科创中国

采矿业,煤炭开采和洗选业

当前煤矿安全生产监控系统技术滞后，多依赖人工井下操作，生产效率低且事故多发，死亡率高于国际水平。为解决这一问题，本项目研发了“基于物联网技术的煤矿安全生产监控系统”。 该系统通过物联网技术，实现了矿山安全生产环境的可视化、数字化及智慧化。创新点包括：自主设计的无线传感器网络非测距节点定位方法及TD-SCDMA系统井下人员精确定位，提高了定位精度；将无线传感网与无线网状网络技术融合，提出基于巷道环境的无线传感器网络分簇路由方法，增强了数据传输有效性；设计了基于GIS的矿用手机安全监测系统，结合矿井监控预警通信方法，实现了危险状况的及时预警。 该系统成功应用于北京富华宇祺信息技术有限公司的矿用3G无线通讯系统，为建设单位节省约35%的预算，显著提高了井下生产的安全系数，保障了矿工生命安全，提升了矿区自动化生产能力，促进了煤炭行业的全面发展，改变了矿山经济增长方式。未来，项目组将继续跟进电子技术成果，研发新产品，保障系统安全运行，推动系统全面推广。

1. 精准定位技术：首次自主设计开发了无线传感器网络非测距节点定位方法及基于TD-SCDMA系统的井下人员精确定位方法，提高了节点的定位精度，有效降低了运算复杂度。 2. 融合网络技术：创新性地将无线传感网（WSN）与无线网状网络技术（WMN）相互融合，提高了传输带宽和距离，解决了Mesh节点在井下环境部署困难的问题。同时，提出了基于巷道环境的无线传感器网络分簇路由方法，消除了能量约束，提高了数据传输的有效性。 3. 多网融合与智能预警：建立了基于无线自组织网络和多网融合物联网技术的煤矿安全生产监控系统架构和软硬件系统，为井下复杂环境提供了稳定的传输和及时的信息共享。设计了基于GIS的矿用手机安全监测系统，结合矿井监控预警通信方法，实现对危险状况的及时预警。

该团队致力于解决煤矿安全生产中的监控难题，针对当前煤矿生产安全监控系统技术落后、不能很好地适应井下复杂生产过程监控需求的问题，提出了基于物联网技术的煤矿安全生产监控系统的研发项目。 团队成员具备丰富的专业知识和实践经验，他们深入研究了煤矿井下的恶劣环境特点，并自主设计开发了一系列创新技术。例如，他们首次自主设计开发了一种无线传感器网络非测距节点定位方法及基于TD-SCDMA系统的井下人员精确定位方法，有效地提高了节点的定位精度。同时，团队还创新性地将无线传感网与无线网状网络技术相互融合，提高了传输的带宽以及传输的距离，并解决了将Mesh节点大范围部署到井下环境中较困难的问题。

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