物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合和云計算技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺上的應(yīng)用

陳倬

摘要：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上提高了我國煤礦安全生產(chǎn)的信息化水平。實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)信息化的基礎(chǔ)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)上數(shù)據(jù)融合技術(shù)便是對其進行校準(zhǔn)與檢驗工作，云計算技術(shù)則是有效地處理與整合這些數(shù)據(jù)。在煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺上，聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合及云計算技術(shù)的應(yīng)用能夠在一定程度上提高煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警的準(zhǔn)確性，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)多參數(shù)融合，進而提高我國煤礦的安全生產(chǎn)信息化水平。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)融合；云計算；安全生產(chǎn)；預(yù)警平臺

中圖分類號：TD672 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0095-02

由于我國小型煤礦企業(yè)眾多，且大多企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，從而便導(dǎo)致時常出現(xiàn)各類安全生產(chǎn)事故，需要引起我們足夠重視。為了能夠確保煤礦的安全生產(chǎn)，煤炭企業(yè)制定了一系列的管理方法與制度，同時投入了大量的資金與技術(shù)裝備。盡管設(shè)備與制度在一定程度上提高了煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但由于該系統(tǒng)大多是相互獨立的子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)之間無法進行資源共享，也彼此之間相互獨立，也具有不同的開發(fā)平臺，因而無法實現(xiàn)子系統(tǒng)的統(tǒng)一結(jié)合，這些問題的存在對我國煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的發(fā)展造成嚴(yán)重的制約。物聯(lián)網(wǎng)具有高度智能化與信息化、異構(gòu)相通以及遠(yuǎn)程管理等多個特性，因而成為煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺中的研究熱點。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)最初的核心思想是按照一定的通信協(xié)議通過射頻識別技術(shù)，同時借助互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)物與物信息之間的互通互聯(lián)。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)是通過傳感器與互聯(lián)網(wǎng)之間的鏈接，從而連接起物體與網(wǎng)絡(luò)，最終對物體實現(xiàn)智能化的管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)形式，有效實現(xiàn)了物與物、人與人以及人與物之間的數(shù)據(jù)聯(lián)通。

通常來說，物聯(lián)網(wǎng)主要由網(wǎng)絡(luò)層、感知層以及應(yīng)用層三個部分組成。其中感知層作為物聯(lián)網(wǎng)中最為核心的技術(shù)，其功能在于采集各類信息，主要技術(shù)包括傳感器技術(shù)以及RFID技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層屬于物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)，其主要功能是將感知層中所收集到的各類信息安全且穩(wěn)定地向應(yīng)用層進行傳輸，所采用的技術(shù)主要包括有線技術(shù)與無線技術(shù)。應(yīng)用層作為物聯(lián)網(wǎng)的最高層，其功能在于對所接受到的所有數(shù)據(jù)信息進行匯總、處理以及儲存，然后再通過特定形式將其展示出來，所采用的數(shù)據(jù)主要包括數(shù)據(jù)處理技術(shù)與要數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等。

2 數(shù)據(jù)融合概述

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)在實際應(yīng)用中的覆蓋范圍越來越廣，在信息空間中三元時間的交互與融合，使得在互聯(lián)網(wǎng)上可以獲取的數(shù)據(jù)也越來越多，從而便出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)問題。數(shù)據(jù)融合則是自動地分析、綜合以及校準(zhǔn)所采集到的原始數(shù)據(jù)進，從而便能夠在一定程度上消除數(shù)據(jù)所具有的不穩(wěn)定性，最終便能夠確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。

但在實際應(yīng)用中，如果將物聯(lián)網(wǎng)感知層中所獲取的大量信息直接傳送至物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，此過程必定會在一定程度上增加應(yīng)用層對數(shù)據(jù)進行處理的難度。因此，利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的感知層便能夠顯著地提高信息的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，從而為應(yīng)用層提供可靠的信息，此項技術(shù)的應(yīng)用能夠有效緩解應(yīng)用層對數(shù)據(jù)處理的壓力。

3 云計算技術(shù)概述

云計算技術(shù)具有超大規(guī)模、高可靠性、高可擴展、通用化以及按需服務(wù)等特點，同時還具有較高的商業(yè)價值與應(yīng)用價值。云計算技術(shù)主要指的是將分布式計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化以及效用計算等計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展融合壯大，從而產(chǎn)生的一種新興計算方式。云計算在實際應(yīng)用中的最終目的是將多個簡單計算形式融合成一個具有強大計算能力的計算形式，并且共享這種計算形式，從而讓此種計算方式能夠得到系統(tǒng)中的所有終端用戶的運用。

由于物聯(lián)網(wǎng)整合了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與傳感網(wǎng)絡(luò)，因而在實際應(yīng)用中勢必會產(chǎn)生出大量的數(shù)據(jù)信息，為了能對大量數(shù)據(jù)信息的有效整合就需要借助云計算技術(shù)。因此，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù)在于云計算技術(shù)的應(yīng)用。

4 物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合與云計算技術(shù)關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合與云計算技術(shù)三者之間不僅有聯(lián)系也存在區(qū)別，其區(qū)別之處在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中更加側(cè)重于物與人、物與物以及人與人之間的聯(lián)通；而數(shù)據(jù)融合技術(shù)在實際應(yīng)用中則側(cè)重加工與提取海量的信息；云計算技術(shù)則側(cè)重于對數(shù)據(jù)進行計算的方式與方法。因此，我們可以將三者之間的關(guān)系歸納為：大量的數(shù)據(jù)由物聯(lián)網(wǎng)，然后數(shù)據(jù)融合技術(shù)對這些大量數(shù)據(jù)進行提純的同時，也需要采取云計算技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算。數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用能夠在一定程度上有助于云計算技術(shù)的應(yīng)用，而數(shù)據(jù)融合技術(shù)與云計算技術(shù)則能夠為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

5 煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺對物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合與云計算技術(shù)應(yīng)用

5.1 提高整體水平

煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺主要是對礦工、相關(guān)設(shè)備以及施工環(huán)境進行監(jiān)測。一般情況下，礦工采掘?qū)γ旱V井下環(huán)境能夠具有一定影響，而環(huán)境的變化能夠?qū)C械設(shè)備的運行狀況造成影響，并且機械設(shè)備的運行狀況與環(huán)境變化對礦工的生命安全與生產(chǎn)質(zhì)量造成影響。因此，進一步完善與建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺，加強對煤礦井下重點危險源的監(jiān)控及預(yù)警，能夠顯著地提高監(jiān)控水平與預(yù)警水平。除此之外，將環(huán)境、機械設(shè)備與礦工聯(lián)成一個網(wǎng)絡(luò)，同時采取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對其進行控制，能夠更好地實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的最終目的。

5.2 提高準(zhǔn)確性

為了能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)監(jiān)測煤礦井下環(huán)境、礦工以及相關(guān)設(shè)備的目的，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在礦井一定區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用，能夠在一定程度上支持煤礦的安全監(jiān)測。通常情況下，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)主要包括RFID標(biāo)識讀卡器、各種傳感器以及條形碼讀卡器等。由于設(shè)備本身或周邊環(huán)境的干擾，使得數(shù)據(jù)存在誤差，最終對測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響，因此就需要對數(shù)據(jù)采取數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行處理，以確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

5.3 提高穩(wěn)定性

云計算技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的首選技術(shù)，其屬于近年來一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠為數(shù)據(jù)的安全訪問以及集中存儲提供穩(wěn)定支持，同時也能夠在信息共享與數(shù)據(jù)處理方面使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定與智能化。除此之外，云計算技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地解決煤礦子系統(tǒng)之間的異構(gòu)性，集中一體化井下礦工定位、環(huán)境與設(shè)備的監(jiān)控，從而能夠滿足其對信息資源共享與集成需求，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，在煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)中聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合與云計算技術(shù)，能夠顯著地提高其安全生產(chǎn)預(yù)警水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為煤礦安全生產(chǎn)信息化的基礎(chǔ)條件，融合數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠在很大程度上提高對數(shù)據(jù)信息采集的有效性與準(zhǔn)確性，而云計算技術(shù)的應(yīng)用則能夠增強對大量數(shù)據(jù)進行計算與處理的能力。因此，物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合與云計算技術(shù)三者的聯(lián)合應(yīng)用能夠為煤礦安全生產(chǎn)信息化預(yù)警平臺提供更好的技術(shù)支撐，從而進一步提高礦安全生產(chǎn)信息化水平。

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