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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
找到9项技术成果数据。
找技术>-
一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
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技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
找到9项技术成果数据。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
找到9项技术成果数据。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。
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一种矿山灾害阻隔紧急避险装置
成熟度：正在研发
技术类型：发明
应用行业：制造业
技术简介
项目简介： 本发明公开了一种矿山灾害阻隔紧急避险装置（专利号201510177853.7），包括灾害诱发装置、隔离灾害气囊、气囊支架、高压风管、高压水管；所述的灾害诱发装置分别由钢丝绳、滑轮、水箱组成；隔离灾害气囊由外高压充气气囊和内充水囊组成，内外囊之间采用钢丝带相连；气囊支架由顶梁和支架组成，支架和顶梁之间采用轴承连接；隔离灾害气囊固定在气囊支架上；矿山灾害发生导致诱发装置启动，气囊支架下落，开启高压风管和水管阀门，高压风管内的高压风充填外层气囊膨胀，高压水管向内囊充水，在巷道内形成气囊封堵灾害范围的扩大，将矿山灾害限制在有限的范围内；本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目核心创新点： 本发明的有益效果在于：矿山灾害发生能诱发该装置的启动，减小矿山灾害发生的范围，该装置安装简单。 项目详细用途： 瓦斯爆炸，矿井突水。
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智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念，实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制，提高煤矿安全生产水平。项目建立了智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系；研究了智慧矿山综合监控的关键技术；研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备，并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广，实现了煤矿安全生产的管控一体化，极大提高了中国煤矿的安全生产水平。项目属于矿山电气工程领域，涉及矿山安全、信息处理等学科，相关研究内容来自江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”、国家火炬计划项目“矿用综合接入网关”和“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”。1、项目技术创新内容：1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系，提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。2)研究智慧矿山综合监控关键技术，开发研制各生产环节监控装置，集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。3)开发智能视频联动软件，研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统，实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台，实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控，全面提升煤矿安全监控智能化水平。2、授权专利情况:已获发明专利3项和实用新型专利19项，受理发明专利2项，获软件著作权11项，高新技术产品14项，发表论文30多篇。3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明，该项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统，总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术，填补国内空白。项目成果已经在中国20多个煤矿安全生产中应用两年以上，其中十个矿井两年累计新增产值3.89亿元，节支3千多万元(见应用证明)。通过产业化建设，项目形成年产104套的生产能力，国内市场占有率达30%，确立了该省在该领域的引领地位，对探索智慧矿山建设模式，提高中国矿山安全生产水平具有重要意义。4、应用推广及效益情况：项目的实施，实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警，减少事故的发生，满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用，提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上，按目前的产量3000万吨/年计算，每年多生产原煤150万吨，150万吨×400元/吨=60000万元，新增利税18000万元；每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支3200万元；实现了减人提效，20多个矿井，每矿30人计算，共计600人，按2011年度煤矿人均工资5万元计算，每年节约3000万元。具有明显的经济效益和社会效益。
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基于四旋翼无人机矿山巡检
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
技术成果介绍： 本项目以无人机为载体，搭载传感器实现矿山井下自主SLAM、避障和导航，实现无人机的自主巡检。矿山井下为无GPS定位环境，而且充满粉尘、无光照，地面凹凸不平，工作环境动态变化快，基于视觉的SLAM或 者光流等直接失效，而且基于其他无线电或者节点等定位方式成本较高，而且可扩展性较差。本项目依据低成 本的360度单线激光雷达和直线激光测距仪的SLAM定位和导航，实现无人机在矿山井下的自主定位与导航避 障，依靠其搭载的低功耗的嵌入式电脑实时分析航行任务以及航行路线上的静态以及动态障碍物达到智能化的 任务模式。机载的巡检传感器在飞行过程中记录周围各技术参数，待飞行任务完成后导入上位机，基于故障分 析算法轻松应对大量巡检数据，而且故障识别错误远远低于人工目测经验。此平台具有操作方便、巡检效率 高、扩展性强等优点。 主要技术指标及优势： 主要技术指标：在井工煤矿地下环境，无人操作，自主飞行到达预设的地点，自主避免与人和设备碰撞； 1.无 GPS自主定位，里程误差30cm； 2.自主避障距离：3m范围，躲避直径50cm的障碍物； 3.自主避障反应时间：3m范围，动态避障响应时间＜200ms； 4.自主飞行速度：3m/s； 5.续航3km，飞行时间25min。 主要优势： 已有长期的研究基础，并形成大量技术成果积累。以建设国内外一流的智能无人系统开发平台为目标， 现已建立无人机自主导航测试平台、控制硬件仿真平台、无人系统的各类算法仿真平台等等。已研制的无人机综合飞行测控平台，如下图所示。平台包括支持上、下行遥测遥控无线传输链路的特殊定制飞控板、通用载荷 荷载平台和通用碰撞防护支撑平台。开发稳定的室内无GPS自主导航定位方案。通过机载激光雷达传感器和IMU组建的惯导系统，实现无人机在无GPS或GPS中断环境下的自主导航定位，该系统自主定位算法，分为以下两个部分：1）测量过程：提取环境建筑或巷道稳定特征，对IMU数据进行预积分。2）初始化及激光惯导融合：通过激光雷达测量周围环境特 征构建点云信息，解算出无人机的位置变换矩阵，再结合IMU预积分得到尺度等参数的初始估计。整体方案如下图所示：本方案提出的自主飞行无人机平台，整体系统可以分为飞控模块、机载处理器模块、传感器、通信链路模块，以及地面站、遥控器等外部设备。 无人机系统包括飞控、机载电脑和传感器，传感器通过USB串口数传方式连接在机载电脑，机载电脑收集传感器数据进行算法层面应用处理，机载电脑基于Linux系统下的ROS环境，以节点的方式发布话题供飞控订 阅。飞控端与机载电脑采用MavLink协议通信，并反馈无人机的状态给机载电脑，使其做出下一步控制命令的调整。知识产权： 专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：201710****3.2专利名称：无人机某设备及存储介质，申请号：2017106****0.4专利名称：无人某方法、装置、无人机及存储介质，申请号：2017106****8.2专利名称：无人机导航方法、某存储介质，申请号：2017106****8.6 专利名称：无人机的目标跟踪方法、某存储介质， 申请号：2017107****4.7专利名称：基于某无人机姿态解算算法，申请号：2018113****1.3专利名称：基于某光流相融合的障碍物检测，申请号：2019101****4.0专利名称：红外视觉和某组合的生命搜索策略，申请号：2019101****7.0专利名称：一种某人机交互系统及方法，申请号：2019101****5.4主要应用领域：该矿山巡检无人机主要应用在矿井下，实现对矿井中运输机器轨道的断痕、异物的检测，并反馈位置。市场经济效益及需求预测： 国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应 用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人。无人机作为空中特种机器人，具有体积小、灵活 性高、可靠性高等特点，搭载高清摄像头，应用于复杂的矿井中巡检，其效率比地面机器人更高、避障及路径 产业化需求及生产条件： 1. 生产条件 无人机零部件设计及生产，无人机架，传感器扩展架，保护外壳等配件，满足材料强度大和质量轻要求， 保证无人机飞行安全性和整体结构性能最优。无人机软件开发，涉及自主导航定位算法、避障算法以及路径规 划算法等软件系统开发，保证无人机飞行安全性及在特定环境的鲁棒性。 2. 设备 无人机测试场地，新搭建150平方米检验测试场地，配置VICON高精度动作捕捉系统，实时监测无人机飞 行状态及精度，以便调整优化无人机各项参数设置。新建场地四周和顶部搭建防撞网，累计加装300平方米防护 网，保障测试人员安全。 3. 资金 无人机零部件材料费用，包括无人机碳纤维机架、飞控、电机电调电池等动力装置、双目视觉摄像头和激 光雷达等传感器、机载CPU处理器以及线材等购置费用，共 2万元。 开发管理费用，包括试验场地管理费、系统软件开发设计费、结构设计费、办公设施购置费等，共50万元。
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基于物联网的智慧矿山综合监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
建立集安全生产、定位、预警、救灾决策于一体的安全生产综合监控新理念,实现对煤矿生产网络内的人员、机器、设备和设施的实时管理和控制,提高煤矿安全生产水平。 项目建立了基于物联网的智慧矿山系统模型、信息传输平台理论体系;研究了智慧矿山综合监控的关键技术;研发了生产自动化子系统、安全生产辅助系统、安全监测系统、综合信息平台、智能识别与联动等安全生产环节监控装备,并在平煤、兖矿集团等工程合作项目中应用推广,实现了煤矿安全生产的管控一体化,极大地提高了我国煤矿的安全生产水平。 项目涉及矿山通信、信息处理等学科,相关研究内容来自国家火炬计划项目“煤矿斜巷轨道运输综合监控系统”,国家863重点项目课题“采煤机远程控制技术及监测系统”,江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的智慧矿山综合监控系统开发及产业化”和江苏省物联网应用示范工程项目“基于物联网的煤矿应急通信保障系统的研究与示范工程建设”。 1、技术创新内容： 1)创新智慧矿山综合监控系统模型理论体系,提出建立智慧矿山综合监控系统实施模式。 2)研究智慧矿山综合监控关键技术,开发研制各生产环节监控装置,集成了煤矿采、掘、通、运及斜井辅助运输等生产自动化子系统。 3)开发智能视频联动软件,研发煤矿井下斜巷绞车轨道运输远程安全综合监控系统,实现基于视频信息的危险区域人员自动检测识别、报警、联动控制。 4)提出并构建基于矿井综合信息化平台的智能化监测预警信息系统平台,实现对煤矿生产网络内的人员、设备和设施实时高效的管理和监控,全面提升煤矿安全监控智能化水平。 2、知识产权情况： 获发明专利4项,实用新型专利21项,软件著作权13项,高新技术产品15项。 3、技术经济指标：鉴定和查新结果表明,本项目大部分指标优于国内其它煤矿综合自动化监控系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发的有线/无线混合全覆盖网络系统、井下目标检测识别等主要技术,填补国内空白。项目成果已经在我国20多个煤矿安全生产中应用三年以上,其中十个矿井三年累计新增销售额4.695亿元,新增利润9390万元。通过产业化建设,项目形成年产104套的生产能力,对探索智慧矿山建设模式,提高我国矿山安全生产水平具有重要意义。 4、应用推广及效益情况：项目的实施,实现科学化的矿井安全生产管理和安全隐患的全面监控、预警,减少事故的发生,满足安全生产和综合管理的需求。系统的建设与应用,提高了劳动生产率。项目实施后使平煤集团、兖矿集团等20多个矿井生产能力提高5%以上,按目前的产量2000万吨/年计算,每年多生产原煤100万吨,100万吨×400元/吨= 40000万元,新增利税12000万元;每年避免因事故造成的损失、原材料浪费而节支1500万元以上;实现了减人提效,20多个矿井,每矿30人计算,共计600人,按2012年度煤矿人均工资5万元计算,每年节约3000万元,具有明显的经济效益和社会效益。
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高耐磨性表面复合材料
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC 等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点: 1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完全磨损，更换下来的部件已不再含有复合材料，仅剩金属母体。因此，完全可用通常磨损部件重熔回用的方法进行再生，克服了通常复合材料回用困难的缺点。3、制备方法简单:不需复杂的专用设备制造方法简单，不需复杂的专用设备。克服了通常复合材料制备过程复杂，不便于工程化的缺点，利用一般铸造工厂的设备即可生产。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3 倍。而用 WC 颗粒与与高铬铸铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。实际应用情况: 用 WC 颗粒与球墨铸铁局部复合的轧钢用初轧段导位板经国内某轧钢厂实际运行考核，其使用寿命是高铬铸铁导位板的十倍以上，充分显示了陶瓷颗粒增强 的效果。 项目可行性分析：以轧钢用导位板为例，邯钢目前采用的导位板材质主要是高铬白口铸铁，年需求量约1800 吨，即生产45万吨热轧钢材，需要消耗 1800 吨导位板。而国内每年的热轧钢型材（这里主要指各种线材）产量为 6000万吨，则国内市场导位板的年需求量为： 6000/45×1800＝240000(吨)。该项技术具有可持续发展性。由于此表面复合材料可以灵活更换基体金属材料，根据不同工况进行基体材料设计，不仅可以制备导位板、导轮、热轧辊这样的耐高温磨损零件，而且可以进一步开发用于矿山、电力、化工、建材等行业的具有复杂磨损工况的零件，其产业化前景广阔。使用耐热钢基的陶瓷颗粒复合材料在实验室 900℃高温磨损结果表明：与耐热钢相比，复合材料的耐磨性是耐热钢的2.5—3.3倍。而用WC 颗粒与与高铬铸 铁复合的复合材料在实验室磨损实验机上的耐磨性是高铬铸铁的3-5倍，显示出极优良的抗磨损性能。而制造成本视复合层的厚度和面积而定，一般比原制造成本提高不多。本项目已获国家发明专利，专利号：ZL01115233.8
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矿山粉尘污染控制技术与装备研究
成熟度：可规模生产
技术类型：-
应用行业：采矿业
技术简介
针对矿山企业生产过程中各工艺粉尘控制设备存在的除尘效率低、能耗和水耗大、占地面积大、使用寿命短等问题，研发了专利产品“高效湿式除尘器”，有效解决了除尘器净化效率低、防腐耐磨、阻力大等技术难题，除尘效率达到 99%；与同类除尘器相比能耗降低 30～40%，耗水量减少 60～80%；使用寿命达到 8 年以上，为矿山企业粉尘污染的控制提供了一种新型、通用、可靠的高效湿式除尘设备。 该成果已在铜陵、金川、江西、江西和厦门的 10 余个矿山推广应用，为矿山企业创造了约 1 亿元的直接经济效益。同时，有效地改善了作业环境，保护了工人的身体健康，取得了显著的社会效益和环境效益。
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矿山安全信息监控系统
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全生产是矿山生产管理的关键，矿山企业必须及时掌握所辖矿山的安全生产状况，准确掌握安全隐患，跟踪隐患的整改和处理情况，同时对监测信息进行动态分析，在事故发生时能够及时做出决策，将安全损失降到最小。 该系统利用现代信息技术，对矿井生产系统的安全参数实行实时动态监测，判断矿井安全状态的变化情况，以便及时采取措施，防止事故的发生。管理者可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图查看某一区域，实时地观察井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位。一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员准确快速营救出被困人员。井下人员遇到危险情况，可通过所携带的定位仪（识别卡）发出报警，在井上监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。
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基于构件的数字化矿山关键技术及应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
国内外煤矿大都局限于各自独立的矿井基础自动化系统或管理自动化系统的单层面建设，存在着管理层与生产过程数据不能共享的问题，形成了信息化孤岛，没能实现真正意义的综合自动化与数字化，没有完成实现管控一体化的数字化矿山目标。随站计算机技术和网络技术及计算机网络与自动控制技术的结合，使过程控制如何突破自动化孤岛模式，如何实现采集、控制、调度、生产、管理、经营等综合自动化与信息管理数字化矿山体系结构已是目前一个难题。本项目针对煤矿安全高效现代化矿井建设的需求，研究了基于构件的数字矿山建设的结构体系及其支撑关键技术，实现了煤矿的生产过程监控及实时管理自动化的目标，为实现矿井综合自动化以及建立数字化矿山创造了条件。主要技术创新包括：1.通过自主开发和集成创新，首次由一个煤炭企业将煤矿企业的生产与运营作为统一整体进行研究，系统建立了实用的煤矿企业综合自动化与信息管理的数字化矿山体系结构。提出了根据CIMS原理的三层架构理念。2.研究建立了煤炭企业管理信息化模型，并基于构件技术，实现了集生产、经营、后勤、职能四大体系有OA系统为一体的煤炭企业ERP系统。通过一定的数据引用和共享关系进行模块关联，实现了对象产联性及所有业务的无缝链接和信息的充分共享。3.研制了智能调度一体化平台，实现报警联动，视频监控、远程调度。在煤矿企业MES中引放RCM系统，结合PCS的故障诊断与异常检测，开发出煤矿连续生产保证了系统。4.首次提出“三维可视管控一体化”。开发了矿井安全生产综全管理三维可视化信息系统和煤矿专用地理信息系统，将三维虚拟技术与煤矿安全生产调度管理系统（MES）结合，实现了自动化矿井安全生产三维可视化信息平台集成。在煤矿综合自动化控制网络设计首次引入ProfiNet网络，并利用3Ｇ移动通讯技术实现了“数据、视频、语音”三网合一及无线传输。5.研制开发了采煤机自动调整滚筒高度记忆割煤智能化技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化，实现了综采工作面采煤机仿形割煤智能控制，提升了国产化采煤设备的机械化与自动化水平。本项目获发明专利１项，实用新型专利６项，软件著作权１７项，发表论文１５篇。经成果专家鉴定，在功能的系统性、实用性及安全生产监控三维可视化平台建设方面处于国内领先地位，总体成果达到国际领先水平，获省和行业科技进步奖３项。项目已在潞安集团漳村煤矿、司马煤业等单位以及山西焦煤集团得到了推广应用，吨煤成本降低5%-12%，电耗降低3%，新增销售收入906112万元，新增利润129143万元，新增税收268893万元，实现了减人提效，提升了矿井安全技术水平。本项目突破了我国传统煤矿自动化、信息化水平较低的局面，构建了符合我国煤炭企业实际的管理信息化系统，为煤矿自动化、信息化、数字化建设提供了示范。
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基于虚拟仪器的矿山主要设备安全检测系统开发研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
主要设备安全检测系统实现了模块化设计，可以按照用户要求灵活选择所需要的模块，从而实现检测系统的特定检测功能；并且检测系统量程范围和测量功能可调，很容易根据设备的更新状况实现升级换代。各检测子系统无缝集成、信号拾取装置和数据采集装置实现复用：对不同的矿山机电设备测试时，将类型和性能参数都相似的传感检测装置进行归类，避免重复，例如有些传感器既可用于离心泵测试也可用于通风机测试。数据采集装置只规定通道的信号形式(如4-20mA电流)，为每个数据通道设置多个通讯协议，使得该通道在测试不同的矿山机电设备时都可以使用。检测核心模块的软、硬件可以整体植入相关设备的在线监控系统：软件编制时预留了和其他程序的接口，可以作为在线监控软件的子模块进行调用，方便实现现役设备监控系统的虚拟仪器化改造。