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“智慧矿山精确定位安全管理系统”通过中国煤矿协会鉴定

2018年01月27日,山西潞安集团、北京永安信通科技有限公司、北京交通大学联合研发的 “智慧矿山精确定位安全管理系统” 在北京举行了中国煤炭工业协会组织的专家鉴定会,潞安集团副总经理唐军华、高河能源公司总裁刘进平牵头进行了答辩。经专家组(由中国工程院院士谢和平任评审主任,由中国矿业大学孙继平教授任评审副主任)鉴定,一致认定:课题名为“矿井动目标精准定位关键技术研究与应用” 的本系统,突破了煤矿传统定位系统升级改造中的多项关键技术,技术创新显著,填补了矿井精确定位的国内外空白,达到国际领先水平。

潞安高河能源公司作为全球第一个实际运行智慧矿山精确定位安全管理系统的矿山,该系统的成功应用,为中国一万个煤矿,九万个非煤矿山的精确定位安全监控,“一带一路”中国创造采矿技术的输出,开辟了新的篇章。地面管理人员随时可监控极度关注安全的矿井下的人、车、设备、传感器等的精确位置,分担了当前矿长、副矿长等管理人员每月多达20天以上井下实地进行安全检查的巨大压力,为下阶段无人采矿、智慧矿山打下了坚实的基础;利用精准位置与传感器等数据进行结合,进行大数据分析和关联预警,为安全采矿保驾护航。该系统还可广泛应用于:机场车辆定位、隧道人员安全监控、无人驾驶、无人车、无人机、国防坑道、消防救援、警卫安防、监所人员定位管理、电厂巡检人员定位管理、仓储人员和车辆定位、军队武器库管控等领域。研发团队拥有强大的科研能力,在2017年与国家能源投资集团有限责任公司、中国工程院合作,共同承担了国家科技部的“智能化无人开采工作面”国家重大专项,并且在地上北斗无法发挥作用的“深空、深海、深地”精确定位科研领域持续发力。

井下人员定位管理系统作为煤矿井下安全避险 “六大系统”之一,已经在矿山获得普遍应用。在人数统计、区域查询、考勤管理方面正发挥着越来越重要的作用。现有系统都是基于基于 RFID 或 zigbee的区域/粗粒度不稳定的定位技术,存在诸多定位不精准引起的问题,严重影响煤矿生产安全。另外,对于车辆信集闭系统,虽然国家已经出台相关标准。但实际情况是,许多煤矿企业并没有类似的系统;尽管少数厂家推出基于 RFID 的定位管理系统,并在一些煤矿中得到应用,但是效果非常不好,多数废弃不用。

2017年初,为了响应国家科技创新战略,潞安集团专门下发了《潞安集团矿井集约高效生产“三精”管理实施办法》的通知。其中明确要求:要实现“一个定位”,建立以井下作业人员、作业时间、作业空间和关键设备为核心的“四位一体”精准定位系统,实现对井下各作业环节超前预控、过程受控、全程监控。集团将以高河矿为试点,在集团范围推广精准定位管理,实现矿井安全生产精细化、管理流程精细化、效益提升精细化。

为了落实潞安集团“三精”管理理念,针对以人员、车辆信集闭系统当前存在的种种问题,山西高河能源有限公司与北京永安信通科技有限公司携手,研发的 “智慧矿山精确定位安全管理系统” ,实现了原来由射频卡区域定位管理向实时精确定位的重大突破。此系统由4个子系统构成: 针对人员定位及其业务需求,实现人员精准定位系统;针对车辆定位及其业务需求,实现车辆精准定位信集闭系统;针对传感器安全监控系统以及有线、无线通信系统业务需求,实现基于精准定位的新型综合监控和通信系统。

系统以精准时空定位为切入点,在高河现有企业信息化、生产自动化系统的基础上,研究以井下作业人员、作业时间、作业空间和关键设备为核心的矿井精准定位安全管理系统,将工作现场通过信息技术透明出来,解决矿井环境下人员、车辆、设备等的精准定位难题。

在建设精确定位安全管理平台的同时,逐步搭建起智慧矿山的基础框架。通过对现场多角度、全方位的数据采集,结合精准定位系统输出的时空数据,构建时空大数据平台,从时空的连续性和关联性上对现场安全、环境、生产过程等方面实施精确管理,实现对井下各作业环节的超前预控、过程受控、全程监控,通过统一调度,优化井下作业时空工序,逐步实现矿山从数字化向智能化的演进。

综上所述,“智慧矿山精确定位安全管理系统” 基于高河能源井下环境,以井下人员、车辆、工作面的实时精准定位为研究核心,采用物联网、大数据、云计算等技术,构建对井下人员、车辆、工作面、重点设备等对象精准定位的一整套安全管理系统。该系统已获安监总局安全资质,并通过井下现场应用及迭代优化,实际应用效果显著,对高河煤矿安全管理水平以及生产效率的提升均提供了有力的支持,证明系统整体达到了设计要求,产品成熟度具备在其它煤矿、金属和非金属矿应用的条件。

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