基于物聯網的礦山設備狀態管理系統的建設研究

張堅飛

（云南迪慶礦業開發有限責任公司，云南 迪慶 674400）

對于礦山設備來說，其工作狀態的高低可以很大程度上影響礦山作業的效率與安全。并且，在具體的礦山工作開展過程中，由于其作業環境具有較強的復雜性，涵蓋的內容較多，所以對于礦山設備狀態管理的要求也會相對較高。新形態下，隨著信息技術水平的不斷提升，物聯網技術被廣泛的應用和推廣，因而在礦山生產過程中，其在一定程度上可以促進了管理效果的提高，有效提升了礦山生產的整體水平。

1 礦山設備狀態管理重要性

對于礦產資源來說，其是自然資源中非常重要的一個部分，同時也是我國經濟發展的關鍵因素。由于近年來我國經濟發展速度的日益提升，使得國家對于礦產資源的需求量也不斷增大[1]。傳統手段主要是依靠人工監測管理，目前因人工成本上升正在難以維系，環境、設備狀態監測失察、失控，這一方面導致裝備未及時維護而損壞，同時伴隨作業效率下降，出現資產流失嚴重；另一方面狀態不可控容易出現安全事故。對此，為了可以更好的對這些問題進行解決，保證礦山開采的安全性，提升管理效果，實現礦山設備狀態的動態化管理非常有必要[2]。有效的開展礦山設備狀態管理，不僅可以保證設備運行的穩定性，提升工作效率，還可以進一步提升做的安全性，對我國礦山開采的整體發展有著很大促進意義。

2 礦山設備狀態管理現狀分析

由于現階段礦山生產技術水平的日益提升，礦山企業的設備管理技術也得到了很大程度的革新。但是，結合現階段的整體礦山生產水平得知，很多礦山企業在經營期間，其設備狀態的管理工作依舊存在著諸多弊端和問題。一方面，礦產企業的設備維修管理體系相對陳舊。在具體的工作中，企業針對設備的維修，通常只是應用周期檢修的手段，通過對設備數據以及故障現象的采集匯總，然后綜合的對設備故障進行診斷。而采用這樣的方式，其并沒有達到預定的檢修周期要求，從而使得設備存在了更大的隱患。另一方面，企業設備的監控系統缺乏一致性。當前，礦山企業在對設備的監控系統應用過程中，主要靠人，技術落后、隨意性多、一致性差，為了完成狀態監測需要大量人員參與，填寫大量意義不大的記錄，但是效果不良，導致了狀態失察、失控，嚴重影響了設備狀態管理水平的提升。

3 管理系統建設分析

在礦山管理工作進行階段，通過應用互聯網技術，能夠實現礦山管理系統的科學建設，有效的對礦山危險源、環境、設備狀態信息進行收集，合理的進行存儲、轉換、交換，并結合實際情況，有針對性的進行分析。

（1）管理系統的整體建設框架。在本次的研究過程中，針對礦山管理系統的建設來說，其整體的架構主要可以體現在三個層面，具體分析如下。第一，危險源、環境、設備現場狀態的感知層。針對這一系統層而言，其是物聯網的感官，具體是對RFID標簽以及讀寫器等設備中的數據進行采集，然后依照通信模塊，科學的對物理實體進行連接，讓其能夠與網絡層以及應用層有效的進行融合。

第二，信息傳輸層。針對信息傳輸層而言，其是物聯網的大腦以及神經中樞，能夠有效的對異構網絡之間的信息進行合理的傳遞，包括：接入網以及主干網等。同時，依照對電信網以及互聯網等通信網絡的有效應用，最終實現數據的合理傳輸。第三，智能處理應用層。針對智能處理應用層而言，其主要的作用就是提供物聯網以及用戶之間的接口，能夠與實際場景有效的進行融合，讓物聯網真正意義上的實現智能化管理。

（2）礦山環境監測以及管理系統。礦井環境監測監控系統一般由4個部分構成，具體分析如下。第一，有毒有害氣體監測。通常情況下，在實際的礦山工作開展階段，由于其地下環境相對復雜，因此經常會伴隨著很多的有毒有害氣體，其中需要監測的有毒有害氣體包括：硫化氫等。其中，在對硫化氫以及二氧化硫監測的過程中，一般是在深部中段。第二，通風系統監測監控。在實際的通風系統監測監控工作開展過程中，其主要可以涵蓋兩方面的工作內容。一方面，對通風系統的工作環境進行監測，能夠進一步明確設備運行狀態的參數，包括：溫濕度以及粉塵濃度等。同時，對電極溫度以及電流等進行有效的監測，以保證設備能夠正常穩定的運行，有效的規避問題的出現。另一方面，對通風系統中的主要設備進行有效的管控，包括：主通風機的開挺控制等，以便設備運行的安全性以及穩定性能夠得到提升，提升管理的效果以及水平。第三，地壓監測。為了能夠進一步提升礦山開采工作的安全性以及穩定性，在具體的監測過程中，應該對深部中段的低壓進行有效的監測。并且，在監測期間，如果存在問題，一定要及時的進行處理，以保證垮礦山開采工作的安全性能。第四，視頻監控。在礦山采選工作期間，視頻監控的主要作用就是對重點區域進行可視化監測，同時對工作現場生產現況進行圖像記錄，保證值班人員可以更加直觀且清晰的了解工作現場的具體情況，能夠在第一時間發現生產期間存在的安全問題，然后及時的進行解決。

（3）實現礦山開采工作的智能化以及數字化。在具體的礦山安全管理系統建設過程中，通過對物聯網技術的科學采用，可以實現礦山工作開采智能化以及數字化，大大提升了工作的安全性以及可靠性。一方面，通過對物聯網技術的有效應用，可以保證礦山生產過程數據獲取更加便利，生產安全信息的收集可以具有較強的實時性，實現了動態化管理。并且，通過安全管理平臺，可以將安全管理數據清晰且直觀的展現出來，保證了管理的效果。另一方面，綜合分析礦山開采階段存在的安全問題，強化監測自動化，實現“機械化換人，自動化減人”，有效規避風險。

4 結束語

在具體的礦山采選工作過程中，有效的對物聯網技術進行應用，不僅可以進一步推動礦山信息化建設進程，還可以實現“機械化換人，自動化減人”，有效的安全事故進行減少，不斷的對安全風險出現幾率進行降低，提升管理的效果和水平。因此，在具體的礦山設備狀態管理系統建設工作進行階段，相關人員應該加大對物聯網技術的應用，科學的制定管理系統框架，明確礦井環境監測監控系統構成，實現狀態監測自動化，減人增效，安全平穩。