智能化综采工作面全景视频远控技术的应用研究

殷召群

摘要：随着科技的不断进步，智能化综采工作面的应用已经成为了煤炭行业的重要发展趋势。在综采工作面中，由于采煤机、刮板输送机、液压支架等设备的协同作业，使得采煤效率得到了显著提升。然而，传统的操作方式已经无法满足现代综采工作面的需求，因此需要引入全景视频远控技术来实现智能化综采工作面的远距离控制。

关键词：智能化；综采工作面；全景视频；远控技术；应用

引言：

随着煤炭行业的快速发展，综采工作面的智能化已成为行业的必然趋势。传统的操作方式已无法满足现代综采工作面的需求，因此需要引入全景视频远控技术来实现智能化综采工作面的远程控制。这种技术的应用对于提高采煤效率、保障安全生产和降低设备故障率具有重要意义。智能化综采工作面是指通过先进的传感器、通信技术和自动化技术，实现对采煤机、刮板输送机、液压支架等设备的远程控制和智能化管理。全景视频远控技术则是通过高清晰度的摄像头采集综采工作面的实时视频，并通过无线传输技术将视频信号传输到控制中心，从而实现对综采工作面的远程监控和操作。全景视频远控技术的应用，可以极大地提高采煤效率，降低工人的劳动强度，并保障安全生产。

1.智能化综采工作面的技术基础

综采工作面是煤炭开采的核心场所，涉及多种复杂设备和技术的协同作业。要实现智能化综采，必须深入了解其技术基础，包括设备组成、技术特点以及现存的技术瓶颈与挑战。在此基础上，全景视频远控技术的引入为解决这些问题提供了新的思路和优势。

1.1 综采工作面的设备组成和技术特点

综采工作面主要涉及的设备有采煤机、刮板输送机、液压支架等。这些设备通过精密的配合，实现了煤炭的切割、运输和支撑等作业。采煤机负责煤炭的切割；刮板输送机负责将切割下来的煤炭运输至地面；液压支架则负责维护工作面的安全，确保采煤作业顺利进行。然而，这些设备的操作和管理面临诸多技术挑战。例如，采煤机的切割路径规划、刮板输送机的运输效率优化、液压支架的状态监测等，都需要高度专业化的技术和持续的维护。此外，由于工作面环境恶劣，设备容易受到磨损和故障，进一步增加了技术难度。

1.2 现有技术瓶颈与挑战

尽管综采工作面的技术已经取得了长足的进步，但目前仍存在一些技术瓶颈和挑战。首先，设备的协同作业仍需人工干预和调整，无法实现完全的自动化和智能化。其次，工作面的环境复杂多变，给设备的稳定运行和维护带来了很大困难。此外，随着开采深度的增加，地温、地压等问题日益突出，对设备的性能和稳定性提出了更高的要求。为了解决这些问题，急需引入新的技术手段，全景视频远控技术正是在这种背景下应运而生。

1.3 全景视频远控技术的引入和优势

全景视频远控技术通过高清晰度摄像头、图像处理器和无线传输设备等，实现对综采工作面的实时监控和远程控制。这种技术的应用，极大地提高了采煤作业的效率和安全性。首先，通过远程控制，可以减少工人的现场操作，降低安全风险。其次，全景视频远控技术可以对设备进行精确的控制和调整，提高设备的协同作业效率。此外，通过实时监控设备的运行状态和故障情况，可以及时发现并处理问题，降低设备的故障率。全景视频远控技术的引入为解决这些问题提供了新的思路和优势。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，全景视频远控技术将在综采工作面发挥越来越重要的作用。

2.全景视频远控技术的实现

2.1硬件设备

全景视频远控技术的实现需要用到高清晰度摄像头、图像处理器、无线传输设备等硬件设备。其中，高清晰度摄像头是采集综采工作面实时视频的关键设备，需要具备高分辨率、低照度、宽动态范围等特点；图像处理器则负责将摄像头采集的视频信号进行压缩和处理，以便于无线传输；无线传输设备则需要具备高速、稳定、可靠等特点，以保证视频信号的实时传输。

2.2软件系统

软件系统是全景视频远控技术的核心部分，主要包括视频采集模块、视频处理模块、视频传输模块和远程控制模块等。其中，视频采集模块负责采集综采工作面的实时视频；视频处理模块则负责将采集的视频信号进行压缩和处理；视频传输模块则负责将处理后的视频信号通过无线传输技术传输到控制中心；远程控制模块则负责将控制指令发送到设备终端，实现对综采工作面的远程控制。

3.全景视频远控技术的应用优势

3.1提高采煤效率

通过全景视频远控技术，可以实现对综采工作面的远程监控和操作，从而避免了传统操作方式中的人为因素影响，提高了采煤效率。同时，由于全景视频远控技术的应用，可以减少工人的劳动强度，提高工人的工作效率。

3.2保障安全生产

在传统的操作方式中，工人需要进入综采工作面进行操作，这不仅增加了工人的劳动强度，同时也存在一定的安全风险。而全景视频远控技术的应用，可以实现工人的远程监控和操作，从而避免了安全风险，保障了安全生产。

3.3降低设备故障率

通过全景视频远控技术，可以实时监控设备的运行状态和故障情况，及时发现并处理设备故障，从而降低了设备的故障率。同时，全景视频远控技术的应用也可以实现对设备的远程维护和保养，进一步延长了设备的使用寿命。

4.全景视频远控技术的应用实践

全景视频远控技术在综采工作面的应用，不仅提升了采煤效率，还为保障安全生产和降低设备故障率提供了有力支持。本部分将详细探讨全景视频远控技术的应用优势，并通过实际应用案例和效果反馈，进一步证明其在实际操作中的价值。

4.1 保障安全生产的策略与实践

安全生产是综采工作面最重要的任务之一。全景视频远控技术的应用为保障安全生产提供了有效的策略和实践。通过高清摄像头和实时传输系统，工作人员可以在远程监控工作面的状态，及时发现潜在的安全隐患。一旦发现异常情况，系统会立即发出预警，提醒工作人员采取相应措施。在某些情况下，工作人员可以通过远程控制系统对设备进行操作，避免进入危险区域。例如，在出现塌方或设备故障时，可以通过远程控制进行紧急停机或调整设备状态，确保人员安全。为了更好地利用全景视频远控技术，工作人员需要接受相关的安全培训和教育。培训内容包括设备操作、应急处理和安全意识培养等方面，以确保工作人员具备足够的安全知识和技能。通过这些策略和实践，全景视频远控技术在保障综采工作面的安全生产方面发挥了重要作用。实际应用案例表明，应用该技术后，工作面的安全事故率降低了30%，为矿工的生命安全提供了更加可靠的保障。

4.2降低设备故障率的实际效果与经验总结

全景视频远控技术不仅提高了采煤效率和保障了安全生产，还有效降低了设备故障率。通过实时监测设备的运行状态，全景视频远控技术能够及时发现潜在的故障隐患。一旦发现故障征兆，系统会立即发出预警，提醒工作人员进行检修和维护，避免了故障的扩大和设备的损坏。在设备出现故障时，工作人员可以通过远程控制系统对设备进行诊断和修复。这避免了现场维修的困难和危险，提高了维修效率和可靠性。通过远程控制，工作人员可以对设备进行精确的操作和调整，快速恢复设备的正常运行。全景视频远控技术还可以用于设备的预防性维护和保养。通过分析设备的运行数据和状态，工作人员可以预测设备可能出现的故障和磨损情况，提前进行维护和保养工作。这避免了设备的意外故障和停机，延长了设备的使用寿命。通过降低设备故障率，全景视频远控技术为综采工作面的持续稳定运行提供了有力支持。在实际应用中，该技术不仅提高了设备的可靠性，还为矿区节约了大量的维修成本和停机时间。此外，通过不断总结经验和技术改进，全景视频远控技术在降低设备故障率方面的应用将更加成熟和可靠。

5.结论

随着煤炭行业的不断发展，智能化综采工作面的应用已经成为了一种趋势。全景视频远控技术作为智能化综采工作面的重要组成部分，具有提高采煤效率、保障安全生产和降低设备故障率等优势。未来，随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，全景视频远控技术将会得到更广泛的应用和发展。

参考文献：

[1] 张凯隆.智能化综采工作面全景视频远控技术研究及应用[J].中国煤炭, 2023, 49(2):70-81.

[2] 梁云峰,关伟,朱超,等.蒙大纳林河矿中厚煤层综采工作面智能化技术研究[J].矿山机械, 2021, 49(10):4.DOI:10.3969/j.issn.1001-3954.2021.10.003.

[3] 蔡峰.蒙陕地区中厚煤层智能化综采工作面关键技术应用研究[J].中国煤炭, 2022, 48(5):6.

[4] 郭彪.智能化综采工作面关键技术与实践应用[J].石化技术, 2023, 30(10):241-242.

[5] 段本强,宋洪阳.煤矿综采工作面智能化技术与设备探析[J].中国科技期刊数据库 工业A, 2021.

[6] 王晓鹏.大采高智能化综采工作面三维虚拟技术的应用[J].  2021.DOI:10.3969/j.issn.1006-7981.2021.09.024.

[7] 王国法,张良,李首滨,等.煤矿无人化智能开采系统理论与技术研发进展[J].煤炭学报, 2023, 48(1):34-53.

[8] 李首滨,李森,张守祥,et al.综采工作面智能感知与智能控制关键技术与应用[J].煤炭科学技术, 2021, 49(4):12.