物联网技术在金属矿山的应用思考.pdf

第 4 4 卷 第 5 期 2018年 5 月 工矿自动化 Industry and Mine Automation Vol. 44 No. 5 May 2018 | “ 矿山物联网顶层设计” 专栏 丨丨 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - ■ 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - ■ 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 丨 丨 丨 - 丨 丨 文章编号671-251X 201805-0001-06DOI 10. 13272/j. issn. 1671-251x. 17328 物 联 网 技 ％ 在 金 属 矿 山 的 应 用 思 考 韩志磊12 张达12 1.北京矿冶科技集团有限公司， 北 京 100260; 2.金属矿山智能开采技术北京市重点实验室， 北 京 100260 摘要 分析了中国金属矿山物联网建设存在的问题， 提出了构建适应中国金属矿山特点的金属矿山物联 网生态体系的理念， 指出金属矿山物联网生态体系是实现矿山安全、 高效、 绿色、 可持续发展的必然之路。介 绍了国内外金属矿山物联网技术的发展现状。给出了金属矿山物联网生态体系的技术内涵及其架构， 并从 方案设计及系统建设， 生产作业及数据应用， 系统维护、 优化控制及升级改造等环节阐述了金属矿山物联网 生态体系建设的要点。 关键词 金属矿山；物联网；智能采矿； 精准采矿； 绿色采矿；生态体系； 体系架构； 体系建设 中图分类号TD67 文献标志码A 网络出版地址 Ettp //kns. cnki. net/kcms/detail/32. 1627. TP. 20180416. 0830. 001. html Thinking about application of Internet of things in metal mine HAN Zhilei1’ 2， ZHANG Da1’ 2 1. BGRIMM TechnologyGroup, Beijing 100260, China; 2. Beijing Key Laboratory of Nonferrous Intelligent Mining Technology’ Beijing 100260 ’ China Abstract Problems existed in constructing Internet of things IoT of metal mine in China were analyzed. A concept of constructing IoT ecosystem of metal mine adapting to characteristics of Chinese metal mines was proposed’ which was an inevitable way to realize safety’ efficiency’ green and sustainable development of mine industry. Existing development conditions of IoT technology of metal mine at home and abroad were introduced. Technology connotation and architecture of the IoT ecosystem of metal mine were given. Key points about construction of the IoT ecosystem of metal mine were expounded including links of scheme design, system construction, production operation, data application, system maintenance’ optimization control and upgrading. Key words metal mining ； Internet of things; intelligent mining； precision mining； green mining； ecosystem； system architecture; system construction n 稳回暖兆头， 但受市场波动影响， 回升势头不足。在 0 引 ， 矿山 实 目前， 金属矿山行业经济运行一度呈现局部企 构性改革， 认真落实“ 三去一降一补” 五大任务， 着力 收稿日期 2018-04-08;修回日期 2018-04-12;责任编辑 李明。 基金项目国家重点研发计划资助项目（ 2017YFC0804402。 作者筒介韩志磊“M 85 男，河北邯郸人，硕士，现主要从事矿山安全监测、信息化技术研究工作，E-mailhanzhilei2006126. com。 引用格式韩志磊，张达.物 联 网 技 术 在 金 属 矿 山 的 应 用 思 考 工 矿 自 动 化，2018,445 -6. HAN Zhilei，ZHANG Da. Thinking about application of Internet of things in metal mine[J]. Industry and Mine Automation, 2018,44 5-6. 工 矿 自 动 化2 0 1 8 年 第 4 4 卷 转型升级、 提质增效， 并依托“ 一带一路” 、 “ 中国制造 2025” 等国家重大战略布局， 取得了一定成绩[12]。 然而， 与其他资源大国相比， 中国金属矿产资源 禀赋总体呈现矿贫、 物性复杂的特点， 经过多年粗放 开采， 地表优质矿产资源消耗殆尽， 大量金属矿山正 在筹划或已进人地下开采甚至深部开采阶段， 金属 矿山开采不得不面临复杂的地质环境和多变的边界 条件， 开采难度日益加大。为了提高金属矿山企业 的综合竞争力， 充分结合自动化、 信息化、 智能化技 术 ， 构建矿山物联网生态体系， 是实现矿山企业安 全、 高效、 绿色、 可持续发展的必然之路[34]。 根据当前形势， 智能采矿、 精准采矿、 绿色采矿 已成为中国矿业后续发展的主旋律， 结合中国金属 矿山的现状和条件， 走有中国特色的开采路线， 才能 真正释放矿山潜能， 激活矿山活力， 提高矿山企业国 际竞争力。构建金属矿山物联网生态体系， 正是基 于这一需求提出的。 1金属矿山物联网建设存在的问题 中国金属矿山在物联网建设方面虽然取得了一 些突破和进展， 但仍面临诸多问题， 主要表现为以下 6 个方面。 1缺乏完善的顶层设计。在矿山企业集团层 面 ， 缺少总体功能性设计和时间规划， 各个矿山根据 自身业务需求自主开展工作， 造成接口不统一、 技术 不兼容、 业务不连通， 后期可能需要重新规划， 造成 经济和时间浪费。 “ 信息孤岛问题凸显。矿山企业目前建立的 信息化系统呈现严重的条块化， 特别是数据库、 发布 服务、 三维展示等， 造成大量的重复建设。建成的系 统之间彼此独立， 缺少数据交互， 形成信息孤岛， 致 使系统维护量居高不下。 “ 技术人员严重匮乏。矿山企业在地质、 信 息化、 自动化方面的高级技术人才极其缺乏， 且人才 流失严重。现有人才队伍无法保障物联网系统的正 常运行、 数据应用和系统维护， 导致矿山信息化与智 能化规划无法实施。 “ 生产成本日益增高。随着矿山优质资源的 消耗， 资源开发难度加大， 地压风险加剧， 通风、 降 温、 支护及维护等成本增加。矿山企业需要通过引 进先进的技术手段和装备来降低生产成本。 5企业安全风险加剧。在深部开采、 陡帮露 天开采、 大规模开采和残矿回采过程中， 运营风险激 增 ， 作业人员面临的危险越来越突出。同时， 国家对 矿山 安全风 要求 高 ， 国 安全 生产委员会办公室、 原国家安全生产监督管理总局 下发的一系列强制性标准也迫使企业进一步提高安 全。 “ 装备智能水平落后。企业采矿装备陈旧、 自动化投运率低下、 自动化水平落后， 现有装备水平 无法支撑后续数字矿山、 智能开采规划的实施， 需要 进行升级改造甚至更新换代。 中国金属矿山在技术、 人员和管理方面尚存在 诸多问题， 与矿业发达国家的差距较大。目前， 部分 矿山弓1 进了 Micromine， Datamine， Atlas Copco， Sandvic等公司的技术、 软件和装备， 却因维护、 操 作不到位， 与工艺结合不足， 技术人员水平有限等原 因被迫放弃， 造成了极大浪费。若不结合中国金属 矿山实际 地 别国技术 施 能导致引进技术在中国“ 水土不服” 。因此， 构建适 应中国金属矿山特点的物联网生态体系显得愈发 重要） ]。 2国内外金属矿山物联网技术发展现状 芬兰、 加拿大、 瑞典、 澳大利亚等矿业发达国家 均已建成或正在建设实用的矿山物联网系统及完善 的产业链生态体系。在国家战略层面， 芬兰开展了 智能矿山技术研究和实施计划， 建立了融合采矿过 程控制、 矿山信息网建设、 新机械应用和自动控制等 技术的物联网体系； 加拿大开展了采矿自动化项目 “ 五年计划” ， 开发了中央集控的多矿山无人采矿、 掘 进、 运输的矿山开采方案； 瑞典开展了以物联网为目 标 的 Grounteeknik2000战略计划； 澳大利亚开展了 Mining3,Caving2040等远景规划， 推进了矿山物联 网技术的不断前行。在企业策略层面， Sandvic公 司研发了 Automine， Optimine等开采物联网系统， AtlasCopco公 司 通 过 Optimine和 A B B 系统融合 实现了矿山开采装备的智能化作业。欧洲建立了国 际岩石开挖数据交互标准（ IREDES， 保障了产学 研用单位之间的无缝协同） ;]。 “ 中国制造2025” 战略为中国矿山物联网技术 的发展进行了顶层设计。随着工业化和信息化深度 融合政策的实施， 中国矿山企业进人了传统产业转 型升级的关键时期。国务院发布了 国务院关于积 极推进“ 互联网 ” 行动的指导意见 （ 国发〔〔2015〕〕40 号） ]、 国务院关于印发促进大数据发展行动纲要 的通知 （ 国发〔〔2015〕〕50号 ） ） ]， 工业和信息化部发 布了 工业和信息化部关于印发信息化和工业化深 2 0 1 8 年 第 5 期韩 志 磊 等 物 联 网 技 术 在 金 属 矿 山 的 应 用 思 考 度融合专项行动计划（ 20132018年） 的通知 （ 工 信部信〔 2013〕 317号 ） [10]， 原国家安全生产监督管 发了 国家安全监 关于开展“ 机械化 换人、 自动化减人” 科技强安专项行动的通知 安监 科技〔 2015〕 63号 ） [11]， 矿山物联网的发展 和落地。同时， 中国在矿山物联网方面的研究自 20世纪80年代始 展 。“ 十 ” 期间， 中国重点攻克 监测监控、 工业以太网、 矿山高速通信等物联网关键技术 “ 十 ” 期 间 ， 正在开展矿 山安全生产物联网关键技术与研发攻关， 打造完整 的生态体系。 3金属矿山物联网生态体系技术内涵 金属矿山物联网生态体系的构建思路缘于自然 生态系统。自然生态系统是在 时间和空间范围 内， 依靠自然调节能力维持 的系统。与之 相对应， 金属矿山物联网生态体系是在一定空间内， 象 的统一整体，在 时期内，生 态系统中的 象 之间、 多个 象之 间， 作业、 物质循 信息交互， 相互之间 达到高 应 、 协调和统一的状态。金属矿山物联 网生态体系是以 的自动化、 网络通信、 物联网、 数据等技术为基础， 以信息化、 自动化、 智能化的 矿山 为核心， 以矿山安全、 高效、 绿色、 可持续发 展为目标， 以智能化的设计、 排产、 生 调度 系统为平台， 通过对矿山生产对象（ 矿石资源、 人） 和生 实时、 动态、 智能的监测、 ， 最终实现地下矿山生产的智能化、 矿山 的互联化、 矿山 的高效化。其主要包含生 工艺、 辅助工 安全 3 个方面内容。其中， 生产工艺是关键， 包括开拓、 采准、 爆破、 出矿、 运输、 提升等工作 ； 辅助工艺为生产工 服务， 包 括通风、 排水、 充填、 方面； 安全 是生产和 辅助工 以正常 的保证， 主要包括地压、 边 坡 、 “ 六大系统” 、 尾矿库、 沉陷、 设备故 方面的监 测和检测。从自然生态系统到金属矿山物联网生态 体系如图1 所示。 金属矿山物联网生态体系架构如图2 所示。采 矿主 矿山综合监测监控系统获取工作区 图图1从自然生态系统到金属矿山物联网生态体系从自然生态系统到金属矿山物联网生态体系 Fig. 1 From natural ecosystem to Internet of things ecosystem of metal mine 域的环境状态、 系统运行状态和作业目标状态， 通过 远 程 操远 程 操控模块进行本地控制、 视距控制、 远 程、 远 程控制甚 全自动 ， 导航系统实时反馈自身位 置信息， 通过高可靠通信系统实现与地面智能 I 中心之间的数据传输。整个金属矿山物联网生态体 系与矿山生产调度系统连接， 实现生产作 化 智 能 决 策 ， 数据采集系统获取实时 数据， 支持智能化分析和决策。 图图2金属矿山物联网生态体系架构金属矿山物联网生态体系架构 Fig. 2 Architecture of Internet of things ecosystem of metal mine 理 工 矿 自 动 化2 0 1 8 年 第 4 4 卷 4金属矿山物联网生态体系建设要点 结合中国金属矿山行业现状， 一套完善的金属 矿山物联网生态体系必须可根据客户需求 ， 与 现有信息化系统 整合， 对生产工 针 优化， 使之可 服务于矿山生 。 的金 属矿山物联网生态体系主要分为智能化的生产作业 、 装备监控系统、 固定设施无人值守系统三类， 如 图 3 所示。智能化的生产作 主要包括矿山 铲 、 钻机、 凿岩台车、 装药车、 电铲、 牙轮钻机、 运 矿汽车等， 主要技术方向为智能作 人驾驶技 术 。 监控系统主要实现矿山已有装备的升级改 ， 实现状态监控、 、 产量统计等。固定设 施无人值守系统主要实现矿山破碎、 通风、 排水、 运 、 提升、 充填、 称重等的自动化、 智能化 人化。 为 系统 ， - 第三方技术服务商提 专业化的安全分析、 运行维 值技术服务。 根据客户需求定制 T 与现有信息化系统整合 T 自动化自动化_有轨/无轨作业装备及固定设施有轨/无轨作业装备及固定设施 设 备设 备■ 无人值守系统无人值守系统 智能装备装备监控固定设施无人值守安全分析服务增值技术服务智能装备装备监控固定设施无人值守安全分析服务增值技术服务 形成完备的物联网生态体系， 保障开采作业安全、高效、可持续发展 图图3典型的金属矿山物联网生态体系典型的金属矿山物联网生态体系 Fig. 3 Typical Internet of things ecosystem of metal mine 金属矿山物联网生态体系建设过程中需重点考 矿山的采矿工 点、 、 象特点和作业环境 点 ， 重点 方案设计、 系统建设、 生产作业、 数据 应用、 系统维护、 优化 、 故障处置、 升级改 节 ， 如 图 4 所示。 方案设计及系统建设 系 统的有 可靠性， 通过系统维 工作在 最佳状态， 通过生产作 数据应用提高智能化技 术的 用 ， 化 、 故 置 升 系统长期 、 可靠 。 各环节密不可分， 是一个 图图4金属矿山物联网生态体系建设关键环节金属矿山物联网生态体系建设关键环节 Fig. 4 Key links in construction of Internet of things ecosystem of metal mine 有机的整体。 1方案设计及系统建设环节。需 规 划 ， 进行综合 化设计， 实现系统的有效集 统 一 。横向打通矿山地质、 采矿设计、 生产计划、 采矿 作 节的数据流， 实现全 的 ； 纵向 层及各 可实时、 按需、 动态调用各类数 据 ， 有 生 。 金属 矿山 生 全 全生命周期的自动化与智能化管控， 以 - 化 、 数据流集成化和设 智能化为主线， 实现矿山生 的高效化， 打造安全、 绿色、 智能、 高效的金属矿山物联网综合解决方案。 针对系统新建内容， 制定金属矿山物联网标准 系 ， 确定技术范畴 、 核心 技术、 主体框 架 、 接口标准， 为矿冶工 化 、 作 I跨 台多团队开发 据 。针 内容， 统一接 口规范， 并实现多系统整合。标准体系的 应基 于国家 标准规范， 从底层到顶层 ， 主 要包含地下矿山应用层标准（ 面向采矿、 运输、 通风 等应用层系统） 、 矿山工业传输层标准（ 面向工业以 太网、 IP 网、 移动通信等） 、 矿山工业数据 层标 准（ 面向数据元、 数据库规范、 数据类 ） 、 矿山工 信息安全标准（ 面向应用、 传 ） 、 总体标 准各类 、 定义和规范指 ） 。 2 生 作 数据 应用 节 。 主要 包括 数据 获取、 数据 数 据 服 务 3 个层级。数据获取层 获取的 数据和实时数据传输至数据 层数 据中心， 数据 层对不 类的数据 ， 数据服 层 数据 中 心 的 数据 分 析 应用， 最终实现矿冶大数据的分析和服务， 为预测和 决 技 术 。 生 作 数 据 应 用 节 如 图 5 所示。 图图5生产作业及数据应用环节生产作业及数据应用环节 Fig. 5 Links of production operation and data application 在金属矿山生 中， 将各类数据 的接口和数据 自动采集 时 、 加工 、 发布， 保证数据及时、 准确 。金 属矿山物联网生态体系采用分 集中 的 2 0 1 8 年 第 5 期韩 志 磊 等 物 联 网 技 术 在 金 属 矿 山 的 应 用 思 考 分布式控制模式， 具有数据采集、 顺序控制、 过程控 制、 参数指示、 超限报警、 设备状态画面显示、 数据存 储等功能， 构成一个功能分担合理， 层次清晰， 集生 产管理、 过程控制为一体， 安全、 高效、 开放的自动化 控制系统。在自动化控制方面， 有的矿山企业按照 生产需求， 已建成自动化系统， 如通风自动化系统、 提升自动化系统、 运输自动化系统等。这些系统有 的自成体系， 独立存在， 有的进行了整合， 形成了初 步的集合管控， 但是都没有从矿山生产角度出发， 形 成对生产过程的整体控制及管理， 也就无法对企业 的经营管理进行辅助。因此， 需对矿山生产过程进 行梳理， 基于分布式环境， 搭建综合自动化调度平 台， 实现以矿山生产流程为基础的自动化生态体系。 在安全管理方面， 有的矿山企业根据前期的不同需 求已经逐步建设了许多系统， 如人员定位系统、 气体 及风速监测系统、 地压监测系统、 视频监控系统等， 在设计之初就进行一体化综合设计， 构建地下矿山 安全监测综合平台， 以有效保障生产工艺和辅助工 艺的安全有效运行。 3系统维护、 优化控制及升级改造环节。金 属矿山物联网生态体系建设是一项系统工程， 规模 大、 涉及专业多、 技术复杂， 为保证其高效稳定运行， 需要进行系统维护、 优化控制和升级改造工作。在 系统维护方面， 有条件的矿山企业可考虑建立专业 化的技术团队， 为物联网提供全方位的支持和服务， 保证系统有效运行。矿山企业也可委托相关咨询服 务机构， 将生产、 安全及大型设备运行数据推送至矿 冶云服务平台[1 5 *， 进行远程运行维护、 数据分析与 在线优化， 使矿山维持在最优状态和最佳水平。在 优化控制方面， 随着矿山生产的运行， 生产计划、 生 产执行、 生产过程等环节会发生相应变化， 这就要求 开采自动化体系能够通过信息实时反馈进行优化控 制 ， 适时调整系统运行， 以适应生产变化。在升级改 造方面， 随着技术不断发展， 物联网设备和系统也要 不断升级改造， 使系统对生产工艺流程具有更好的 适应性， 保证矿山开采自动化体系有效运行。 5结语 金属矿山物联网生态体系是离散作业和流程作 业相互交织的复杂系统， 而凿岩爆破和铲装运作业 装备的智能化、 协同化乃至无人化是矿山未来发展 的重点和难点问题。通过物联网生态体系构建， 可 为这些问题找到技术突破口。受制于矿山的恶劣作 业条件， 矿山开采作业必须以被控对象及作业人员 的安全为基础， 因此采矿安全监测系统是金属矿山 物联网生态体系不可或缺的保障措施。随着智能制 造时代的到来和矿业形势逐渐走出低谷， 通过物联 网生态体系建设来实现减员增效、 调结构促转型， 已 成为金属矿山生产新常态， 有必要从产学研用各环 节加强金属矿山物联网生态体系建设， 切实提高中 国金属矿山企业的安全生产水平和国际竞争力。 参 考 文 献 （参 考 文 献 （References [ 1*国务院国务院.国务院关于印发 中 国 制 造国务院关于印发 中 国 制 造2025 的通知 国 的通知 国 发 〔发 〔2015〕 28 号号[EB/OL*. 2015-05-19 [2018-03 05*. Ettp//www. gov. cn/zhengce/content/2015- 05/19/content_9784. htm. [2 *工业和信息化部工业和信息化部.工业和信息化部关于印发有色金属工业和信息化部关于印发有色金属 工业发展规划（工业发展规划（2016 2020年 ） 的 通 知 工信部规中年 ） 的 通 知 工信部规中 心〔心〔2016〕 316 号号[EB/OL*. 2016-09-28[2018-03-05*. http/ /www. miit. gov. cn/n1146295/n1146592/ n3 917132/n4061512/c5288595/ content, html. [3 *王 安， 杨 真 ， 张 农 ， 等王 安， 杨 真 ， 张 农 ， 等.矿 山 工 业矿 山 工 业4. 0与与“互 联 网互 联 网d矿矿 业业,内涵、 架 构 与 关 键 问 题 [ * . 中国矿业大学学报内涵、 架 构 与 关 键 问 题 [ * . 中国矿业大学学报 社会科学版） ，社会科学版） ，2017，，192 54-60. WANG An， YANG Zhen， ZHANG Nong， et al. Connotation，， framework and critical issues of mine industry 4. 0 and Internet plus mining[J*. Journal of China University of Mining g Technology Social Science，，2017，，192 54-60. [ 4*张达张达.关于矿山智能化开采新模式的思考关于矿山智能化开采新模式的思考[J*.矿业装*.矿业装 ，，2016618-238 [5 *陈何， 万串串， 张 达， 等陈何， 万串串， 张 达， 等.数字化全信息驱动的安全高数字化全信息驱动的安全高 效采矿技术研究效采矿技术研究[J*.矿 冶 ，矿 冶 ，2016，，254 1-5. CHEN He, WAN Chuanchuan, ZHANG Da, et al. Study on safe and efficient mining technology driven by full digital ination [ J *. Mining and Metallurgy,2016,254 1-5. [6 *吴立新， 殷作如， 邓智毅， 等吴立新， 殷作如， 邓智毅， 等.论论21世纪的矿山一数世纪的矿山一数 字矿山字矿山[J*.煤炭学报，煤炭学报，2000,254337-342. WU Lixin，YIN Zuoru， DENG Zhiyi， et al. Research to the mine in the 21st century digital mine [ J*. Journal of China Coal Society ,2000,254 337-342. [7 *吴立新吴立新.中国数字矿山进展中国数字矿山进展[J *.地理信息世界，地理信息世界，2008, 656-13. WU Lixin. Progress of digital mine in China [ J*. Geomatics World,2008,65 6-13. [ 8*国务院国务院.国务院关于积极推进国务院关于积极推进“互联网互联网 ”行动的指导行动的指导 意 见 国 发 〔意 见 国 发 〔2015〕 40 号号[EB/O L*. 2015-07-04 [2018-03-20 *. http/ / www. gov. cn/zhengce/ content/2015-07/04/content_10002. htm. [ 9*国务院国务院.国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的 通 知 国 发 〔通 知 国 发 〔2015〕 50 号号[EB/OL*. 2015-09-05 [2018-03-20 *. http/ / www. gov. cn/zhengce/ content/2015-09/05/content」」0137. htm. 第 4 4 卷 第 5 期 2018年 5 月 工矿自动化 Industry and Mine Automation Vol. 44 No. 5 May 2018 ; “研 成 果t 令 _ 丨 1 丨 _ 令 _ 丨 丨 丨 ■ 令 _ 丨 1 丨 ■ 令 _ 丨 1 丨 _ 令 _ 丨 丨 丨令 文章编号671-251X 201805-0006-07 DOI 10. 13272/j. issn. 1671-251x. 2017110034 可 自 动 回 撤 煤 矿 探 测 机 器 八 设 计 王志同， 牛志刚， 郭晨星， 李一君 太原理工大学机械工程学院，山 西 太 原 030024 摘要 为 了解决煤矿井下探测机器人工作行程受限的难题， 设计了一种可自主延长通信距离和自动回撤 的煤矿探测机器人。当无线控制信号减弱时， 机器人通过中继器弹射系统延长其无线通信距离； 当无线控制 信号突然中断时， 机器人启动自动回撤功能， 根据探测过程中已经记录的传感器数据按原路径回撤， 自动回 撤到安全位置。机器人自动回撤功能采用编码器与激光传感器数据集成的方法， 并使用IC P 算法进行双重 数据匹配， 以逐步调整机器人的位置和方向角， 实现较高的回撤精度。测试结果表明， 该机器人具有工作行 程距离长的特点和自动回撤功能，可以在未知的煤矿突难现场稳定、安全地工作，可替代煤矿救援人员深入 煤矿井下完成初期危险的探测工作， 为进一步的救援提供重要的现场数据信息。 关键词 煤矿救援； 探测机器人；中继器弹射系统；自动回撤； IC P算法 中图分类号TD77 文献标志码A 网络出版地址 http //kns. cnki. net/kcms/detail/32. 1627. tp. 20180417. 1721. 004. html 收稿日期收稿日期2017-11-17 ;修回日期修回日期 2018-03-09 ;责任编辑责任编辑 张强。 基金项目基金项目 阳泉煤业（ 集团） 股份有限公司科技创新项目（ JSH2015-103-42-774。 作者简介作者简介王志同（ 1991一） ， 男 ， 山西析州人， 硕士研究生， 主要研究方向为机器人， E-mail31976770qq. com。通信作者 牛志刚（ 1965 ） ， 男 ， 山西大同人， 教 授 ， 博 士 ， 主要研究方向为机器人技术、 汽车电子控制技术， E-mail gniu163. com。 引用格式引用格式 王志同， 牛志刚， 郭晨星， 等 .可 自 动 回 撤 煤 矿 探 测 机 器 人 设 计 工 矿 自 动 化 ， 2018,445 -12. WANG ZhitongNIU ZhigangGUO Chenxinget al. Design of coal mine detection robot with automatic returning [J]. Industry and MineAutomation， 2018， 445 -12. 0]工业和信息化部工业和信息化部.工业和信息化部关于印发信息化和工业和信息化部关于印发信息化和 工业化深度融合专项行动计划工业化深度融合专项行动计划“0 1 3 2018年 ） 的通年 ） 的通 知 工信部 信〔知 工信部 信〔20130317 号号[EB/O L]. 2013-09-05 [2018-03-20]. http//w w w . gov. cn/zwgk/2013-09/ 05/content_2481860. htm. [ 1] 国家安全生产监督管理总局国家安全生产监督管理总局.国家安全监管总局关于国家安全监管总局关于 开展开展“机械化换人、 自动化减人机械化换人、 自动化减人”科技强安专项行动的科技强安专项行动的 通 知 安 监 总 科 技 〔通 知 安 监 总 科 技 〔20150 63 号号[EB/O L]. 2015-06 12 [ 2018-03-20 ]. http//www. chinacoal-safety. gov. cn/newpage/Contents/Channel _ 6288/2015/ 0612/252177/content_252177. htm. [ 2] 张申， 丁恩杰， 赵 小 虎 ， 等张申， 丁恩杰， 赵 小 虎 ， 等.数字矿山及其两大基础平数字矿山及其两大基础平 台建设台建设[J].煤炭学报，].煤炭学报，2007,329997-1001. ZHANGShen, DING Enjie， ZHAO Xiaohu， et al. Digital mine and constructing of its two basic plats[J]. Journal of China Coal Society, 2007,32 9 997-1001. [3] 张 达 ， 王利岗张 达 ， 王利岗. 三维 激 光扫 描 仪 井 下 安 全 监 测 技 术维 激 光扫 描 仪 井 下 安 全 监 测 技 术 [J] .有色金属有色金属（矿山部分矿山部分），2011，634 1-4. ZHANG Da WANG Ligang8Underground safety monitoring technology based on 3D laser scanner[J] . Nonferrous Metals Mining Section , 2011 , 63 4 1-4. [ 4] 王莉王莉.智慧矿山概念 及 关键 技 术 探 讨智慧矿山概念 及 关键 技 术 探 讨[J].工矿自动.工矿自动 化化，2014，40 37-41. WANG Li. Study on concept and key technologies of smart mine[J]. Industry and Mine Automation , 2014， 406 37-41. [5] 卢新明， 阚淑婷， 张杏莉， 等.矿山物联网卢新明， 阚淑婷， 张杏莉， 等.矿山物联网云计算与平计算与平 台技术台技术[J].工矿自动化工矿自动化，2018，442 1-5. LU Xinming , KAN Shuting， ZHANG Xingli， et al. Cloud computation and plat technology for mine Internet of things[J]. Industry and Mine Automation， 2018,442 1-5.