基于煤礦企業的礦山物聯網應用技術

周剛偉

摘要：物聯網技術作為當前發展最具潛力的一項技術之一，能夠在社會各個領域中發揮著重要作用。本文結合礦山物聯網總體架構、軟硬件系統、網絡平臺以及技術標準的情況而分析其在煤礦生產中的運用情況，從而更好地促進煤礦企業發展。

【關鍵詞】煤礦企業 礦山物聯網 應用技術分析

在智能化以及社會化的發展過程中，物聯網技術成為一種必然產物，它將現代網絡技術和傳統產業的市場結合在一起，不僅推社會生產力的發展，同時還對企業管理以及企業生產都帶來積極意義。其中對煤炭企業而言，物聯網更是帶來深刻的影響。在產業升級轉型發展過程中，培育出一大批新興產業，而煤礦企業作為傳統的產業需要在此次產業調整中進行深入改革。通過物聯網技術所發揮的積極作用，能夠將煤炭生產中的運輸、銷售、物資、供應以及統計等分支環節組成一個整體，進而可以使得煤炭企業的管理工作可以實現統一化管理的目標。本文結合礦山物聯網而分析煤炭企業如何將各類數據進行分析以及存儲，使得礦山企業的信息分析能夠達到精準化、網絡化、規范化以及可視化操作的目的，最終為煤炭企業發展提供良好的信息決策方案。

1 概述礦山物聯網基本含義

所謂礦山物聯網技術主要是把傳感技術、通信技術、自動化設備以及智能化計算技術而結合在一起，進而可以有效覆蓋煤炭企業產生過程的設備、人以及環境等因素，最終使得煤炭企業在生產中可以實現自動控制、全面感知以及智能管理系統目標。在礦山物聯網技術發展過程中可以將網絡架構進行分層處理，即感知層、管理層以及控制層三個不同的層級，其中感知層和控制層的結合可以在自動化方面為全面感知提供幫助，同時控制層以及管理層的結合也能夠為智能化控制提供支持，進而可以有效推進系統的全面化管理，從而為煤炭企業構建感知礦山、管理礦山以及控制礦山網絡管理而帶來良好保障。

1.1 全面感知系統分析

在煤炭企業產生中，感知層主要是通過感知技術而對礦山的綜合情況定位，同時還可以保障其安全性。因此，在感知礦山的設備運行過程中，對礦山環境管理、實時控制以及預知管理等方面都能夠快速傳遞給管理者，同時也可以提升礦山環境對災害的預警能力以及應急救援的要求。在這一過程中最主要的特點就是可以將礦山生產中的物、人以及環境元素結合在一起，并且可以在地址尋找方面實現實時定位、智能化感知以及可視化監控的目標，從而有效提升礦山的安全管理質量。

1.1.1 感知內容

在感知層面，對于礦山而言.主要是掌握人員的位置、動作以及現場實景，同時結合礦山設備運行情況提升安全度，例如礦山中瓦斯氣體的含量是否超標、煤塵以及粉塵是否有效排出、水情以及火情管理、礦山開挖中的巖體外形和形變情況、溫濕度以及電磁射線的發射情況等，進而可以更好地提升煤礦生產過程中的安全性，從而更好地保障從事煤礦工作者的生命安全。

1.1.2 核心技術

針對煤礦企業生產的實際情況可知，感知層的核心技術可以在實際生產中發揮重要作用，因為采用這一技術可以實現生命探測、工作人員的實時定位、智能傳感信息、RFID的電子標簽、雙向信息的傳輸術、視頻監控、重大危險源的監控移動技術以及智能診斷結合在一起，進而可以煤炭生產過程中可以實現優化管理的目標，同時又減少煤炭企業在生產中的風險。

1.2 自動控制

這主要是針對煤炭企業在生產過程中所提出具體的要求，通過控制層中的技術可以有效掌握礦山的實際情況。因此，在遍布光纖網絡、無線網絡以及電力線網絡結合方面，可以通過智能算法和控制技術而有效實現礦山生產設備以及感知層中各個終端的控制目的。

1.2.1 分析自動控制的主要內容

在控制層面，主要控制的內容包括：通信信號、礦山設備的運行與操作、數據傳輸以及數據的存儲，糾錯和分析等。

1.2.2 核心技術

結合控制層的核心技術，主要是完成的內容有：有線、無線通信相關協議、設備和網絡的接口技術、自組網的技術、智能計算技術、IP傳輸技術以及大規模的數據存儲、容錯以及糾錯技術等。

1.2.3 子系統平臺

在控制層中，其子系統的平臺包括的內容有：地下、地上環網、智能計算、安全生產、有線與無線通信的節點、接口的兼容系統、多源異構的平臺和數據信息的存儲等。通過這一子系統平臺可以有效控制礦山中所發生的各種問題，一方面有效提升的安全性，而另一方面則可以充分保障工作人員的安全性。

1.3 智能管理

在物聯網技術中，管理層主要是通過云計算的技術和面向對象程序、控制設備以及顯示設備而實現對礦山綜合情況的分析，例如智能顯示、分析以及決策等，進而可以實現對礦山環境的綜合管理。下文分析智能管理的具體情況：

1.3.1 管理內容

在管理層主要的內容有：設備控制、人員管理、診斷維修、生產運輸、安全管理、災害預警、重大危險源的監控、決策管理、應急救援管理、信息管理以及實景模擬等，這既可以便于管理者掌握礦山的綜合情況，又可以有效提升煤炭企業生產中的安全性。

1.3.2 核心技術

在管理層面，主要的核心技術有：云計算、診斷分析，智能控制、三維模擬、視景技術、信息處理術、工業視頻技術、面向對象技術、智能分析、遠程遙控以及移動智能技術等。

1.3.3 子系統平臺

在管理層中，子系統平臺中的內容有：煤礦標準化、人員管理的、生產管理、財務管理臺、設備診斷、實景監控、維修管理以及機電設備的控制等平臺。

1.3.4“共有云”的平臺

這主要是結合物聯網技術中的云計算技術而在礦山搭建物聯網的系統，這主要是結合開放式局域網的“共有云”平臺而實施管理，能夠把礦山企業中設備、人員、環境等結合一起，進而可以在自動化管理方面實現人機、信息共享的目的，從而為智能化的管理作出準備。endprint

2 分析礦山物聯網架構在煤炭產生中的運用情況

在礦山物聯網的系統中，需要實現對礦山的安全生產目的，本文主要結合物聯網技術而做出具體分析。這主要得益于煤炭企業在局域網中構建“共有云”的平臺，進而使得礦山生產可以在自動化的系統、管理平臺以及礦山設備方面進行綜合整合，這就有效提升管理水平，同時也可以幫助企業減少投入，極大地節約建設成本。在此系統中，能夠適應各種類型礦山實際需要，并結合煤炭的實際情況而進行科學的組合礦山人員、設備，進而提升環境信息平臺對礦山綜合情況的控制能力。

（1）在平臺應用方面，我國的礦山物聯網已經通過標準化綜合平臺而能夠完成對整個環境的監控，從而有效推進了礦山物聯網在綜合建設方面的進度，進而保障實際生產中不斷提升效率；

（2）結合不同的系統分類而能夠在生產中不斷提升綜合能力，例如在生產系統、安全保障以及生產保障方面都進行細化處理，其中有30多個不同的細分系統，并從中延伸至數百個不同的子系統；

（3）軟件方面主要是針對礦山物聯網相關的基礎建設而言，將其中的軟件系統、嵌入式軟件以及應用軟件實施組合，從而可以完成對主流平臺的覆蓋，進而提升人們掌握礦山環境的能力；

（4）硬件方面需要礦山物聯網結合相關的設備而實現運用的目標，例如其中的超級計算機、交換機、工控機、路由設備、電力通信以及PC機等，并在此基礎上提升其全面兼容能力；

（5）標準服務系統中，礦山物聯網主要結合IPV6的互聯網標準、（WLAN）IEEE801.12以及（WPAN）IEEE804.15.6無線通信的標準而有效對煤礦綜合情況進行編碼，并將對應的信息通過EPC產品以及MAC的傳感網而完成監測工作。

3 結束語

對于煤炭企業發展而言，礦山物聯網技術有效將通信技術、網絡技術以及傳感器技術組合在煤炭企業的生產系統中，從而使得企業能夠在龐大的網絡中實現精確化、智能化生產和管理，進而更好地提升煤炭企業的生產效率以及安全水平。在實踐運用中，礦山物聯網可以在煤炭企業中得到最廣泛的應用，一方面使得煤炭生產具有安全性以及高效性，真正推進煤炭企業能夠是產業結構調整中實現智能化以及數值化的發展目標，另一方面也可以更好地有效地促進煤炭企業在信息化的社會發展中獲得良好經濟效益。

參考文獻

[1]陳運啟，魯遠祥，煤礦信息化協同管控平臺的研究與應用[J].煤炭工程，2016，48（06）：29-32.

[2]譚章祿，張長魯，于金枝等.基于物聯網的煤礦設備管理體系構建研究[J].煤礦機械，2013，34（06）： 285-287.

[3]郝秦霞，基于物聯網的數字化礦山異構信息集成處理模型[J].西安科技大學學報，2015， 35（01）：132-136.

[4]魏麗，基于物聯網技術的設備點檢儀應用系統的開發[J].唐山學院學報，2015，28（03）： 52-54.

[5]李光，面向礦山物聯網的IPv6技術應用問題的探討[J].科技資訊，2015，13（05）：2 3.

[6]羅萱.常用自動識別技術的原理及應用[J].電腦知識與技術，2016，12（14）：149-150.

[7]劉平.我國煤礦企業機電設備精細化管理研究[J].產業與科技論壇，2016，15 （02）： 249-250.endprint