矿产资源开采远程监控技术研究-精品文档.docx
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1、矿产资源开采远程监控技术研究一、系统思路及关键技术从管理职能出发,矿业权管理需要实时建立开采设备与空间边界的关系;储量管理需要把握实时的资源开采量,而设备、人员及开采的实时信息包括位置、重量等可采用物理网技术进行采集,整个监控信息又可在平台下进行统一管理。因而,矿产资源开采远程监控系统的建设思路图是通过在人员、矿车、采掘设备、机车牵引设备、提升设备等矿业生产关键移动目的上安装定位卡,辅以在轨道上安装车辆探测器、生产区安装红外感应器,获取这些设备的实时位置信息、路由信息、历史轨迹信息,地感线圈获取设备的称重信息,利用有线或构建各种移动设备之间的物联网络,并结合矿井空间信息,在平台下实现对这些设备
2、的智能化识别、定位、跟踪、监控,进而实现远程监控。通讯分站负责采集各定位分站的数据,并且根据通讯协议进行数据封装,然后通过网络传输设备传输到数据中心,起到通讯网关的作用。数据中心通过网络编程,从互联网上接收各监控点通过传上来的数据,根据协议进行数据解析,存入数据库,同时生成各种实时和告警数据。相比拟视频监控方案来讲,此方案具备远程通讯成本小,系统开销低、易于维护,对环境要求宽松的特点,是物联网技术应用于“数字矿山建设的研究重点。其中,由于井下生产矿车定期更换,导致射频卡丢失,维护成本增加,系统引入了地感线圈和红外探测技术作为辅助定位系统。地感线圈探测技术,是在车辆经过的地方铺设线圈,车辆通过时
3、引起线圈振荡频率改变,进而识别车辆;红外探测器分为主动式和被动式红外,能够探测有效范围内的人员和其他热源目的。二、核心算法定位存储算法。设备被定位分站捕获后,构成一个原始的记录信息,仅仅包含定位分站号、捕获时间,通过定位存储算法进行数据匹配,计算出该设备的滞留时间和离开时间,构成了完好的路由信息,详细包含该设备进站时间、滞留时间、离站时间。定位存储算法就要把此数据转换为设备的路由信息。射频分站发送的定位信息包含两个内容:定位分站号和卡号,经过通讯总站加上时间信息。当携带射频卡的设备经过射频定位分站下面简称射频分站进入其捕获范围时,称为进站时间,此时射频分站不间断地发出定位信息;当设备离开射频分
4、站无法检测到设备时,称为离站时间,此时射频分站停止发送信息。自进站时间至离站时间这一段时间我们称为设备滞留时间。定位存储算法目的就是算出滞留时间并记录这个经过图。轨迹描绘算法。通过比对设备经过各定位分站的顺序,获得设备的路由序列,进而把路由信息数据描绘为轨迹图形。轨迹描绘中要通过进站时间对路由序列进行排队。告警算法。根据迎头和生产边界的生产特点,设定报警滞留时间阀值,当设备的滞留时间超出此阀值时,以为挖掘越界,产生告警信息。告警有两种算法:路由个数算法和滞留时间算法。路由个数算法通过计算经过定位分站的设备个数来衡量该生产区的活跃程度。滞留时间算法通过计算经过定位分站的设备的滞留时间来衡量该生产
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