基于DDA无线网络的智慧矿山

什么是智慧矿山

智慧矿山是采矿技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、3S ( GIS , GPS , RS ）技术、物联网技术、云计算技术和软件技术的总集成。智慧矿山为打造高产高效的本质安全型矿井提供信息保障，智慧矿山能够实现矿山生产管理的精细化、自动化、智能化和无人化。智慧矿山已经成为现代采矿企业安全、高效、低耗和绿色开采的必由之路。

基于DDA无线网络的智慧矿山

煤矿工业背景简介

煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业，支撑着国民经济持续高速发展。

煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占70%左右.

2008年煤炭产量27.2亿吨，约占世界煤炭产量的42%.

我国煤炭资源占已探明化石能源总量的96%以上 。

煤矿的主要灾害及现状

基于DDA无线网络的智慧矿山

我国是世界上煤矿灾害严重、灾害多的国家;是世界上煤与瓦斯突出zui严重的国家之一.

主要灾害有： 瓦斯灾害、顶板灾害、矿井火灾、水害、冲击地压、尘害、热害等。其中瓦斯是“*危害” 。

我国煤矿几乎都有瓦斯涌出，年涌出量超过150亿方；国有重点煤矿中，高瓦斯突出矿井占49.5%左右。

煤矿灾害事故原因分析

1.自然条件差、伴生灾害多，煤矿生产条件复杂 。

2.生产力整体水平相对低下；开采方式落后，全国平均采煤机械化程度不到50%。

3. 灾害防治能力不足，防灾系统不健全。

4. 科技支撑能力不足，*适用灾害防治技术没有得到全面推广应用。

5.安全管理水平低 ，管理技术手段落后，安全技术措施不到位。

6.安全投入不足，安全欠帐巨大，煤安信息系统建设相对落后。

煤矿安全监控设计目标

业界的

采用：*的智慧矿山安全监控平台设计理念，是基于DDA无线网络技术的物联网技术，模块化架构，互联互通的集控管理系统。

*智慧矿山安全监控

实现：把新一代信息技术充分运用在煤炭企业的管理和生产活动中，充分发掘和利用企业信息资源，实现生产安全可控乃至个性化的实时监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、决策支持等功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

煤矿安全监控现状

部分国有老矿：以技术为主的有线通讯调度系统，通话直接、可靠。但调度效率较低，可调度范围较小。

较多新建或技术改造后的大中型矿：采用以无线为调度系统。低成本、可移动。但面临清频政策导致产业链断链后带来的后续维护及发展的限制。

以语音业务为主，缺乏宽带数据和智能业务，难以满足建设现代化数字智能矿井的要求。

监控系统网络结构可靠性及抗干扰性差，通信不畅通。

煤矿安全监控平台现状

目前在我国的煤炭安全监测行业，有多家公司涉及这一行业，但目前为止应用的系统没有形成统一的接口协议和标准，系统各自处于封闭状态，系统间无法实现信息共享，很难实现全局或更高级别的联网和系统的实时监测、管理。而且即使同一个厂家之间不同版本的产品协议也可能不*，因此要实现系统的联网是极其困难的事。

监控系统数据综合利用率低。缺乏相应的综合应用平台，对相应的监控数据综合有效的深度挖掘。

新型煤矿监控-系统简介

新型煤矿安全监控-实时数据采集

设备监控系统：系统采用数据采集器与各种设备联接，数据采集器实时从设备上采集有效数据并传至后台，由后台进行分析决策并与报警设备进行联动。

采用带DDA无线网络的采集器设备接入，信号用无线传输方式与主机联接，不同区域设备只需进行无线入网设置即完成安装接入，无需布线、成本低、扩展性强;

可实时采集设备数据，进行数据分析处理，出现紧情时，

自动联动报警设备进行预警处理；

系统跟据与报警联动信息和习惯，自动对紧情进行识别分  

析，并通知zui近的工作人员前往维护；

特色：

设备数据实时采集，并联动报警；

与电子地图定位，同步推出画面；

数据预处理分析，进行预测防范；

新型煤矿安全监控-环境监控

根据矿区内重要区域，部署紧急报警和监测传感器装置，通过触发紧急报警和采集传感器，可联动周边摄像机进行视频抓拍/录像/实时监控等应用。

采用带DDA无线网络设备接入，设备只需进行安装，扩展性强，维护简单，设备装载电池即可;

矿井报警点实时定位，并可与监控、jing灯、jing笛等设备联动。实现安保救援人员提前预警，及时处置，定点定位。

特点：矿井下环境安全监测是对井下温湿度、瓦斯、一氧化碳等环境参数进行实时监测。采用数据统计分析技术进行对监测环境参数数据进行挖掘，并对井下开采区域的环境区域进行危险等级区分，提供智能化的信息处理，为煤矿安全生产工作提供保障。

新型煤矿安全监控-井下人员定位跟踪

定位器有效通信范围为半径1～5米，读卡器读卡有效距离在30~100米，当佩戴电子标签的人经过某定位器覆盖区域时，标签被触发，实时显示每一张标签的位置信息，读卡器将接收到的标签信息上传给服务器，服务器读取读卡器信息可以计算出人员的所在区域位置。

采用带DDA无线网络的读卡器设备接入，信号用无线传输方式与主机联接，不同区域设备只需进行入网设置即完成安装接入，无需布线、成本低、扩展性强;

监控管理平台可在电子地图上定位每个人员，并实时传达信息到现场指挥中心。

特色：

提供精准定位数据

带有紧急呼叫功能

内置电量告警

报警功能

新型煤矿安全监控-监控对讲

视频监控：系统采用数字摄像机+NVR存储方式；双码流，分别实时观看和存储；重要场合以监控录像+拾音融合，事后提供有力的音视频证据；高清数字录像，与报警设备进行联动。

可自如调取视频监控的时实监控画面和回放录像，系统自动截取联动录像，用于用户能快速查看有效信息；

系统跟据与报警联动信息，当出现警情时，自动启动语音安抚，并连接管理中心的语音对讲功能，实时进行对话。

特色：

与报警事件挂钩，同步推出画面；

与电子地图定位，精确跟踪路径；

及时语音安抚，自动语音连接；

报警视频的智能过滤；

多系统联动响应；

新型煤矿安全监控-矿山地理信息

矿山地理信息系统(MGIS)是以计算机为基础,应用测量、摄影测量与遥感等技术采集信息,并通过机械制图和图像处理等手段,紧密结合矿山的空间与资源特征构建起来的一种信息系统，不仅具有地理信息系统的通用管理功能和空间分析功能，而且具强大绘图能力和辅助设计能力，同时具有强大的三维可视化功能和矢量图形组态功能。对于指导矿山的规划、日常生产、管理、环境监测以及安全预警等各方面有重要作用。

煤矿安全监控总结

基于物联网的煤矿安全监控系统，以无线传感器网络为支撑，将监测到的多种井下环境状态参数、工作人员位置等信息，汇聚后实时传送到地面监控中心，进行分析处理，采用数据挖掘技术，挖掘出有用信息，为用户和煤矿企业管理者提供决策支持。实现煤矿井下环境检测系统的数据实时采集、处理与传输、人员定位、环境监测与预警、信息共享等功能，提高煤矿生产的安全性。

对煤矿安全监控系统进行了总体结构分析和功能模块设计实现，利用视频监控、GIS、SMS、DDA等技术，实现多角度、可视化、实时环境监控。

在煤矿发生事故时，通过煤矿安全监控中心可以提供历史数据，实时数据等，为救灾工作的顺利进行提供数据支持和保障。