Мониторинг условий в горнодобывающей промышленности — датчик пыли, качество воздуха под землей

Решение NiuBoL по мониторингу окружающей среды в угольных шахтах — датчик пыли и система реального времени контроля качества воздуха под землёй

1. Фон применения

Уголь является важным источником энергии в Китае, и безопасность добычи напрямую влияет на жизнь работников и устойчивое развитие предприятий. Подземная среда сложная, с высокой концентрацией пыли и ограниченной циркуляцией воздуха. Избыточная пыль может привести к пневмокониозу, а накопление вредных газов, таких как метан и угарный газ, может спровоцировать взрывы.

Традиционные ручные проверки сталкиваются с проблемами задержки данных, неполного покрытия и человеческих ошибок, что затрудняет удовлетворение современных требований угольных шахт к точному и реальному времени мониторингу. Чтобы решить эту проблему, NiuBoL запустила высокоточную систему мониторинга окружающей среды в угольных шахтах в реальном времени с полным циклом управления, сосредоточив внимание на пыли и качестве воздуха под землёй, обеспечивая всестороннюю гарантию безопасности для угледобывающих предприятий.

2. Основные проблемы

- Проблемы контроля пыли: традиционная точечная выборка запаздывает, много слепых зон мониторинга.

- Задержки мониторинга качества воздуха: динамические изменения концентрации газов в сочетании с ограниченной функциональностью традиционного оборудования и ручным отчётом повышают риск пропуска данных.

- Низкая эффективность использования данных: данные мониторинга разбросаны, отсутствует единая платформа анализа, трудно формировать решения по безопасности.

- Задержка аварийного реагирования: события превышения требуют ручного подтверждения и последовательного отчёта, что может упустить оптимальное окно обработки.

3. Обзор решения

Основные цели: мониторинг в реальном времени, точное раннее предупреждение, интеллектуальное принятие решений и эффективный контроль. Благодаря использованию высокоточных датчиков и интеллектуальных устройств сбора решение непрерывно мониторит пыль, вредные газы (метан, угарный газ, сероводород и др.), температуру, влажность и другие параметры 24/7. Оно преобразует данные в визуальную информацию и сигналы предупреждения, помогая предприятиям быстро реагировать на аномалии окружающей среды, снижать риски аварий и соблюдать нормативные требования.

Основные технологии:

- Высокоточная сенсорная технология: принцип лазерного рассеяния для датчиков пыли с точностью до 0,01 мг/м³, одновременный мониторинг PM2.5 и PM10; электрохимические/инфракрасные газовые датчики с погрешностью менее ±2%.

- Промышленная передача данных: шахтный Ethernet + LoRa двойное резервирование, задержка передачи<500 мс, обеспечение высокой надёжности.

- Мобильная связь и визуализация: WebGIS + приложение для данных в реальном времени и информации о предупреждениях, поддержка удалённого управления.

4. Ключевые компоненты

Передний сенсорный уровень:

- Датчики пыли NiuBoL: мониторинг двух параметров PM2.5, PM10, разрешение 0,01 мг/м³, поддержка вывода 485/LoRa.

- Многопараметрические датчики воздуха: мониторинг метана, угарного газа, сероводорода, кислорода и др., с использованием инфракрасных/электрохимических принципов, с местной звуковой и световой сигнализацией.

- Вспомогательное оборудование: датчики температуры и влажности, датчики скорости ветра для поддержки мониторинга параметров окружающей среды.

Уровень передачи данных:

- Шахтные сборщики данных: поддержка нескольких протоколов, возможности краевого вычисления, взрывозащищённый дизайн, поддержка передачи по Ethernet, LoRa, 4G/5G.

- Оптимизация сети: огнестойкий Ethernet + беспроводное покрытие LoRa под землёй, подключение 4G/5G к облаку, достижение надёжности передачи 99,9%.

Уровень платформы:

- Интеллектуальная облачная платформа NiuBoL: хранение данных не менее 1 года, интеллектуальный анализ, прогнозирование тенденций, предупреждение аномалий, визуализация мониторинга WebGIS и многоуровневое управление предупреждениями.

Уровень приложения:

- Клиентское приложение: просмотр данных в реальном времени, оповещения об аномалиях, мобильные проверки, удалённое управление состоянием устройств.

- Веб-консоль управления: конфигурация системы, управление правами, генерация отчётов и управление обслуживанием.

5. Этапы внедрения

Установка оборудования:

- Размещение точек: датчики пыли каждые 50 метров в зонах высокой запылённости, газовые датчики на пересечениях выработок.

- Установка и отладка: фиксированная установка датчиков, стандарты проводки, тестирование сетевого подключения.

- Ввод системы в эксплуатацию: интеграция устройств с облачной платформой и приложением, обеспечение синхронизации данных и функций предупреждения.

Сбор и анализ данных:

- Сбор данных: датчики собирают данные каждую секунду, сборщики передают действительные данные каждые 5 секунд.

- Предварительная обработка данных: облачная платформа очищает аномальные данные для обеспечения точности.

- Интеллектуальный анализ: прогнозирование тенденций и генерация «Отчёта по анализу мониторинга окружающей среды в угольной шахте» для руководства вентиляцией и корректировкой добычи.

Поддержка принятия решений:

- Многоуровневые предупреждения: предупреждение первого уровня, уведомление второго уровня, третий уровень запускает звуковую и световую сигнализацию с связью с вентиляционной системой.

- Принятие решений на основе данных: оптимизация планов добычи и параметров вентиляции, снижение рисков превышения пыли и газов.

- Управление соответствием: автоматическая запись мониторинга и обработки предупреждений, генерация отчётов, соответствующих нормам.

6. Основные преимущества

- Высокоточный мониторинг: погрешность пыли ≤ ±5%, газов ≤ ±2%, надёжные данные.

- Полный цикл управления: задержка данных<1 секунда, push-предупреждение ≤3 секунды.

- Интеллектуальный анализ: прогнозирование рисков, переход от устранения последствий к превентивному предотвращению.

- Высокая адаптивность: взрывозащищённость, пыле- и влагозащита, MTBF > 20 000 часов.

- Гарантия бренда: 10 лет опыта НИОКР, полный цикл профессиональных услуг.

7. Проблемы и ответы

- Технические затраты: приоритетное использование высокоточных датчиков в ключевых зонах, экономичные датчики во второстепенных.

- Проблемы адаптивности: индивидуальные решения и ежеквартальные проверки обеспечивают стабильность оборудования.

- Операционные риски для персонала: обучение использованию приложения, упрощённый интерфейс, операции в один клик.

Часто задаваемые вопросы

Q1: Какие параметры мониторятся?

A1: Пыль (PM2.5/PM10), метан, угарный газ, сероводород, кислород, с возможностью расширения на температуру, влажность и скорость ветра.

Q2: Для каких типов угольных шахт подходит?

A2: Подходит для подземных угольных шахт, включая зоны проходки, выемки, транспортные выработки и электромеханические камеры, с возможностью кастомизации размещения.

Q3: Как обрабатываются аномальные данные?

A3: Многоуровневые предупреждения, местная звуковая и световая сигнализация, рекомендации диспетчеризации облачной платформы и замкнутое управление.

Q4: Какова точность датчика пыли?

A4: Точность 0,01 мг/м³, погрешность ≤ ±5%, соответствует нормативным требованиям.

Q5: Насколько стабильна подземная сеть?

A5: Проводная + LoRa двойное резервирование, надёжность передачи 99,9%, полное покрытие.

Q6: Как хранятся и защищаются данные?

A6: По умолчанию хранение 1 год, возможно расширение до 3 лет, шифрованное хранение с многоуровневыми резервными копиями, соответствует нормам.

Q7: Каков цикл внедрения?

A7: Для малых угольных шахт около 15 дней, для крупных — около 30 дней, включая обследование, установку, отладку и обучение.

Q8: Каковы затраты на обслуживание?

A8: MTBF оборудования > 20 000 часов, бесплатное/ежегодное обслуживание и удалённая поддержка.

Q9: Что делать, если фронтовые работники не могут работать с системой?

A9: Предоставляется обучение, инструкции и видеоуроки, удобный интерфейс для простой работы.

Итог

Безопасность окружающей среды в угольных шахтах имеет решающее значение как для жизни работников, так и для развития предприятия. Решение NiuBoL по мониторингу окружающей среды в угольных шахтах с использованием высокоточных датчиков, стабильной передачи данных, интеллектуальной облачной платформы и мобильных приложений реализует мониторинг в реальном времени, интеллектуальный анализ, точное раннее предупреждение и научное принятие решений для полного цикла управления.

Основные преимущества: высокая точность, быстрый отклик, интеллектуальное прогнозирование, высокая адаптивность и полная сервисная поддержка, снижение рисков безопасности окружающей среды, помощь предприятиям в соблюдении нормативов и повышение уровня управления безопасностью.