刍议我国煤矿数字化矿山发展现状与关键技术

业发展 方向发展。本文就将在 对于数字化煤矿 概念 以及发展 目 标 、现状介绍分析 的基础上 ，通 过对于数字化矿 山基 础信息平 台假设 构建的基础上 ，实现对于数字 化矿 山信 息系统 关键技 术的分析研 究 ，以提高我 国煤矿 中数 字化矿 山的发展与技术水平 ，推进我 国煤矿开采 与生产 事业的发 展进步。 【 关键词 】煤矿 ；我国；数字化矿 山；发展现状 ；关键技术 ；信 息平 台；分 析
在 矿 山的 开采 生产 中进 行应 用 的 总和 。通 常情 况 下 ，在 实 际煤 矿 开采 生 产 应用 中 ，
数 字 化 矿 山信 息 结构 框 架 系统 进 行 获取 的 信 息 ，主 要有 固有信 息 和动 态 信 息 两个 信 息层 面 。其 中 固有信 息 层面 的信 息 主要 包 括煤 矿 矿 井 的地 质 以及 测量 、钻 孔 等原 始 我 国煤 矿数 字 化 矿 山发 展 现状 以及 关键 技 数据 信 息 ， 以及 煤矿 的煤层 、 围岩 、井 巷 术 的分析 与探 讨 。 等地 质 体 空 间信 息 ；而 煤矿 数 字 化 矿 山信 １ ． 数 字化矿 山 的含 义与 发展 现状 概 述 息 中 的动 态信 息 主 要包 括 煤矿 采 掘 以及 通 １ ． １数 字化 矿 山 的含义 概述 风 、运 输 、供 电、 给排 水 等 开采 生 产系 统 数 字 化 矿 山概 念 以及 含 义 的发 展 出 网 络与 相 关装 备 信 息等 ，此 外还 包 括煤 矿 现 ，是 随 着 现 代 信 息 技 术 的 不 断 发 展 进 步 ， 已经在 煤 矿 开采 与生 产领 域 的 应用 实 现 ，有 数 字 化 地 球 的 概 念 含 义 引 申 出来 的 。数 字 化矿 山主 要 是指 在煤 矿 矿 山 范 围 之 内通 过 使 用三 维 坐标 信 息 以及 与 三 维坐 标 信 息 相 互 关 系 作 为 基 础 组 成 的 一 个 信 息 结 构 框 架 ， 并 且 该 信 息 结 构 框 架 中对 于 所获 得 的 煤矿 信 息 总和 进 行 嵌入 实 现 ， 矿 山开 采 生产 中的 设备 状 态 、开 采 环 境 以 及 开采 人 员 等生 产 信 息 ，煤 矿开 采 的 专业 分 析辅 助 决 策信 息 、开 采 生 产与 经 营 管 理 信 息等 。它 们在 煤 矿开 采 生 产 的各 个 不 同 环 节 中产 生 ， 并且 具 有持 续 产生 以及 共 享 利 用 、 多源 异 构 的特 点 ，在 数字 化 矿 山信 息 系 统 的构 建 以及 煤矿 开 采 生产 过 程 中 、 数 字 化矿 山基础 信 息 系 统数 据 库建 立 等 ， 形 可 以清 楚 的 看 出通 过 采 用 Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ 对Ｐ Ｉ 优 化 前 后在 电流 畸变 率 以及 对 补偿 前后 的 电 流 有较 好 的改 善作 用 。
Ｉ 一 掌 交 …………………………一
刍议我 国煤 矿数 字化矿 山发展现状 与关键 技术
中国煤炭科工 集团常 州 自 动化研 究院 熊发龙
【 摘要 】随着现代信息技术 的不断发展进步 以及信息 时代 的到来 ，我 国煤矿开采 生产与发展 中，也必然会朝着 高产 、高效、绿色 、安全的现代化 与数字化煤矿企
随着 现 代 化信 息 技 术与 计 算机 软件 技 术 的 不 断发 展进 步 ，数字 化 信 息建 设 技 术 也 迅 速 的发 展 起来 ，并且 快 速 的渗 入 到 生 产 、生活 以及 社会 经 济 发展 的 各个 领 域 中 去 ，对 于全 球 以及 我 国 的社 会 经济 发 展 以 及 生 产 、生 活 进行 带 来 了很 大 的冲 击 ， 我 国 的煤矿 开 采 与生 产 也 是如 此 。 随着 我 国 煤 矿 企业 煤 矿 开采 与 生 产环 节 自动化 、集 成 化 以及 煤 矿 生产 管 理 信 息化 等 的逐 步 实 现 与 发 展 ，数 字化 矿 山也逐 渐 的 普及 发 展 起 来 ， 尤 其是 数 字化 矿 山 中 的井 下 高速 网 络 技 术 与信 息 系 统 ，它 在我 国煤矿 中 的快 速 发 展 推广 与 应 用 ，对 于我 国煤 矿 发展 中 的数 字 化矿 山发 展 方 向有着 积 极 的 作用 和 意义 。对 于我 国煤矿 数 字化 矿 山的 发展 方 向 以及 发 展现 状 ， 在我 国煤矿 数 字 化矿 山 的 发展 研 究领 域 ， 已经 实 现 了从 不 同发 展 领域 以及 角度 的分 析研 究 实 现 ，本 文将 主 要 结合 数 字化 矿 山的概 念 含 义 以及 发展 目
标 与 现 状 问题 ，在 基 于 ３ Ｄ Ｇ Ｉ Ｓ 技 术 数 字 化 矿 山基础 信 息 平 台 的设计 建 立 基础 上 ，通 过 对 于 该信 息 平 台建 立 实现 过 程 中 的信 息 规 范 以及接 口规 范 、设 备 智能 化 、 高速 通 信 传 输 网络 、多源 异 构 数据 的集 成共 享 等 关键 技 术方 法 进 行分 析 论述 ， 以实现 对 于
参考文献 ［ １ 】 徐 明， 彭剑， 周林 ． 三角波脉 宽调制 电流 控制有源 电 力滤波， ２ ０ ０ ８ ： ６ ０ — ６ ３
将 两个 修 正值 对 预 设Ｐ Ｉ 进 行 修正 己达 到对 己达 到 模糊 的决 策 目的。 Ｐ Ｉ 控制 参 数 的 优化 。下 式为 优 化Ｐ Ｉ 参 数 表１ 中的ｅ ＊ ￣ Ｅ Ｃ 分 别代 表 谐 波信 号 与 补 的输 出关系 。 偿信 号 的误 差和 误 差变 化率 。 ｋ ＝ ｋ ＋ Ａ ｋ ，ｋ ＝ ｔ ＋ Ａ ｋ 。 （ １ ． １ ） ２ ． ４ 系 统仿 真 对 于Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ 对Ｐ Ｉ 参 数 的 优 化 主 要按 以 （ １ ） 图８ 为 负 载端 电流波 形 和补 偿 后 电 下 几个 过程 进行 ： 流 波形 的对 比： （ １ ） 当 系 统 控 制 信 号 误 差 很大 时 ， 为 图８中 红 色 曲 线 为 补 偿 前 的 电 流 波 了使 系统 能 快 速 的跟 踪 ，要 使 得 为 很 大 形 ，可 以看 到 已经 发 生 了很 严 重 的 畸变 ， 的 值 ： 同时 为避 免 系 统 出现 过大 的超 调 ， 而 蓝 色 曲线 则 是补 偿 后 的 电流 波 形 ， 已经 产 生积 分 饱 和 现象 ，需要 限 制积 分 环 节 的 呈 现 出较 好 的正 弦特性 。 作 用 ，可 以取 ｔ ＝ ｏ 。 （ ２ ） 图９ 为 未补 偿 与 补 偿 后 的 电流 Ｔ Ｈ Ｄ （ ２ ） 当 系 统 控 制 信 号 误 差 以及 误 差 变 对 比 ： 化 率不 是 很大 时 ，可分 从 一下 两点 考虑 ： 由图９ 可 清 楚 看 见 补 偿 前 电 流 的 Ｈ Ｄ ＝ ２ ９ ． ４ ５ ％ ，而 补偿 后 则 为 Ｔ Ｈ Ｄ ＝ ３ ． ７ ９ ％ 。 ① 若两 者 符 号相 同，可 知 系 统是 向非 Ｔ 稳 态 方 向变 化 ，若 想 要 使 系 统 的 超 调 很 可 见 系 统 能 有 效 滤 出 谐 波 并 是 畸 变 率 降 小 ，则 ｋ 的值应 该大一 些 ，ｋ 的 值 要 适 低 。 中。 （ ３ ） 图１ Ｏ 为优化Ｐ Ｉ 前 与优 化 后 直 流 侧 ② 若两 者 异 号 ，被 控 系统 则 是相 稳 定 电压 对 比：