整车能量管理策略节油率较CD/CS策略,城市工况提高了6.83%,综合工况提高了9.91%,验证了基于GPS定位的整车能量管理策略的有效性。

混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真

电池组内良好的温度一致性是保证电动汽车切实可靠运行的必备条件,为了强化换热,减小组内温度差异性,本文提出了在电池模组内加设风扇的混流集成式电池组热管理方案。通过仿真计算,分析对比了单一液流与集成式两种热管理方式电池的温降性和温均性,以温度相异系数和温度极差为标准,分析评价了风扇气动性强化和装配高度对电池组温均性的改善效果。仿真结果表明:随着风扇气动特性强化,组内温度一致性得到了有效改善,为了强化末端换热和改善液流板下置的传热延迟,风扇应优先装配在高位。本文提出的混流集成式电池热管理方案具有良好的温均增效性,利于保证电池寿命和电动汽车整车性能。