煤礦信息化、智能化應用與關鍵技術分析

段昭

摘 要：隨著時代的進步，信息技術逐漸滲透于社會生產生活的各個領域中，煤礦行業也不例外。煤礦信息化與智能化的實現，滿足社會生產生活對煤礦能源的多樣化需求，為煤礦產業發展提供可靠支持，是煤礦安全生產的重要條件。本文就煤礦信息化與智能化應用及關鍵技術進行簡要分析，僅供相關人員參考。

關鍵詞：煤礦；信息化；智能化；應用；技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.095

0 引言

煤炭是我國能源礦產資源之一，在鋼鐵、電力、化工等領域內發揮著重要作用。我國煤炭產量較高，但煤礦生產過程中安全事故頻發，嚴重制約著煤礦行業的持續健康發展。煤礦信息化與智能化的實現，便于應用現代信息技術開展遠程監控和井下實時監測，建立災害預警機制，為煤礦安全、高效生產提供可靠的支持。

1 煤礦信息化與智能化應用結構

煤礦信息化與智能化應用結構主要分為三個部分，一是監控監視與通信層，主要包括監控系統及其子系統、通信系統和監視系統，具有煤炭產量監測、井下人員定位、移動通信、圖像監視與智能識別等多種功能。二是生產與安全管理層，對生產、調度、地測和機電進行管理，其中包含節能環保管理子系統、煤質管理子系統和三維展示子系統等，各自在煤礦信息化與智能化中發揮著重要作用。三是經營管理與決策支持層，主要包括銷售管理、財務管理、人力資源管理、項目管理、審計管理等多個子系統，為煤礦產業發展提供可靠的技術支持，全面提高煤礦信息化與智能化的整體水平。

不僅僅如此，相關人員還需要對煤礦生產調度通信內容進行科學的分析，通過使用TD -SCDMA礦用無線通信與當前企業信息化平臺結合的方式，來滿足企業生產的實際需要，進而可以在特殊的情況下能夠為企業提供新型的通信手段。

2 煤礦信息化與智能化的關鍵技術

2.1 礦井人員定位技術

隨著信息技術在煤礦行業內的廣泛應用，煤礦信息化與智能化得以實現，基于礦井人員定位技術所組建的系統能夠實現安全避免，在煤礦井下作業人員管理和煤礦事故應急救援等工作中發揮著重要作用。礦井人員定位技術作為煤礦信息化與智能化的關鍵技術之一，其在復雜環境下也具有良好的適用性，以場強和時間為主要參考因素對礦井人員進行定位，能夠獲得精準的定位參數，為煤礦安全生產提供可靠的數據支持。

2.2 礦用激光甲烷監測技術

煤礦作業中，瓦斯屬于一種易燃易爆物質，存在極大的安全風險，礦用激光甲烷監測技術作為煤礦信息化與智能化的關鍵技術，其應用主要通過甲烷監測與斷電控制對瓦斯進行有效防治，降低煤礦安全隱患。就礦用激光甲烷監測技術來看，其以熱催化、熱導、紅外和激光為礦用甲烷傳感器的主要工作原理，能夠實現煤礦甲烷濃度的全方位監測，響應速度快且礦用甲烷傳感器元件的使用性能優良，能夠滿足全程監測的應用需求。在煤礦信息化與智能化應用中，可應用可調諧半導體激光吸收光譜技術對礦用激光甲烷傳感器進行自動調零，結合煤礦應用需求對甲烷標準氣樣設置靈敏度自動調節，從而在保證煤礦信息化與智能化的基礎上，降低井下維護任務量，切實提高煤礦井下作業效率。為促進礦用激光甲烷監測技術應用價值的充分發揮，科學控制礦用激光甲烷傳感器的投入成本，可在煤礦信息化與智能化的過程中，于煤礦分站設置激光器和光電探測器等，以光纜將檢測氣室與分站有序連接，充分發揮激光器與光電探測器的使用價值，推進煤礦生產活動的高效開展。

2.3 礦井傳輸技術

基于礦井通信及監視技術建立煤礦綜合數據中心，通過身份認證、授權及加密等機制做好安全管理與防護，并建立調度指揮中心，準確顯示煤礦安全、生產、運銷等數據信息，完善報警、調度和記錄等功能，進一步完善設備故障診斷與提示、應急救援指揮等功能，從而促進煤礦信息化與智能化的順利實現。礦井傳輸技術是煤礦信息化與智能化的關鍵技術與系統之一，主要包括礦井有線傳輸網絡和礦井無線寬帶傳輸，二者的協調配合可以滿足煤礦監控、通信、管理等多元化要求。

就礦井有線傳輸網絡來看，其應具備良好的抗故障能力和標準化程度，可實現遠距離傳輸，并保證實際應用的安全性。礦井有線傳輸網絡體系下，應保持辦公網絡與工業控制網絡互相聯通，采用網絡安全設備隔離，配備路由器和防火墻等網絡安全設備，以降低網絡安全隱患。礦井有線傳輸網絡應具備VPN聯接功能，并可實現故障診斷與故障報警，從而將故障所造成的損害控制在最小范圍內，提高煤礦信息化與智能化的整體水平。

就礦井無線寬帶傳輸來看，其設備體積應較小，具備良好的電磁兼容性，標準化與安全性程度高，工作穩定且故障率低，從而滿足煤礦信息化與智能化的特殊要求。礦井無線寬帶傳輸技術應采用4G技術、WIFI技術等來實現礦井圖像監視，優先選用工業、科學及醫療設備頻段等作為礦用無線電系統及設備頻段，應用RFID、WIFI等技術來實現煤礦動目標的精準定位。礦井監控技術的應用，應科學應用WIFI技術、ZigBee技術等實現礦井移動監控和無線接入，采用千兆以上礦用以太光網絡作為礦井監控主干網絡，確保其具備良好的冗余功能，并應用網絡隔離設備實現與其他網絡的互相聯通，從而確保礦井監控系統的穩定運行，改善煤礦信息化與智能化效果。

由此可見，信息化智能化發展對煤礦安全方面帶來的益處，這些技術滲透到煤礦事業中有著顯著的成果，不但在很大程度上節約了人力、物力，而且也有效的避免人員發生傷亡的情況，在實際工作的時候僅僅依賴于現代化設備就可以對煤礦的實際情況做到實時監控，促使我國煤礦行業可以朝著更好的方向發展。

3 結語

綜上所述，現代社會經濟飛速發展，煤礦行業安全、綠色開采理念下，煤礦行業應加大研發力度，在信息化與智能化的基礎上，不斷攻克技術難關，推進煤礦行業產業結構優化升級，創新產業發展技術手段，建立煤礦調度指揮中心和綜合數據中心，完善通信系統與監控系統，加強安全生產管理，降低安全事故發生幾率，推進煤礦行業的綠色化、高效化發展。

參考文獻：

[1]李晉陽.現代煤礦信息化系統中電子技術的應用[J].能源與節能，2017（11）：179-180.