基于无线技术的井下综合信息平台是一种创新的矿业信息化解决方案,旨在推动采矿业向智能化发展。21世纪,随着科技进步和矿产资源需求的增长,数字化矿山成为矿业发展的目标。数字化矿山可分为三个层次:矿山数字化信息系统、虚拟矿山和远程遥控操作与自动化采矿。
该平台的核心是结合ZIGBEE和WI-FI无线技术,实现语音、数据和视频的三网合一,支持“五遥”功能,即遥控、遥测、遥调、遥信和遥视。通过这一平台,可以实现以下具体功能:
1. 井下人员定位,确保人员安全。
2. 井下无轨设备定位与交通管制,优化作业流程。
3. 实时监测无轨设备和固定设备的状态,预防故障。
4. 监测井下环境,如温度、风速和粉尘,确保作业环境安全。
5. 使用WIFI手机进行无线通讯,提高通信效率。
6. 无线视频监控,增强可视化管理。
7. 人员和设备靠近预警,防止意外碰撞。
8. 进入危险区域或重点防护区域报警,保障安全。
9. 井下人员紧急撤离警示及语音提示,应对突发情况。
10. 电子地磅称重,实现精确计量。
系统整体网络结构涉及多个开发课题,包括基于ZIGBEE和WI-FI的井下信息平台设计、多通道多任务通讯规约、车辆自定位算法、车载通讯机设计、交通信号管制系统、人机定位及交通管制系统的数学模型,以及智能动态库数学模型等。
系统主要由七个子系统构成:
1. Zigbee+WI-FI无线数传子系统,负责数据传输。
2. 人机定位子系统,用于人员和设备的精确定位。
3. 无轨设备定位模块,监控移动设备的位置。
4. 人员定位模块,追踪井下工作人员。
5. 交通信号控制子系统,管理井下交通。
6. 井下环境安全测控子系统,监测环境参数。
7. 无线语音通讯子系统和无线视频监控子系统,提供通信和视觉支持。
8. 调控中心子系统,集中管理和控制整个平台。
选择Zigbee+WI-FI无线数传子系统的原因在于,井下环境复杂,有线网络施工难度大,而无线技术则提供了施工简便、维护容易和扩容灵活的优势。系统采用先进的Zigbee和WI-FI技术,确保了高带宽和稳定性,同时遵循国际标准,保证了网络的开放性和兼容性。此外,系统设计充分考虑了未来扩展的需求,为系统的升级和新功能的接入预留了空间。
WIFI设备的选型和组网原理中,每台设备配备两个WIFI模块,一个用于链路连接,另一个用于无线传输和覆盖。通过这种方式,数据可以在设备之间高效传输,同时减少了带宽损耗。这种设计确保了网络的高效运行和稳定通信,为井下综合信息平台的高效运作提供了有力保障。