矿山物联网人-机-环状态感知关键技术研究

发布时间：2021-03-27 10:48

　　物联网技术的多学科交叉融合特性为解决矿山安全生产问题提供了全新的途径,矿山"人-机-环"状态信息的实时精准感知是矿山物联网应用的基础。分析了矿山安全生产物联网技术体系架构,围绕矿山物联网感知理论、智能传感技术、标准化方法、大数据分析服务几个关键问题,建立了基于信息物理系统和数字孪生的虚实融合感知理论模型,提出了矿山"人-机-环"信息统一描述方法,研究了矿用光学等多参数传感与能量自动捕获技术,规范了矿山物联网编码与交互协议标准,设计了矿山物联网融合通信网络服务架构,构建了矿山物联网大数据高效接入与深度分析应用服务体系,实现矿山安全生产状态信息的全面精准感知、实时高效交互与智能分析应用。为提升矿山安全预防准备、监测预警、态势预判、综合保障技术水平,提高矿山安全生产效率提供有力的科技支撑。 

【文章来源】：通信学报. 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

矿山安全生产物联网技术体系

第2期袁亮等：矿山物联网人机环状态感知关键技术研究·5·3.3基于语义的人机环运行状态知识库结合“虚实融合”感知体系，研究矿山生产过程“人机环”运行状态模式与异常发生机制，对状态模式、状态因素、传感数据、场景信息及状态属性和关联关系进行本体语言描述，并通过相关理论和经验数据，建立异常状态诊断规则。收集现有的检修维护工程经验知识、设计资料、专业书籍、生产规程、安全标准、各系统领域专家工程实践经图2基于语义本体和oneM2MBaseOntology的矿山设备描述模型图3矿山物联网“虚实融合”感知体系

理、联动关系构建复用（部件级）状态知识库和设备系统级状态知识库。环境方面，收集矿山地质测量、钻探、物探、安全监测（通风、瓦斯、水、顶板、矿震等）等数据，分析数据类型、结构、含义及其相互关系，研究基于语义本体理论的矿山环境信息的有序组织、定位和提取技术，结合矿山安全相关法律法规及瓦斯突出、采空区发火等灾害诱发机理，建立矿山井巷内、工作面、采空区等区域的地质、瓦斯、水文等环境描述指标体系。采用事故树分析方法，厘清矿山安全事故的参数条件与关联关系。基于事故树的瓦斯爆炸知识结构如图4所示，图4基于事故树的瓦斯爆炸知识结构

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3103376