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题目：煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系研究
作者： 刘玉冰1，李怡腾1， 李忠辉1， 殷山1，景超2，李凯3，李振兴4，赵胜磊1，刘承飞1
作者单位： 1. 中国矿业大学 安全工程学院；2. 北京龙软科技股份有限公司；3. 陕西陕煤韩城矿业有限公司 下峪口煤矿；4. 平顶山天安煤业股份有限公司 十二矿
链接网址：
http://www.gkzdh.cn/article/doi/10.13272/j.issn.1671-251x.2024110084
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研究背景
目前煤矿灾害智能管控研究大多聚焦单一灾害进行监测预警技术或算法优化，缺乏多灾害监测预警协同机制和事故应急联动下的避灾路径规划，且数据传输时延大，管控效率较低。提出了煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系，融合多传感监测及信息融合预警、边缘计算、智能识别等技术，实现煤矿井下各作业场所的瓦斯、火灾、粉尘、顶板等多灾害全面感知、智能辨识、融合预警，达到井上下全天候协同控制，提高煤矿多灾害分析处置与管控能力。
体系架构
煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系如下图所示。端侧中数据感知层与执行控制层可以为边侧（边缘计算层）及云侧（平台管控层）提供数据支撑。边侧可以将端侧的有效数据进行上传下达，减轻云侧计算压力。云侧建设有煤矿灾害融合监控预警与管控数字化决策平台。各层级之间动态耦合，构成一个有机整体，实现数据感知-边缘计算-平台管控-执行控制的闭环管控。
关键技术
1. 数据精准感知。重点攻克多灾害智能感知技术与装置、感知信息高速低时延传输技术、煤矿多灾害危险区域监测点部署优化技术。
2. 边缘计算。重点研究多源异构信息融合技术、安全隐患图像识别技术、边缘设备协同管控技术。
3. 云平台。重点研究可视化推演技术、态势智能研判技术、多灾害避灾规划技术。
实践应用
基于“云边端”一体化智能精准管控技术，开发了煤矿灾害融合监控与智能决策平台，在平顶山天安煤业股份有限公司十二矿成功应用，实现了对灾害环境及过程的全面推演、激励分析、信息反馈及自适应智能处理。
作者简介
刘玉冰，副教授，博士生导师，中国矿业大学安全学院学科建设中心副主任，中国矿业大学“煤岩动力灾害防治”优秀导师团队成员。研究方向为煤岩动力灾害防控理论、真三轴动静载岩石力学、深部能源安全高效开发。主持国家自然科学基金面上/青年项目、国家重点研发计划子课题、中国博士后科学基金面上项目等科研项目9项，作为研究骨干参与国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）等重大重点项目3项。成果获重庆市科技进步一等奖1项。发表学术论文40余篇，其中ESI热点及高被引论文5篇；授权发明专利13项；登记软件著作权3项。
引用格式
刘玉冰，李怡腾，李忠辉，等. 煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系研究[J]. 工矿自动化，2025，51（3）：105-112, 164.
LIU Yubing, LI Yiteng, LI Zhonghui, et al. Research on the integrated "cloud-edge-end" intelligent and precise management and control technology system for coal mine disasters[J]. Journal of Mine Automation，2025，51（3）：105-112, 164.
