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文件名称:地下采矿自动化中的智能传感器应用研究 .pdf
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更新时间:2025-04-09
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地下采矿自动化中的智能传感器应用研究

引言

地下采矿一直是人类获取矿产资源的重要方式之一。然而,地下采矿作业环境

复杂恶劣,对人力资源的要求高,同时也存在一定的安全隐患。因此,在地下采矿

自动化中引入智能传感器技术是一种解决方案,它可以提高采矿作业效率并确保安

全。本文将重点研究地下采矿自动化中智能传感器的应用。

1.智能传感器在地下采矿中的必要性

地下采矿作业环境复杂多变,人力资源受限。传统的地下采矿方式需要大量的

人力投入,工作效率低下且存在一定的安全风险。而智能传感器的引入可以实现对

采矿作业环境的实时监测和数据采集,减少对人力资源的依赖,提高作业效率和安

全性。

2.智能传感器在地下采矿中的应用研究进展

2.1环境监测

智能传感器可以实时监测地下采矿的环境参数,如温度、湿度、气压等,为矿

工提供实时环境信息,确保其安全作业。此外,智能传感器还可用于检测有害气体

浓度,如甲烷和二氧化碳,以提前预警和防范事故的发生。

2.2设备监测与维护

智能传感器可以实时监测地下采矿设备的工作状态和运行参数,如挖掘车、输

送设备、支架等。通过传感器获取的数据,可以及时发现设备故障和异常,预测设

备寿命,优化设备维护计划,提高设备利用率和整体生产效率。

2.3人员定位和安全防护

地下采矿作业中,人员安全是至关重要的。智能传感器可以通过定位技术对矿

工进行实时定位,监测其工作状态和行为。同时,智能传感器还可以应用于矿工个

体防护装备上,如佩戴传感器的安全帽、手套等,实时收集个人在采矿过程中的健

康状况数据,提供预警和救援功能。

3.智能传感器在地下采矿自动化中带来的优势

3.1提高效率和降低成本

智能传感器的应用可以实现矿产资源的高效提取,减少人力成本和时间成本,

提高采矿作业效率。此外,智能传感器还能帮助优化设备使用,延长设备寿命,减

少设备维护费用。

3.2提升安全性和减少事故风险

智能传感器能够实时监测地下采矿环境和设备状态,及时发现异常情况和设备

故障,预警事故风险。人员定位和安全防护技术的应用,可以确保矿工的安全,并

在事故发生时提供迅速救援。

4.智能传感器应用中的挑战和对策

4.1信号干扰和数据传输

地下采矿环境中存在大量的信号干扰源,如岩石、水和采矿设备。这些干扰源

对智能传感器的信号采集和数据传输带来挑战。为解决这个问题,可以采用增强传

感器信号的硬件设计和改进传输协议的软件算法。

4.2能源供应和维护

地下采矿作业往往无法直接接入电网,能源供应和传感器维护成为问题。采用

低功耗的传感器技术和可再充电的电池供电方案可以解决能源供应问题;采用远程

监测和维护技术可以减少传感器的维护工作量。

5.小结

智能传感器的应用为地下采矿自动化带来了许多优势,包括提高效率、降低成

本、提升安全性等。然而,智能传感器应用中仍存在一些挑战,包括信号干扰和能

源供应等。通过针对性的技术改进和系统优化,可以进一步推动智能传感器在地下

采矿自动化中的应用。