目录一煤矿开采环境智能感知的基本功能煤矿开采环境的四个感知体系二煤矿开采环境感知物联网系统三第二章煤矿开采环境智能感知体系煤矿开采环境感知应用实例四

本章重点1、煤矿开采环境感知基本目的2、煤矿开采环境感知基本内容3、感知矿山物联网基本架构4、煤矿开采环境的四个感知体系

二、煤矿开采环境智能感知体系2.1煤矿开采环境感知的基本功能2.1.1煤矿开采环境的特点煤矿井下是由巷道、竖井、斜井、各种设备设施等构成的庞大的工程系统，由于系统的特殊性，其井下开采作业环境极其复杂与恶劣。由于井下生产系统工程庞大、环境恶劣且多种作业同时进行，从而形成了井下开采过程监测监控的特殊环境。（1）井下环境异常恶劣；（2）监测监控对象的种类多、数量广；（3）监测点分布广且位置不定。

二、煤矿开采环境智能感知体系2.1.2煤矿开采环境智能的基本目的为煤矿安全监督管理引入了新的理念、新的技术和新的方法，通过把各种类型的传感器应用到煤矿安全监控系统中，智能的感知“人员，机械，矿山环境”的各种状态信息。将现有的分散的，独立的，单一的监测监控平台进行升级，幵放，和集成多综合的监控系统，来实现人与机械的，环境的和其他物理系统，以及物与物、人与物的互相联动，从而保证煤矿的安全生产，实现安全监督管理中“物物互联、智能感知、物物互动、智慧处理”的设想。

二、煤矿开采环境智能感知体系创新2.1.3煤矿开采环境感知的基本内容

二、煤矿开采环境智能感知体系通过本系统：1.可以实时掌握巷道围岩与采场顶板状态及其他工况环境煤矿安全状态监测，实现对煤矿安全事故的预测预警；2.为巷道围岩及采场顶板的稳定程度、环境灾害危险性和机电设备安全性评估提供科学依据；3.有效解决智能工作面液压支架姿态协同控制、采煤机精准定位、刮板输送机直线度监测等关键技术问题。

二、煤矿开采环境智能感知体系

二、煤矿开采环境智能感知体系2.2煤矿开采环境的四个感知体系2.2.1井下人员信息感知（1）监测查询；（2）双卡考勤；（3）安全保障；（4）遇险救灾指引；（5）信息联网。2.2.2井下设备工况感知目前通过采用井下设备感知系统，可实时采集机电设备运行参数，结合日常设备巡检记录，对设备全生命周期动态管理，实现设备预防性维护，使设备管理及维检人员及时准确地掌握设备运行状况。

二、煤矿开采环境智能感知体系分类主要设备主要监测参数开采设备采煤机开停状态、位置、电压、电流、牵引速度、左右滚筒高度、温度、累计运行时间、方向液压支架支架高度、前后柱压力刮板输送机开机率、温度、开停状态破碎机开停状态、负荷、温度、运行时间、电压、电流、转速及转矩转载机开停状态、负荷、温度、运行时间、电压、电流、转速及转矩掘进设备掘进机、连采机、锚杆机开停状态、故障、开关电压、电流、功率因数、运行时间、油缸油压、油缸位移、截割电动机工作时间煤矿机电设备部分监测参数

二、煤矿开采环境智能感知体系煤矿机电设备部分监测参数分类主要设备主要监测参数供电设备高低压配电柜、移动变电站、高低压动力开关电压、电流、电量、有功功率、无功功率运输设备主提升机、副提升机钩数、质量、运行时间、提升速度、开停状态带式输送机运煤量、开停状态、故障状态、保护信号、运行速度、张力、温度、电流、电压辅助运输设备载人（货）信息、车辆信息、速度、运行轨迹

二、煤矿开采环境智能感知体系煤矿机电设备部分监测参数分类主要设备主要监测参数通风设备主要通风机负压、风量、电压、电流、振动、轴承温度、绕组温度、转速压风机开停状态、风量、压力、电压、电流局部通风机开停状态、电压、电流排水设备水泵运行时间、运行台数、排水量、电流、电压、功率、功率因数、出口压力、流量、电动闸阀工作状态与启闭位置、电动机温度保护信号、电动机内腔贫水保护信号、动静态绝缘监测保护信号

二、煤矿开采环境智能感知体系2.2.3井下生产状态感知与传感网络与美国、澳大利亚和波兰等采矿国家相比，我国煤矿开采主要呈现两大特征：第一，大部分矿井煤层的赋存条件复杂多样，灾害发生率较高且严重，安全威胁大；第二煤矿开采90%以上的煤矿开采依靠井工开采，生产过程包括巷道掘进、煤层开采、煤炭运输、主/副井提升等；设备包括掘进机、采煤机、皮带运输机、提升机等；环境包括工作面生产环境、井下通风环境、通信环境、供电环境等，需要被感知的对象非常众多，矿山综合监控网络平台需要构建一个完善的井下生产状态感知平台。

二、煤矿开采环境智能感知体系井下生产状态传感网络设计示意图井下无线设备覆盖示意图井下生产状态感知需要利用煤矿井下/井上传感网络进行数据采集传输，目前利用较多的传感方式为有线或无线传感网络，本书以无线传感网络为