基于地理信息系统(GIS)的采煤机定位定姿技术研究
采煤机采区定位定姿技术
采煤机的姿态主要是靠俯仰角、横滚角和偏航
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机械管理开发 jxglkfbjb@
第 33 卷
角表示的，如图 1 所示。
从载体坐标系变换到基准坐标系的公式为：
晌上 xb 裳梢
晌上 xo 裳梢
上 上
yb
梢 梢
=C1C2C3上上
yo
梢 梢
.
尚上 zb 捎梢
尚上 zo 捎梢
（4）
采煤机上任意点的位置，可以通过式（4）转换到
收稿日期：2018-02-26 作者简介：崔宇（1989—），男，毕业于大同大学煤炭工程学院，助 理工程师，综采技术员。
惯性导航技术是一种自主式导航技术，通过安 装在采煤机上的陀螺仪及加速度计，测量采煤机的 实时角加速度和线性加速度，解算出采煤机的运动 状态信息，再经过坐标变换得到采煤机的实时位置。 这种方法不需外加信号，定位精度高，可以得到采煤 机的三维位置信息，但在长时间工作后由于累积误 差使精度变差，需要采用综合导航技术进行修正[4]。 2 捷联惯导与无线传感器网络组合定位定姿原理
图 2 所示。
Z2
Z（0 Z1）（天）
Zb
兹
Y（2 Y b）
X（1 X2）
Y（0 北） Y1
X（0 东）
Xb
图 2 坐标系变化示意图
其 中 OXbY bZb 是 载 体 坐 标 系 ，OXoY oZo 是 当 地 基准坐标系，载体坐标系经过三次旋转后与基准 坐标系重合，三次旋转的角度就是采煤机的俯仰 角 兹、横滚角 酌 和偏航角 鬃。三次旋转的变换矩阵 分别为：
基于GIS煤矿地质测量信息数据模型论文
基于GIS的煤矿地质测量信息的数据模型的研究[摘要]：基于gsi的煤矿地质测量信息分类编码应当与数据模型紧密联系，其实现就是在概念化设计的基础上对煤矿地质测量空间信息进行抽象、汇总与组织，并在逻辑实现的基础上进行分类编码的过程，同时也反映了从客观世界到计算机世界的逐级映射的过程：通过概念数据模型对煤矿地质测量信息进行抽象、汇总与组织；通过逻辑数据模型对煤矿地质测量信息进行分类与编码。
[关键词]：gis 煤矿地质测量数据模型中图分类号：x752文献标识码：x文章编号：1009-914x（2013）01- 0297-011．前言随着信息科学技术的快速发展以及社会经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛地应用于社会的不同领域；信息化与网络化己成为各个行业数字化的重要基础手段，在企业应用中起到十分重要的作用。
客观世界的事物是无穷无尽的，要研究、认识、利用和改造它们，就必须进行概括与抽象（即理想化或模型化），以便揭示客观事物演变的基本规律，并将其作为利用和改造客观世界的手段。
模型是现实世界本质的反映或科学的抽象，反映事物的固有特性及其相互联系和运动规律。
数据模型是地理信息系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表达，以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程。
基础信息分类与编码需要把现实世界抽象到数字世界与信息世界。
2．煤矿地质测量信息涉及的范围及其特征煤矿的开发活动是一个复杂的系统工程，在生产过程中，产生了大量的相关信息。
从信息来源看，可将其分为内部数据源和外部信息源。
内部数据源是指煤矿日常生产和销售活动有关的数据，主要包括煤矿地质测量信息数据、采掘工程数据，以及安全与调度、设施与耗材、通风、运输等生产数据，还包括财务、劳动与人事、原材料消耗等运营数据；外部信息源是指国家政策、法规、上级单位指令、原材料市场、矿产品市场等信息。
煤矿地质测量信息主要针对煤矿这一特殊的空间系统，它的对象主体是煤层及其围岩等地质实体。
综采工作面采煤机定位技术研究
综采工作面采煤机定位技术研究随着煤炭工业的不断发展，采煤机在煤炭生产中起着重要作用。
而综采工作面采煤机的定位技术更是对煤矿生产效率和安全性有着重要的影响。
本文将对综采工作面采煤机定位技术进行研究，探讨其发展现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
综采工作面采煤机定位技术是指通过各种感知技术和定位方法，实现采煤机在工作面的准确定位，以便提高采煤效率和确保工作面的安全性。
随着煤矿生产规模的不断扩大和煤层复杂程度的增加，综采工作面采煤机定位技术也在不断发展和完善。
目前，主要的定位技术包括全球定位系统（GPS）、激光扫描技术、摄像头定位技术等。
1.全球定位系统（GPS）技术全球定位系统是一种利用卫星信号实现定位的技术，它可以实现对采煤机位置的准确定位，并可以通过系统软件实现对采煤机位置的监控和管理。
在实际应用中，通过布设在采煤机上的GPS接收器，可以实现对采煤机位置的实时监控和管理，使得采煤机的定位更加准确和稳定。
2.激光扫描技术激光扫描技术是一种利用激光测距仪实现对采煤机位置的测量和定位的技术。
这种技术可以通过在采煤机上安装激光测距仪，实时获取采煤机所在位置的三维坐标，并结合地图信息实现对采煤机在工作面的准确定位。
与GPS技术相比，激光扫描技术更适用于煤矿井下环境较为复杂的情况。
3.摄像头定位技术摄像头定位技术是一种通过在采煤机上安装摄像头，实时获取采煤机在工作面的位置信息的技术。
通过对采煤机位置的监控和分析，可以实现对采煤机定位的精准控制，提高采煤效率和安全性。
二、综采工作面采煤机定位技术存在的问题尽管综采工作面采煤机定位技术在一定程度上可以提高采煤效率和确保工作面的安全性，但在实际应用中仍然存在一些问题：1.技术精度不高：目前的定位技术在复杂煤矿井下环境中存在一定的定位误差，不能满足精细化采煤的需求。
2.成本较高：一些定位技术的设备和系统成本较高，增加了煤矿生产成本。
3.稳定性不足：部分定位技术在煤矿井下环境中的稳定性不足，容易受到地质条件和设备干扰的影响。
基于GIS的煤矿测绘管理信息系统研究
基于 Ｇ Ｉ Ｓ的煤 矿 测 绘 管理 信 息 系 统 研 究
口赵 刚 刚 丁 万 根
（ 河 南大有 能源 股份 有 限公 司 （ 耿村 煤矿 地测 科） 河 南 三 门峡
摘 要
４ ７ ２ ４ ３展 ， 中 国的煤炭 行 业呈 现 出蓬 勃发展 的 良好 势 头。 因此 ， 煤矿 数据 采 集 ， 管理 ， 维 护和 应 用
也提 出 了更高 的要 求。 本文 首先 介 绍 了矿 山管理和 地理 信 息 系统 ， 并讲述 了 Ｇ Ｉ ｓ的 引用 于煤矿 管 理 的 意 义 ， 然后 重 点 阐述 了 煤矿 信 息 系统管 理体 系结构 的 需要 ， 实现煤矿 管 理信 息 系统 的 关键 技术 ， 最后 阐述 了系统 的功能 设计 方 法。 关键 词 煤矿 测绘 地理信 息 系统 煤矿 管 理信 息 中图 分类 号 ： Ｔ ｕ ２ ０ ４ ＋ ． ２ 文 献 标识 号 ： Ａ 文 章编 号 ： ２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ） １ ８ — ０ ２ ７ ３ — １
加工 功能而设 计 的。
近年来 ， 随着 煤 炭工业 的快 速发 展 ， 煤矿 管 理传 统手段 越来 越 困 难 适应 于煤矿 的发 展要 求 ，利 用现 代技 术来 改 变传 统的 管理 方法 迫 切 需要 ， 及 时反 映煤 矿 发展动态和变更信息 ， 为煤矿 管理， 决策和分析提 供快速， 准确 ， 直观 的信息。 特 别是在煤矿管理信息中， 在煤炭开采 中更大 的信息容量和煤炭开采速度越来越快 ， 传统的管理模式 已逐渐落后 ， 建设 现代煤矿管理信 息系统 已经成 为一种 必然 的。此外 ， 随着 ＧＩ ｓ 技术 成熟 及发展， ＧＩ Ｓ已应用到社会管理和社会生活的各个方 面， 煤矿管理也不例 外。 ＧＩ Ｓ 可以提高管理的 自动化程度 ， 大大提高煤矿管理工作效率 。 为了 适应煤炭市场发展 的新形势 ， 加 强煤 炭市场管理， 煤炭市场秩序维护 ， 保 障煤矿权利人的合法权益， 进一 步促进煤矿工业 的健康有序发展 ， 适时推 出以Ｇｌ ｓ为基础 的煤 矿管理信 息 系统是 大势所趋 。
地理信息系统技术在煤矿研究中的应用
地理信息系统(Geographic Information System ,Geo-Information system ,简称GIS )是在计算机软硬件支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[1]。
煤矿研究涉及采矿工程、安全工程、地球科学、测绘科学、资源环境与城乡规划管理等诸多学科。
近年来提出的“数字煤矿”[2]、“数字矿山”[3]理念,更是将煤矿机电一体化技术、计算机技术、3S 技术(遥感技术RS 、地理信息系统GIS 、全球定位系统GPS )有机结合,最大限度地利用矿井信息资源和数字化手段处理矿井各类问题。
本文对近年来煤矿地理信息系统研究成果进行梳理,提出空间和属性数据管理、空间运算与专题图编制、三维场景构建与可视化是煤矿地理信息系统的主要应用,拟为加速发展煤炭工业发展提供高新技术支持。
1空间和属性数据管理煤矿地理信息系统是融合计算机图形技术和数据库技术于一体的信息管理系统,它将空间数据与属性数据相结合,既能根据属性数据调用相应的空间数据,也能在地图上进行点击查询,调用出相应的属性数据,获取属性信息[4]。
其中,空间数据库包含煤矿系统中要素的空间位置(经纬度、平面直角坐标、极坐标)、类型(点、线、面)以及空间相互关系(度量关系、延伸关系、拓扑关系)等属性;属性数据库则表示煤矿要素与几何位置无关的定性或定量属性,如名称、类型、特性、数量、等级等。
常见的煤矿地理信息数据库包括基础地理数据库、地质数据库、测量数据库、动态数据库等子系统。
其中,基础地理数据包括整个矿区的行政区界、河流湖泊、铁路公路、地表土地利用状况等数据;地质数据库是对地质钻孔基础资料信息进行一系列的计算后获得的数据[5],包括地层分布、勘探线、钻孔分布、煤层资料、断层数据等;测量数据库通常是对井上、下测量基础数据的测量、计算或地理信息系统技术在煤矿研究中的应用刘耀龙1,薛晔1,苏巧梅2[基金项目]山西省软科学研究计划重大项目(2014042005-01);太原理工大学校青年基金(2013W023,2013W024);太原理工大学引进人才科研启动项目(TYUT-RC201110A )收稿日期:2015-04-20;修回日期:2015-08-20作者简介:刘耀龙(1984-),男,山西五寨人,博士,讲师,硕导,主要从事环境灾害与风险评估研究,E-ma il :liuya olong@ 。
基于GIS煤炭勘查地测空间信息系统
基于GIS煤炭勘查地测空间信息系统随着科学技术不断发展，信息技术应用领域越来越广泛，我国地质勘察行业为了优化管理模式，提高信息化应用程度，将GIS作为基础组件，从而构建出煤炭勘查地测空间信息系统。
其系统构建主要应用了net2003C#语言进行编写，所以此系统相对来说比较简易，在成本和时间上消耗不多，并且满足了地质勘查、矿产行业的实际情况与行业特点需求。
GIS煤炭勘查地测空间信息系统不仅适用于地质勘查行业，还可以应用到矿产行业，其是一种优质图形处理系统以及通用数据库。
本文就GIS煤炭勘查地测空间信息系统的适用范围和优点进行分析和探讨。
标签：煤炭勘查地测空间信息系统1我国煤炭勘查地测空间信息系统发展现状我国煤炭产业根据自身需求、结合实际情况，使用电子计算机技术构成煤炭勘查产业所使用的地测空间信息系统，这套系统在一定程度上满足了煤炭勘查产业现阶段所需。
地测空间信息系统的构建没有考虑到地测空间信息的特殊性，造成其与煤炭资源勘查、煤炭资源开发所使用的作业方式切合度过低，对推动煤炭勘查技术、生产技术发展中发挥作用不明显。
地测空间信息系统在核心技术上的研究还尚存不足，在矿物地质基础图制作、野外地质信息处理、数字地质信息报告编写上的不足最为显然。
再者，此系统在进行图形制作、地质数据处理、信息共享等技术过于薄弱，无法满足煤炭勘查、生产产业的基本需求，使其总体实用性较低、操作性较差，没有达到设计时所要求的专业、高效等特点。
2地测空间信息系统的结构模式以及功能地测空间信息系统是以GIS为基础组件，进行再次开发与软件集成。
在地测空间信息系统构建中，.net2003C#编辑语言的应用使体统在构建过程中较为方便快捷，在系统开发上大大降低了构建难度，节省了开发成本及时间。
美国环境系统研究所（ESRI）研发的ActiveX控件为地测空间信息系统数据处理提供良好的技术支持。
地测空间信息系统设计初衷是应煤炭勘查实际所需，进行图形和数据处理，使煤炭勘查作业能更加高效、专业为基本要求构建而成。
浅谈GIS煤炭勘查地测空间信息系统
浅谈GIS煤炭勘查地测空间信息系统煤炭资源是我国重要能源，其对我国经济和社会发展有着至关重要的作用。
在新的发展形势下，如何提升煤炭资源的勘查质量，具有非常重要的现实意义。
GIS煤炭勘查地测空间信息系统可以为煤炭勘查工作提供有力的支持。
通过该系统，能够为煤炭勘查工作提供更加快捷的帮助，有效节约了时间和成本。
该系统可以有效应用于地勘和地测部分，具有非常强的实用性。
本文就对GIS煤炭勘查地测空间信息系统的设计与应用进行深入探讨和研究。
标签：GIS；煤炭；勘查地测空间信息系统0 引言GIS煤炭勘查地测空间信息系统是煤炭企业提升自身信息化能力的重要支撑，其是在矿区海量数据以及矿区可持续发展决策支持信息间的重要桥梁，其能够为煤炭企业资源勘探工作提供必要的支持，有效提升勘查工作的质量和效率。
在新的发展形势下，加强GIS煤炭勘查地测空间信息系统的应用效率是市场经济发展的要求。
本文就对GIS煤炭勘查地测空间信息系统的设计与应用进行深入探讨和研究。
1 GIS煤炭勘查地测空间信息系统在煤炭勘探行业应用的必要性随着我国计算机技术的不断发展和完善，我国煤炭企业也在不断提升自身的科学水平。
煤矿企业地测行业在不断的发展过程中，逐步提升了自身的计算机技术应用水平，有效地提升了勘查工作的质量，且取得了很好的成果。
然而，从目前来看，煤矿企业地测行业并没有从根本上改变传统的生产和管理模式，煤炭勘查工作仍然存在很多的不足之处。
首先来说，当前的计算机技术并没有有效的结合煤炭资源勘探和开发的生产实际和工作方法，也没有有效的考虑到地测空间的信息特点。
在这种情况下，煤炭地测勘查工作开展起来往往无法满足实际的需要。
其次，没有全面深入开展煤炭勘查地测空间信息系统关键技术的研究，尤其是对通过应用地测基础数据和信息指导野外“三边”工作及进行野外数据处理、煤炭地质基础图件制作、资源量估算以及数字地质报告编制等缺乏关键性技术研究，这使得其无法为地测勘查工作提供更为深入的支持。
基于GIS煤矿机电设备精细化管理系统
基于GIS煤矿机电设备精细化管理系统作者：闫光安来源：《科技创新导报》 2014年第1期闫光安（山西离柳焦煤集团有限公司（质量管理处）山西孝义 032300）摘要：在我国，煤矿行业的发展一直处于较不稳定和安全的发展模式，传统的管理方式已然不适合煤矿企业的发展，下面我就当前煤矿管理方式的新转变，基于基于GIS煤矿机电设备的精细化管理系统模式进行简单论述，通过对当前企业存在的生产过程中出现的安全问题，分析原因，提出解决措施也就是基于GIS煤矿机电设备精细化管理系统。
关键词：GIS 煤矿机电设备精细化管理中图分类号：TP27文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)01（a）-0184-01随着我国社会主义社会的不断发展和建设，我国的科学技术水平也不断提高，越来越多的高科技产品出现，这些产品进入市场，给我们的生产生活又带来了一项保障措施。
煤矿行业也随着经济的快速发展，出现了很多问题，比如过量开采、管理方式落后等，造成煤矿企业发展过程中的阻碍，那么就必须对其企业制定合理的管理制度和管理系统，从而有利于企业健康快速稳定安全的发展，基于以上煤矿行业出现的各种问题，我国提出了GIS煤矿机电设备的精细化管理系统，将管理过程中出现的问题全部量化处理，从目标制定、开采、出矿等各个流程都细化分块处理。
从而对其管理的整个过程有效控制，努力实现最低成本，最高效益，最安全生产。
1 GIS概念GIS，是英文名称Geographic Inform ation System的缩写，它被称作是地理资讯系统，它是一门综合性的学科，将地理和地图进行广泛结合，应用与生产生活的各行各业中，是专门基于企业管理过程中的信息输入，存储，信息查询，分析情况以及显示地理数据为一体化的计算机信息系统。
2 煤矿机电设备的管理现状分析2.1 煤矿机电设备的应用技术处于适应阶段随着我国经济的快速发展，煤矿行业也处于高速发展状况下，高新技术应用于煤矿行业显得尤其重要，那么在煤矿机电设备这一方面，国外的技术要较为先进，因此我国国内开始大量引进国外先进技术，但是在技术引进的过程中，需要不断的试验和磨合，在这段时间里，事故的发生率就会增加，煤矿机电设备的管理就会变得复杂。
煤矿采煤机智能化关键技术
当代化工研究Modern C/wmical Research65 2020•23技术应用与研究煤矿采煤机智能化关键技术*王悦琛（山西焦煤西山煤电集团有限责任公司杜儿坪煤矿山西030022）摘要：随着科技的发展，煤矿开采技术日益先进，智能化釆煤机的应用，实现了煤矿无人化综采。
本文将对采煤机智能感知、智能控制、自动调高等关键技术进行深入研究，为煤矿无人化综采作业发展提供支持和参考。
关键词：关键技术；智能化采煤机；煤矿综采中图分类号：TD632.1文献标识码：AKey Technologies of Intelligent Coal Shearer in Coal MineWang Yuechen(Duerping Coal Mine,Shanxi Coking Coal Xishan Coal and Electricity Group Co.,Ltd.,Shanxi,030022) Abstract:With the development of s cience and technology,coal mining technology is increasingly advanced.The application of i ntelligent shearer has made unmanned f ully mechanized mining come true in coal mine.This paper-will deeply study the key technologies such as intelligent sensing,intelligent control and automatic height adjustment of s hearer,hoping to p rovide support and reference f or the development of u nmannedfiilly mechanized mining in coal mines.Key words t key technology i intelligent shearer^fully mechanized coal mining智能化采煤机现已逐渐成为煤矿综采作业的关键设备，智能化采煤机可根据自身状态和煤层条件自动调整，其核心技术就是智能感知、智能切割以及远程可视化监控，合理应用智能化采煤机装置，可使煤矿综合开采效率和质量进一步提升。
淮北矿业煤矿GIS管理系统关键技术研究及应用
淮北矿业煤矿GIS管理系统关键技术研究及应用【摘要】本文主要围绕淮北矿业煤矿GIS管理系统的关键技术展开研究，分析了GIS技术在煤矿管理中的应用、系统设计、数据采集与处理技术、空间数据分析与应用以及系统性能优化等方面。
通过对关键技术的研究和应用，提高煤矿管理效率和安全性。
研究发现，深入应用GIS 技术能够提高煤矿管理的精准度和科学性，对煤矿企业的发展具有重要意义。
未来，应继续加强关键技术研究，不断完善系统功能和性能，为淮北矿业煤矿管理的现代化和智能化发展提供支持。
本文通过系统性分析，总结了关键技术对煤矿管理的影响，并展望了未来的发展方向，为进一步推动矿业行业的发展提供了参考。
【关键词】淮北矿业、煤矿、GIS管理系统、关键技术、数据采集、空间数据分析、系统性能优化、煤矿管理、未来发展方向、总结与展望1. 引言1.1 背景介绍淮北市是中国重要的煤炭资源基地，拥有丰富的煤炭资源储量。
随着煤矿开采的不断深入，矿区环境监测、矿井安全管理、煤炭资源调度等工作变得越来越复杂。
为了提高煤矿管理的效率和准确性，利用先进的地理信息系统（GIS）技术已成为矿业管理的必然选择。
本研究旨在探索淮北矿业煤矿GIS管理系统的关键技术，提出相应的解决方案，并将其应用于煤矿管理实践中。
通过深入研究GIS技术在煤矿管理中的应用、数据采集与处理技术、空间数据分析与应用以及系统性能优化等方面，为淮北市矿业管理的信息化建设提供有效的技术支持和保障。
1.2 研究目的本文旨在探讨淮北矿业煤矿GIS管理系统的关键技术，通过对GIS 技术在煤矿管理中的应用进行分析，深入研究淮北矿业煤矿GIS管理系统的设计和实施过程，探讨数据采集与处理技术的应用和优化方案。
结合空间数据分析与应用，探讨如何提升系统性能，从而实现煤矿管理工作的智能化、精细化和高效化。
通过本文的研究，旨在为淮北矿业煤矿GIS管理系统的建设和应用提供技术支持和指导，提高煤矿管理的效率和安全水平，推动煤矿行业的可持续发展。
综采工作面采煤机定位技术研究
综采工作面采煤机定位技术研究综采工作面采煤机是一种用于开采煤炭的重要设备。
在煤矿开采中，准确定位采煤机可以提高煤炭开采效率和安全性。
综采工作面采煤机定位技术的研究具有重要的意义。
精确的定位系统是综采工作面采煤机定位技术研究的核心。
在过去，采煤机的定位主要依赖人工观察和操作，效率低下且容易出错。
随着科技的发展，现代化的定位系统已经应用于综采工作面采煤机中，例如全站仪、惯性导航系统等。
这些定位系统能够通过测量和记录采煤机的位置和方向信息，为操作者提供准确的定位数据。
综采工作面采煤机定位技术研究还涉及与其他设备的联动和协同。
在综采工作面上，采煤机往往需要与其他设备，如掘进机、运输车等进行协同工作。
定位技术需要能够与其他设备的定位系统进行无线通信和数据共享，以实现工作面设备的协同工作。
这对于提高煤炭开采效率和安全性有着重要的意义。
综采工作面采煤机定位技术研究还需要考虑煤矿环境的特殊性。
在煤矿中，存在着诸如煤尘、湿度和高温等环境因素，这些因素对定位技术的稳定性和可靠性提出了挑战。
研究者需要寻求适应煤矿环境的定位技术解决方案，并对现有技术进行改进和优化。
综采工作面采煤机定位技术的研究还需要考虑成本和实用性。
煤矿是一个高风险的行业，采煤机的定位技术需要能够满足高效、经济的要求。
研究者需要在提高定位技术精度的注重技术的成本和实用性，以便广泛应用于煤矿开采现场。
综采工作面采煤机定位技术的研究具有重要的意义。
通过开展相关研究，可以提高煤炭开采效率和安全性，为煤矿行业的发展做出贡献。
研究者还需要继续关注煤矿环境的特殊性和定位技术的成本实用性，以推动该领域技术的进一步发展。
基于GIS地理信息系统的煤矿机电设备智能管理研究
基于GIS地理信息系统的煤矿机电设备智能管理研究
潘秀青
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】GIS地理信息系统的运用能够有效地实现煤矿机电设备管理的可视化、远程化与智能化。
该文通过研究地理信息系统的应用模式及关键技术，并结合阳煤集团实际情况进行了煤矿机电设备智能管理的探讨。
【总页数】3页(P99-101)
【作者】潘秀青
【作者单位】阳煤集团卫生管理部，山西阳泉 045000
【正文语种】中文
【中图分类】TD672
【相关文献】
1.煤矿机电设备的健康智能化管理研究 [J], 周骏腾
2.煤矿机电设备的健康智能化管理研究 [J], 周骏腾
3.基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新 [J], 孙德宁;刘汝平
4.基于智能视频识别技术的智能化煤矿安全管理研究与应用 [J], 张华;李靖锋;魏红磊;刘真
5.基于OEE数据分析的煤矿机电设备精益运营管理研究 [J], 刘伟;谢进;韩雷
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基于GIS的煤矿井下移动目标定位技术分析
基于GIS的煤矿井下移动目标定位技术分析刘汝清;逄思宇;李爽【摘要】The accurate positioning of the coal mine personnel and equipment is a major factor for coal mine production safety protection. The Coal Mine mobile targeting is basically to take the regional positioning mode,but can not finish the underground continuous monitoring and positioning. Combination of WiFi technology and GIS geographic information technology, modern communications technology,computer technology, WiFi-based wireless sensing network, to achieve continuous dynamic positioning downhole moving target, and the perception of the miners ambient information, real-time perception of location information ambient information fusion and geospatial location based geographic information technology, mine the actual figure of surveying and mapping results positioning and locomotive location query target historical trajectory and playback on electronic mine map, dynamic real-time location of coal mine moving target effectively, all of which will improve mine safety production levels and reasonable allocation of resources.%煤矿井下人员及设备的准确定位,是保障煤矿安全生产的主要因素.而目前煤矿井下移动目标定位基本是采取区域定位模式,不能够实现井下任意位置的连续监控定位.如果将WiFi技术与GIS地理信息技术、现代通信技术、计算机技术相结合,通过基于WiFi的无线感知网络,实现对井下移动目标的连续动态定位,并且感知矿工周围环境信息.将实时感知的位置信息、周围环境信息和地理空间位置融合,基于地理信息技术,在矿井实际测绘成果图中定位人员及机车位置.查询目标历史轨迹并回放于电子矿图上,实现对煤矿井下移动目标的动态实时定位,从而有效地提高矿井安全生产水平与合理调配资源的能力.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2013(022)003【总页数】4页(P109-112)【关键词】GIS煤矿;井下目标;定位【作者】刘汝清;逄思宇;李爽【作者单位】中化地质矿山总局化工地质调查总院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TP274随着国民经济的发展，各行业对煤炭的需求日益增加，也带来煤矿生产量的日益增长，因此，煤矿安全生产显得尤为重要。
地理信息系统技术在煤矿研究中的应用
地理信息系统技术在煤矿研究中的应用刘耀龙;薛晔;苏巧梅【摘要】地理信息系统 (GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科, 其空间数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析功能广泛应用于煤矿的各领域. 目前, 煤矿GIS技术已经成为煤矿工作者进行资料管理、图件编制、项目施工、专题研究、远景评价和开发方案制定等不可缺少的辅助手段和方法. 文章从空间和属性数据管理、空间运算与专题图编制、三维场景构建与可视化等方面, 系统梳理GIS技术在煤炭研究领域的应用状况, 供同行学者参考.%Geographic information system (GIS) is a new intersection technology between information science, space science and earth science. Its spatial database system, map visualization and spatial analysis function of the geographic information is widely used in coal mines research fields. At present, coal GIS technology has become indispensable means and methods for coal mine workers' data management, map compilation, project construction, special studies, prospective evaluation and pro-gram development. Constructed from the spatial and attribute data management, spatial analysis and thematic maps prepared three-dimensional scene and visualization, the paper studies the application of GIS technology in the coal research. It intends for peer scholars' reference.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】3页(P63-65)【关键词】地理信息系统(GIS);煤矿;数字煤矿【作者】刘耀龙;薛晔;苏巧梅【作者单位】太原理工大学经济管理学院, 山西太原 030024;太原理工大学经济管理学院, 山西太原 030024;太原理工大学矿业工程学院, 山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TD355.42地理信息系统（GeographicInformationSystem，Geo-Informationsystem，简称GIS）是在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[1]。
基于MapGIS的信息化系统在煤炭地质勘查中的应用
基于MapGIS的信息化系统在煤炭地质勘查中的应用摘要：我国能源战略实施以煤为基础，多元发展，维持以煤为主体，电力为中心，油气、新能源全面发展。
优化能源结构，提高煤炭利用效率和清洁性。
可以看出，在未来的几十年内，我国以煤为主的能源结构不会发生显著变化[1]，开发利用煤田信息资源，优化煤炭勘查活动过程，用信息化改造我国传统煤矿业，提升煤炭行业的管理水平和技术水平意义重大。
“煤炭地质勘查信息化系统”（以下简称“系统”）针对煤炭勘查工作中存在的问题，分析勘查图件制作、储量估算、三维建模等关键技术，以MapGIS平台为支撑，提供了集煤炭专业制图、煤炭资源储量估算、煤岩层三维建模于一体的煤炭地质勘查解决方案。
关键字：MapGIS；煤矿；信息化1.MapGIS平台在煤炭地质勘查中的应用MapGIS K9平台是以数据中心、搭建平台为基础支持框架，以基础GIS平台、三维平台（TDE平台）、遥感平台（RSP平台）、互联网平台（IMS平台）、嵌入式平台（EMS平台）为应用支撑，集“基础”与“应用”为一体的综合开发与应用的集成平台[2]。
煤炭地质勘查的工作流程，实际上是一个煤炭地质数据采集、管理与应用的过程，MapGIS基础平台提供集数据管理、地图制作、地图编辑、地图分析于一体的完整的解决方案；MapGIS-TDE三维开发平台具有专业特色的三维分析应用以及2D、3D一体化的数据处理分析等功能，结合原始勘探数据库和储量估算过程中产生的二维图件，可有效模拟煤炭矿体三维形态。
2.煤炭地质勘查数据库的建立煤炭地质勘查原始资料繁多杂乱，缺乏统一的管理平台，导致许多有价值的资料没有得到充分挖掘与利用，煤炭地质勘查系统以单个勘查区为最小组织单位，对勘查区的矿权、基础地理地质数据、工程勘查数据、水文数据、成果图件、表格数据、三维模型等数据进行管理，建立兼容多元异构、多尺度、多维动态的煤田综合资料数据库。
图1勘查区数据库3.二维制图与储量估算子系统应用煤炭地质勘查的成果一般为工程地质勘查报告和图册，煤炭地质勘查图件是煤炭地质勘查分析的重要手段之一，是煤炭地质勘查数据与信息的主要表现形式和工作成果之一，是衡量煤炭地质勘查工作完成程度的重要标志之一[3、4]，在煤炭地质勘查中无论是时间、精力、投资投入上都占了很大比例。
淮北矿业煤矿GIS管理系统关键技术研究及应用
淮北矿业煤矿GIS管理系统关键技术研究及应用二、淮北矿业煤矿GIS管理系统的组成淮北矿业煤矿GIS管理系统主要由地理空间数据采集、地理信息数据管理、空间分析与应用、地图制图与可视化等功能模块组成。
地理空间数据采集模块主要用于采集煤矿地质、地形、水文等方面的空间数据，地理信息数据管理模块用于存储和管理这些数据，空间分析与应用模块则可以对这些数据进行分析和应用，地图制图与可视化模块则可以将数据以图形的方式呈现出来。
三、关键技术研究及应用1. 地理空间数据采集技术在淮北矿业煤矿GIS管理系统中，地理空间数据的采集是整个系统的基础。
通过利用卫星遥感技术、GPS定位技术和无人机航拍技术，可以对煤矿地质、地形、水文等方面的空间数据进行高精度、大范围的采集。
这些采集到的数据可以为矿山的规划设计、生产作业、安全生产等提供重要的支撑。
2. 地理信息数据管理技术地理信息数据管理是淮北矿业煤矿GIS管理系统中的关键技术之一。
通过建立煤矿地质、地形、水文等方面的数据库，可以实现对这些数据的统一管理和共享。
通过数据的建模和数据挖掘等技术，可以挖掘出数据中隐藏的规律和信息，为矿山管理提供科学依据。
4. 地图制图与可视化技术地图制图与可视化技术是淮北矿业煤矿GIS管理系统中的另一关键技术。
通过利用地图制图软件和三维可视化技术，可以将采集到的地质、地形、水文等数据以图形的方式呈现出来，为矿山管理人员提供直观的信息展示。
这些地图和可视化图形可以为矿山管理决策提供重要的依据。
四、应用效果及展望淮北矿业煤矿GIS管理系统的关键技术的研究和应用，为淮北矿业集团的煤矿管理带来了明显的效果。
通过这一系统，煤矿管理人员可以实时监测矿山的地质、地形、水文等情况，对矿山进行科学规划和合理设计，提高资源利用率和节约成本。
通过GIS的分析和应用，可以实现对生产作业的智能调度和矿山环境的实时监测，提高了矿山的管理水平和生产效率。
展望未来，淮北矿业煤矿GIS管理系统将进一步完善其关键技术，推动其在智能矿山建设、人工智能技术应用等方面的发展。
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以采煤机、刮板输送机、液压支架为主要设备的 长壁综采工作面采煤方法是世界主要产煤国家采用 的采煤方法。 随着煤炭开采规模与深度的增大,煤矿 综采工作面事故频发,采区矿工生命安全受到极大威 胁。 因此少人、无人的自动化采矿技术是国际煤炭开 采领域共同迫切的前沿技术[1-2] 。 澳大利亚联邦科
监测技术”、“ 十二五” 智能制造装备发展专项“ 煤炭 综采成套设备智能系统开发与示范应用” 项目,以山 西某煤矿 18201 工作面为试验地点,研究了基于工作 面地理信息系统( GIS) 的采煤机绝对定位技术,实现 采煤机在工作面煤层三维地质环境中的定位与煤层 地质信息的感知,为实现采煤机根据地质条件的自动 调高提供了有力支撑。
Study on the positioning and orientation of a shearer based on geographic information system
GE Shi-rong1 ,SU Zhong-shui2 ,LI Ang1 ,WANG Shi-bo1 ,HAO Shang-qing1 ,LIU Wan-li1 ,MENG Lei3
(1. School of Mechatronic Engineering,China University of Mining & Technology,Xuzhou 221116,China;2 Shijiazhuang Boou Metal Process Company,Shijiazhuang 050061,China;3. Internet of Things ( Mine Perception) Research Center,China University of Mining & Technology,Xuzhou 221008,China)
2 采煤机定位定姿算法与技术实现
煤机机身的具有自动寻北功能的惯性导航装置测量 采煤机机身的运行方位与姿态,利用安装于摇臂与机
Abstract:Autonomous positioning and sensing coal seam are the key technologies of an auto-control system of a shearer. No. 18201 longwall face at a coal mine in Shanxi,China was selected as an experimental face. Seismic wave CT was used to detect the coal seam precisely. A geographic information system of the longwall face was built. A positioning and orientation system of shearer was developed with an inertial navigation device and axial encoders. Through some experiments in the longwall face,the positioning and orientation system measured the running tracks and cutting tracks of the shearer. The relationship between these tracks and the roof and floor of the coal seam was obtained. The shearer was located in its working face so that it can sense the coal seam. Key words:shearer;positioning and orientation;GIS;longwall face
数据,在 ArcGIS 平台下建立了以开采起始点为原点的 东北天坐标系下的工作面煤层顶底板数字模型( 图 3) ,顶底板数据以栅格点坐标值形式存储,栅格尺寸为 0． 8 m,栅格行列数分别为 5 391 行和 365 列。
图 3 18201 工作面煤层及煤层顶底板三维模型[17] Fig． 3 Three dimensional model of coal seam and its roof and floor[17]
学与工业研究组织[1-5] 、欧洲委员会信息与欧盟委员 会[6] 、美国 JOY 公司[7] 、国内神东煤炭集团[8] 、冀中 能源[9] 、西山煤电[10] 等大型煤炭企业相继在长壁综 采工作面自动化、智能化研究与工业性试验方面开展 了大量的工作。 实现自动化、智能化工作面的关键技 术是研究适合且能感知煤层条件的采煤机自动控制
第 40 卷第 11 期 2015 年 11 月
煤 炭 学 报 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY
Vol. 40 No. 11 Nov. 2015
葛世荣,苏忠水,李 昂,等. 基于地理信息系统( GIS) 的采煤机定位定姿技术研究[ J] . 煤炭学报,2015,40(11) :2503 -2508. doi: 10. 13225 / j. cnki. jccs. 2015. 7011 Ge Shirong,Su Zhongshui,Li Ang,et al. Study on the positioning and orientation of a shearer based on geographic information system[ J] . Journal of China Coal Society,2015,40(11) :2503-2508. doi:10. 13225 / j. cnki. jccs. 2015. 7011
摘 要:采煤机自主定位及其对煤层信息的感知是采煤机自动控制系统关键技术。 以山西某煤矿 18201 工作面为试验地点,利用震波 CT 探测技术对工作面煤层进行了精细勘探,构建了工作面煤 层地理信息系统。 以具有自动寻北功能的惯性导航装置、轴编码器为传感元件,开发了基于工作面 地理信息系统的采煤机定位定姿装置。 经过工作面试验,采煤机定位装置可实时测量采煤机行走 轨迹、截割轨迹及其与煤层顶底板关系,实现了采煤机在工作面煤层三维地质环境中的定位与煤层 地质信息的感知。 关键词:采煤机;定位定姿;地理信息系统;长壁综采工作面 中图分类号:TD421． 6 文献标志码:A 文章编号:0253-9993(2015)11-2503-06
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煤 炭 学 报
2015 年第 40 卷
系统,包括采煤机自主定位与自动导航系统以及自动 调高系统,其中采煤机高速、精确自主定位导航技术 是实现采煤机自动控制系统的关键[11-13] 。
目前采煤机定位技术主要包括 3 种:① 以支架 为参考基准的定位技术。 通过在支架上安装红外传 感器[14] 、 无线传感网络[15-16] , 采煤机信号发射装置 发出的信号经支架接收装置接收,根据接收信号的支 架编号和支架对应位置坐标进行定位。 这种定位技 术的定位精度主要与信号接收装置的布置密度有关, 而且,由于此定位法基于已知的支架坐标信息,在实 际的生产过程中,工作面支架移架频繁,位置不能实 时获取,所以无法实现实时与精确定位。 ② 轨道里 程定位技术。 通过采煤机行走齿轮传感器监测采煤 机在刮板上的运行距离,采煤机的行走距离按照齿轨 轮与齿轨啮合的圆周计算[17] 。 该方法只能确定采煤 机沿刮板输送机的运动距离和方向,无法确定采煤机 在工作面方向与推进方向上的位移,造成定位不精 确,同时存在齿轮计数误差累加的不足。 因此,该定 位技术仅能大体判断采煤机的位置,无法满足采煤机 定位的精度和实时性要求。 ③ 自主定位技术。 将捷 联式惯性导航系统应用于井下采煤机的自主定位技 术,其原理是将捷联惯导直接固联在采煤机机身,捷 联式惯性系统中的陀螺仪和加速度计直接感受采煤 机在惯性空间的转动角速度和线性加速度,经过积分 运算得到采煤机机身的运动速度、航向、姿态和位置 等信息[2-3,5,18-19] 。 文献[20] 提出了基于陀螺仪和里 程计的综合定位方法,利用光纤陀螺仪测量采煤机的 航向角,将里程计测得的速度利用航位推算方法获得 采煤机的位置。 这种定位方法解决了捷联惯导系统 以线加速度积分测量采煤机速度造成的积分累积误 差问题,但在航向角度上仍然存在积分累积误差。
基于地理信息系统( GIS) 的采煤机定位定姿技术研究
葛世荣1 ,苏忠水2 ,李 昂1 ,王世博1 ,郝尚清1 ,刘万里1 ,孟 磊3
(1. 中国矿业大学 机电工程学院,江苏 徐州 221116;2. 石家庄博欧金属制品有限公司,河北 石家庄 050061;3. 中国矿业大学 物联网( 感知矿 山) 研究中心,江苏 徐州 221008)
图 1 记忆截割在褶皱煤层的应用局限[22] Fig． 1 Limitation of memory cutting in fold geometry[22]
1 工作面地理信息系统( GIS) 的构建
为了建 立 工 作 面 精 细 地 质 模 型, 利 用 震 波 CT (Computerized Tomography) 探测技术对 18201 工作面 煤层进行了地质探测。 被勘探工作面基本参数为:工 作面长度 291． 1 m,沿东方向;走向长度 6 112． 5 m,沿 北方向,煤层倾角 8． 1° ~ 11． 1°,煤 层 厚 度 变 化 范 围 3． 95 ~ 8． 04 m,平均煤层厚度 5． 57 m。 图 2 为震波 CT 探测技术方案原理[17] ,激发点测线布置于胶带巷,测 线总长约 4 150 m,实际炮间距均为 10 m,施工炮点