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智能化矿山建设在中小型矿山的应用探讨

昆钢科技 2021年第2期 48-51页

作者：祝强彭立峰陈双云李忠仙李建展智能化矿山的研究与应用分课题高级研修班

矿山智能化建设是矿山建设的发展方向,大型矿山已经在机械化、自动化、智能化建设以及改造取得了突出进步,中小型矿山是否适合开展智能化改造,结合中小型矿山小、杂、散的特点,以及预期投入少的影响,需要在模式和方法上进行探索,本次就... 详细信息

矿山智能化建设是矿山建设的发展方向,大型矿山已经在机械化、自动化、智能化建设以及改造取得了突出进步,中小型矿山是否适合开展智能化改造,结合中小型矿山小、杂、散的特点,以及预期投入少的影响,需要在模式和方法上进行探索,本次就中小型矿山智能化改造可以开展的方向进行了探讨。

关键词：中小型矿山智能化数据管理三维建模资源管理采掘计划

昆钢本部搬迁转型与智慧城市的研究及应用——智慧社区建设的初步研究

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昆钢科技 2020年第1期 24-28页

作者：秦麟能敏敏阮金文周昆宁王忠华王开超昆钢本部搬迁转型与智慧城市的研究及应用分课题高级研修班

随着时代进步,信息技术的发展,社区居民的需求也是在不断改变。智慧社区正是新形势下探索公共治理的一种新模式。即以构建人性化环境为基础,充分应用互联网技术。以保障社区安全、提供综合社区信息服务、智能家居以及物业管理智能化。... 详细信息

随着时代进步,信息技术的发展,社区居民的需求也是在不断改变。智慧社区正是新形势下探索公共治理的一种新模式。即以构建人性化环境为基础,充分应用互联网技术。以保障社区安全、提供综合社区信息服务、智能家居以及物业管理智能化。一个真正的智慧社区,应该首先完成“硬件+软件+平台+服务”这四个基本点。也就是居民能够通过手机app控制社区内或是家庭的智能硬件,物业能够有软件后台观察数据,所有的数据都能基于云端形成体系的分析对接给平台,让居民、物业、政府、商家等多方都能受益,这才是真正拥有智慧的社区。通过对昆钢本部社区基本情况的分析,梳理了存在的客观问题,以问题为导向并结合智慧社区建设的基本内容提出了建议,为昆钢下一步搬迁转型后社区的发展建设措施提供了方案。

关键词：智慧社区物联网云计算大数据

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硬脂酸包覆铝粉爆炸火焰传播机理研究

爆炸与冲击 2025年

作者：黄钰雄郭瑞秦江牛艳杰徐畅张新燕山东科技大学安全与环境工程学院西安科技大学安全与科学工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地青岛市生产安全火灾事故智能控制工程中心

为了探究包覆铝粉爆炸火焰发展演化规律与传播机理，本文采用溶剂蒸发法制备了壳-核结构硬脂酸包覆铝粉（SA@Al），应用改进的哈特曼管，实验研究了粉尘云浓度对5%、10%与15%包覆浓度SA@Al粉尘爆炸火焰传播特性的影响；同时应用CHEMKIN... 详细信息

为了探究包覆铝粉爆炸火焰发展演化规律与传播机理，本文采用溶剂蒸发法制备了壳-核结构硬脂酸包覆铝粉（SA@Al），应用改进的哈特曼管，实验研究了粉尘云浓度对5%、10%与15%包覆浓度SA@Al粉尘爆炸火焰传播特性的影响；同时应用CHEMKIN模拟分析其气相爆炸反应动力学特征，进而揭示SA@Al爆炸火焰传播机理。结果表明，随粉尘云浓度增大，5%、10%和15%包覆浓度SA@Al粉尘爆炸火焰饱满度与连续性均先增强后减弱，平均火焰传播速度均呈先增大后减小的趋势，当粉尘云浓度为500 g/m3时火焰传播速度均达到最大。相比而言，纯铝粉爆炸火焰传播速度在750 g/m3时达到最大，表明硬脂酸包覆层促进了铝粉爆炸火焰的传播。此外，各粉尘云浓度下，10%包覆浓度SA@Al爆炸火焰最剧烈，平均火焰传播速度最大。SA@Al爆炸火焰升温主要包括两个阶段，快速升温阶段R2、R11和R10的温度敏感性较高，缓慢升温阶段R5、R11的温度敏感性较高。粉尘云浓度对缓慢升温阶段温升速率影响显著，使得500 g/m3时SA@Al的爆炸平衡温度最高。硬脂酸包覆层的燃烧促进了铝核的氧化，使爆炸反应得以强化，但过高的粉尘云浓度会导致O自由基受限，在一定程度上削弱反应强度。

关键词：包覆铝粉爆炸粉尘云浓度火焰传播化学反应动力学

借鉴发达国家经验构建农业信息化高地的思考与建议

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世界农业 2013年第9期 3-5页

作者：农业部农业信息化专题研究班课题组农业部农业信息化专题研究班课题组

农业云计算以其储存与计算能力强大、服务方式便捷等优势,将为中国农业信息化建设带来革命性变革。本文从多个角度阐述了中国加快农业领域云计算建设的必要性,介绍了国外农业云计算的应用领域和先进经验,研究了中国农业云计算在平台建... 详细信息

农业云计算以其储存与计算能力强大、服务方式便捷等优势,将为中国农业信息化建设带来革命性变革。本文从多个角度阐述了中国加快农业领域云计算建设的必要性,介绍了国外农业云计算的应用领域和先进经验,研究了中国农业云计算在平台建设、智能生产、电子商务等多个领域的应用构想,最后提出了加快发展农业云计算的政策建议。

关键词：云计算农业信息化应用构想政策建议

基于PLC的全液压牙轮钻机智能钻进控制系统研究

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基于PLC的全液压牙轮钻机智能钻进控制系统研究

作者：张要贺长沙矿山研究院

学位级别：硕士

随着国民经济的高速发展,矿产资源的开发利用成为我国社会经济发展的重要支柱。凿岩作业作为整个矿山生产中的一环,对矿山生产效率、生产成本和生产安全等有着极其重要的影响。而牙轮钻机作为露天矿山、尤其是大型露天矿山的主要凿岩设... 详细信息

随着国民经济的高速发展,矿产资源的开发利用成为我国社会经济发展的重要支柱。凿岩作业作为整个矿山生产中的一环,对矿山生产效率、生产成本和生产安全等有着极其重要的影响。而牙轮钻机作为露天矿山、尤其是大型露天矿山的主要凿岩设备,向自动化、智能化发展有着重要的意义。本文立足于现实需求,顺应未来发展,提出了全液压牙轮钻机智能钻进控制系统研究这一具有前沿性和现实意义的课题。在对牙轮钻机钻进过程进行受力和运动分析的基础上,对钻进控制和各种故障发生的机理进行了解释和分类,为智能控制液压系统识别和处理提供了理论基础;为实现钻进系统的智能控制,设计一个能够调节钻进机构主要参数的控制系统;提出了钻进系统的模块化设计,并在此思想的指导下,将控制系统分成了控制模块和故障诊断模块两部分,极大地降低了设计难度;采用了CANBUS总线技术,实现了各模块与主控制器之间的通讯,为以后功能的扩展预留了空间。以上的综述研究,形成了一个完备的智能钻进控制系统。模块化的设计使其能迅速移植并应用于采用了机电液一体化技术和CANBUS技术的牙轮钻机,更提高了整个系统的工作效率。因此,文章具有一定的理论意义和工程使用价值。

关键词：智能控制模块化控制系统扩展机电液一体化

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基于最优凿岩转角的液压凿岩机效率提升研究

基于最优凿岩转角的液压凿岩机效率提升研究

作者：席汝凯长沙矿山研究院

学位级别：硕士

随着经济社会的发展,矿山、隧道、建筑等行业发展迅猛,作为凿岩钻孔的主要工具,液压凿岩机得到广泛应用,而凿岩效率直接影响着工程进度,因此液压凿岩机效率的提升一直是凿岩机械研究的重点。本文依托国家863课题“智能中深孔全液压凿岩... 详细信息

随着经济社会的发展,矿山、隧道、建筑等行业发展迅猛,作为凿岩钻孔的主要工具,液压凿岩机得到广泛应用,而凿岩效率直接影响着工程进度,因此液压凿岩机效率的提升一直是凿岩机械研究的重点。本文依托国家863课题“智能中深孔全液压凿岩台车”,基于最优凿岩转角理论,提出通过实时检测液压凿岩机冲击频率,匹配与之对应的回转速度,以提升凿岩效率的方案,并建立了控制系统,进行了仿真分析和试验研究。首先,阐述国内外液压凿岩机的发展状况,分析了凿岩效率提升的研究情况;通过研究液压凿岩机的工作机理,提出通过在凿岩过程中保持最优凿岩转角提升液压凿岩机的凿岩效率,并设计了可行的回转速度控制方案。对凿岩过程中的振动信号进行了分析,利用数据采集理论及信号分析与处理理论对振动信号进行了理论分析,理论上论证了提取出液压凿岩机的冲击频率的可行性。其次,对基于凿岩转角的回转速度控制系统方案进行分析,设计了可行的实现方案;基于LabVIEW平台搭建了信号采集、处理及传输模块,完成了提取液压凿岩机冲击频率及匹配最优转速并将数据发送至控制器的功能;分析了电磁比例换向阀的特性,并利用控制器接收最优转速匹配控制电流,完成对比例阀开度的控制;对信号采集、处理及传输模块进行了仿真,验证了系统的可行性。最后,依托863项目“智能中深孔全液压凿岩台车”,在工业试验现场对搭载控制系统的凿岩台车进行凿岩试验,试验结果表明,系统在恶劣环境的凿岩现场工作稳定,并且回转速度控制系统对凿岩效率有显著提升,验证了本文提出的基于最优凿岩转角的根据冲击频率调节回转速度控制系统的可行性与实用价值。

关键词：液压凿岩机凿岩效率 LabVIEW 凿岩转角控制系统

低功耗微热板ZnO甲烷传感器仿真及性能研究

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工程科学学报 2023年第6期45卷 987-994页

作者：李加明焦明之钱晨矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116

随着微机电系统(MEMS)的发展,运用该技术的半导体传感器也跟着迅速发展,逐渐走向微型化、集成化和智能化.基于MEMS的微加热板(MHP)的金属氧化物甲烷传感器具有功耗小、响应快等优点,广泛应用于甲烷检测.其中,氧化锌(ZnO)甲烷敏感材料因... 详细信息

随着微机电系统(MEMS)的发展,运用该技术的半导体传感器也跟着迅速发展,逐渐走向微型化、集成化和智能化.基于MEMS的微加热板(MHP)的金属氧化物甲烷传感器具有功耗小、响应快等优点,广泛应用于甲烷检测.其中,氧化锌(ZnO)甲烷敏感材料因其灵敏度高、中毒效应小、工作温度低等优点,广受关注.但是,该敏感材料制备的传感器响应性能依然受加热温度及热量分布的强烈影响.使用有限元分析(FEA)软件COMSOL中的Multiphysics模块对物理场中的温度进行仿真分析与比较,揭示了在相同工作条件下加热电极结构对温度分布的影响,优选的微加热板达到300℃时需要75 mW左右的功率.在商用微加热板的叉指电极上采用无遮挡全表面溅射氧化锌敏感材料构建ZnO薄膜甲烷传感器,并使用合肥微纳公司HIS9010测试了气体传感器的响应.采用静态测量的方法向1 L的气体腔内注射甲烷气体,经过测试,与现在不同形貌的ZnO相比,本课题组使用的磁控溅射制备的氧化锌薄膜气体传感器,在(1000~10000)×10^(-6)甲烷浓度区间内响应线性度比较好,对浓度为10000×10^(-6)的甲烷响应值达到了30.与国内外商用甲烷传感器的甲烷响应性能进行了对比,结果表明本课题组制作传感器响应更高,更具有应用优势.

关键词：甲烷微加热板有限元分析磁控溅射氧化锌

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矿井微震与电法耦合监测技术

煤炭学报 2024年第1期49卷 586-600页

作者：刘盛东杨彩章俊李纯阳任川中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室江苏徐州221116 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司安徽合肥230088

随着煤炭资源开采区域、深度及强度的增加,矿井工作面采掘扰动极易诱发矿井突水事故,严重威胁我国煤炭资源安全开采。矿井水害事故的发生主要是岩体采动破裂与矿井水渗流共同作用的结果。研究表明,微震信号的纵横波到时、幅值、频率等... 详细信息

随着煤炭资源开采区域、深度及强度的增加,矿井工作面采掘扰动极易诱发矿井突水事故,严重威胁我国煤炭资源安全开采。矿井水害事故的发生主要是岩体采动破裂与矿井水渗流共同作用的结果。研究表明,微震信号的纵横波到时、幅值、频率等参量可有效表征岩体破裂位置、强度及其震源机制,地电场信号中的电阻率、激励电流及自然电位等参量可有效表征岩体渗流演化过程。透水通道形成对应微震场特征,地下水渗流对应地电场特征,因此微震电法耦合方法对矿井水害孕育发展过程具有监测预警的功能,可有效对采动破坏过程中形成的突水通道、水源位置及渗流过程等水害三要素进行精准捕捉;减少单一地球物理方法多解性,提高水害监测预警精度,对煤矿防治水意义重大。当前,微震与电法耦合监测技术在煤矿水害实时动态监测中开始得到应用,突破传统微震与电法独立采集的局限,课题组自主研发了国内外首款煤安认证的微震与电法耦合并行监测系统,该系统以微震场与地电场并行采集基站为核心,集被动源微震波场与主被动地电场为一体,通过连接矿井物联网,实现远程数据采集控制、传输及云端存储;其一体化网络服务器主机可连接多个采集基站,并将微震检波器、电法激励电极与电位测量电极进行相互隔离、并行采集,形成微震事件密度与能级分布、电阻率分布、自然电位分布等时空云图来监测预判水害三要素。微震与电法耦合监测技术仍需在微震事件智能识别与定位、地电场的电阻率三维反演以及自然电位渗流反演方面进行专项攻关;结合并行监测的微震电法大数据集,重点在微震电法数据联合反演、智能化监测预警方向开展进一步研究。微震与电法耦合监测技术,作为矿井水害的主动预警监测新方法,可为我国智能化矿井建设发挥重要作用。

关键词：微震与电法耦合主被动一体化监测预警煤矿水害智能矿山

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矿山人员状态信息描述方法研究

物联网学报 2019年第4期3卷 9-16页

作者：冯仕民丁恩杰刘忠育俞啸孟磊赵志凯矿山互联网应用技术国家地方联介工程实验室江苏徐州221008 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心江苏徐州221008 徐州市物联网产业发展研究中心江苏徐州221008

矿山人员不安全行为是引发事故的关键因素,而行为与人员的状态信息密切相关。本体被广泛应用于计算机科学中需要信息交换和知识共享的领域,这些信息和知识包含复杂的结构和多种多样的语义。论述了矿山人员状态信息描述方法的研究,首先... 详细信息

矿山人员不安全行为是引发事故的关键因素,而行为与人员的状态信息密切相关。本体被广泛应用于计算机科学中需要信息交换和知识共享的领域,这些信息和知识包含复杂的结构和多种多样的语义。论述了矿山人员状态信息描述方法的研究,首先介绍了其在物联网领域中的概况,阐述了矿山人员状态信息描述的重要性和必要性,介绍了语义网、情境描述和知识表示等研究背景,分析了矿山人员状态信息感知描述方法。提出的本体模型,基于oneM2M国际化技术规范。为了构建此本体,借鉴了oneM2M基本本体的部分核心概念,同时提出了专属于矿山人员状态信息描述的概念类、属性及关系。提出的矿山人员状态信息描述本体,旨在达到规范信息描述、数据语义标注、知识共享和重用的目的。最后总结并展望了本体方法在矿山人员状态信息描述和行为识别研究中的前景。

关键词：矿山物联网情境建模本体知识表示人工智能