态势感知是一种基于环境的、动态、整体地洞悉安全风险的能力,是以安全大数据为基础,从全局视角提升对安全威胁的发现识别、理解分析、响应处置能力的一种方式,最终是为了决策与行动,是安全能力的落地。为了实时全面掌握煤矿整体的安全状态,将安全态势感知概念引入煤矿安全领域,构建集智能感知、安全态势评估与风险智能预警一体化的煤矿安全态势感知系统,该系统实时感知煤矿的环境、设备、人员的安全状态,为矿领导提供辅助决策的依据。
由于露天矿内部各种设施(如矿坑、建筑、电线、设备等)的分布状况在空间布局中比较复杂,通过二维GIS系统无法准确实现对设备设施和准确定位和管理,为了对各种可能发生的事故进行预警,为事故处理提供决策支持,从而加强露天矿内部设施的管理水平,利用地理信息及遥感技术、实物照片,通过帖图的方式形成纹理后形成的三维影像,通过建筑物及露天矿矿坑在三维建模的基础上,形成露天矿二三维一体化监控系统。
三维展示主要包括场景浏览、信息查询、GIS分析、场景制作4部分功能组成。具体:
(1)露天矿坑及排土场的三维显示;
(2)露天矿供电系统、露天矿疏干系统;
(3)露天工业广场主要建筑、疏干作业部主要建筑、组装场地主要建筑;
(4)破碎站,坑下胶带运输系统及部分皮带走廊,其它与露天矿相关联的设施等等。
露天矿边坡安全失稳预警监测系统基于边坡失稳动力学理论模型,主要采用边坡失稳传感器实时监测预警边坡体安全度的变化,并早期预警边坡失稳及垮塌。系统采用传感、采集、处理、专业分析一体的传感模式,将主动传感技术与监测对象的安全模型与失稳控制模型耦合,实现灾害体安全及失稳预警的智能化、简单工具化、低成本化,与现有的群测群防系统结合,可实现智能感知与群众发现相结合的地质灾害专群系统。
根据矿山行业所特需的状态监测和管理要求而定制开发的矿山机械设备故障监测预警系统,在矿山设备预先选定的位置安装振动加速度传感器、转速传感器和温度传感器,传感器将其采集的信号通过电缆接入到在线采集器中,采集器负责采集和调理现场传感器采集的信号,从而实时监测机械设备的温度、噪声、震动、润滑等方面异常运转现象,发现齿轮箱、电动机、轴承等重要传动部件的早期故障,全面实现矿山各关键设备的在线实时故障诊断的网络化、智能化,真正意义上实现预知性监测和故障维修。
通过安装传感器对作业环境的粉尘和噪声进行实时监测,以较高的频率对周围的目标体进行实时监测数据采集,支持环境监测数据实时采集、实时分析和实时存储,并实时传输所采集到的数据推送到监控中心、相关管理人员和电子公示牌,当有超标报警、设备异常和突发环境事件时,系统会针对不同类型进行处理,将报警信息转报上级领导,供上级领导进行审核,如有必要通知停产整改,以便对生态环境进行保护。
结合5G和4G网络传输技术,对于具备条件的设备配套安装自动巡检装置和智能无人操作模块。通过软件开发和信息整合,实现胶带系统设备自动巡检,自卸车、输煤系统部分部位和疏干排水环节无人操作。实现煤仓等高粉尘区域、煤岩胶带系统设备远程控制。
系统能够自动对整个采矿生产流水线进行巡检,发现问题自己报警,通知巡检工检查维修。在设备参数超过预警门限时,系统自动将设备主要参数记录下来,供事后分析用。时间段长度可由系统维护人员在系统数据库中修改,事故前追忆点数和事故后延续点数也可在参数中修改。系统具有强大的系统自诊断与故障报警功能,可准确判断设备故障类型、位置,并能提供图像和声音报警提示以及打印输出,并能按时间顺序,将各个历史动作的顺序、时间记录下来,供事后分析用。
该系统综合运用GPS/北斗实时定位技术、计算机技术、无线通讯技术、优化软件和最优化技术等先进手段,建立露天矿全面的生产监控和优化调度,是一套露天矿智能化的生产指挥管理系统,对生产采装设备、运输设备、卸载点及生产辅助设备进行全方位的实时监控和优化调度,能够及时自动应对生产中出现的突发事件,以实现及时优化调度生产和实时调控生产。
应用物联网、卫星定位和无线射频技术,通过车辆的坐标采集、设备监控、图像智能识别等技术,实现了设备故障预警、人员违章预警、车辆的超速防撞预警等功能,同时对露天矿的人、车、物的预警信息实时记录,使矿领导及时掌握采场内生产运营情况,减少隐患发生并实现奖惩分明,实现矿区灾害预警,为矿山安全生产提供更加先进完善的管理手段,对提高作业效率、保障矿区安全具有重要作用。
白音华三号露天矿智能化安全管理系统
本系统按“一个平台、六项功能、两级管控”进行设计,为公司和所属20 个部门提供预测预警、统计分析、跟踪督办、报警联动、绩效考核、智能监管等功能。“一个平台”指智能化安全管理系统监控平台,围绕智能化安全管理系统监控平台整合多套应用系统,形成统一数据平台,最终实现对各安全生产经营数据综合管理与分析,实时为安全生产管理提供信息支撑及指导;“六项功能”指智能化安全管理系统监控平台由六项管理功能来实现安全环保监管要求,六项功能有:一是指导入矿入坑入地面生产系统的人员和车辆的准入功能、二是对边坡滑动及火灾预防等的预警功能、三是矿区室内外数字摄像头对人员和设备的监控功能、四是对突发事件应对管理的应急功能、五是对员工安全生产教育的培训功能、六是部分设备现场有人操作改为现场无人操作的无人功能。“两级管控”指建立公司级智能化安全管理系统监控平台及部门(外委)级智能化安全管理系统监控子平台,实现公司综合管理,部门(外委)专业(专职)管理,实现安全生产横向到边、纵向到底全覆盖监管。