浅谈智慧矿山物联网

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1、浅析智慧矿山物联网摘要：论述了矿山物联网的特征,它主要表现在多系统综合应用、感知层开放、应用平台开放和适合构建逻辑子系统等几个方面;分析了感知层、网络层、应用层的关键技术和跨层的公共技术;矿山物联网建设模型，是在对物联网发展历程的深刻研究，对可视化管理理论的深入学习的基础上，仔细分析了感知矿山建设的主要内容和建设步骤后提出来的，这为物联网与感知矿山建设的联合提供了坚实的理论基础。明确提出感知矿山的核心问题是“三个感知”,即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设

2、目标是减灾保安全。关键词：矿山;物联网;体系构架;感知灾害征兆;感知环境;感知设备健康状况0引言我国一直以来都把煤炭作为主要能源，但是煤炭在我国存储的地理条件复杂，煤矿生产主要靠人工，生产安全监控管理的设备和技术管理都比较落后，应用技术的功能单一，管理不到位，造成煤矿生产的成本高，安全隐患大。煤矿中先用的安全监控系统，其生产商与生产时期差异很大，各系统间的通信协议等技术不统一，数据结构之间也存在很大的区别，表现为多元化和异构性。近年来我国政府和企业对于矿山的安全监测不断加强重视，这为矿山的正常生产和安全保障发挥了重要作用。但是就目前的监管设备和技术水平低下的情况下，安全隐患无法根除，矿山灾难

3、还是不时地发生，需要一种实时地连续的监控预警系统。在这样的前提下，“矿山物联网”这一系统就出现了，它的产生主要基于自动化、信息化和数字化的前期准备建设，在此基础上，运用网络和各种遥感设备，将矿山更加具体全面的呈现在人们面前。但煤矿生产中正需要的就是对移动施工过程的监控，而物与物的链接通常需要的是大范围内的无线网能力，要运用网络来对矿山进行分布式的感知。“矿山物联网”的建设是将瓦斯等传感器、电缆、电气设备等与宽带、芯片当作是一个整体的系统的基础设施，运用泛感知技术对在参与煤矿生产的人员、基础设施和机器进行实时有效的监管和控制。在矿山物联网建设中运用物联网技术和可视化管理，对于感知系统动态描述能

4、力的提高，以及对矿山生产安全性的提高有非常重要的作用，也能够保证矿山开采的安全和高效，促进矿山的可持续生产，经济增长的可持续，以及矿山生态环境的和谐与稳定。因此，将物联网应用在煤矿生产的矿山物联网建设中，对于物联网理论的发展和应用技术的开发进步有很大的促进作用，同时在建设过程中将其与可视化管理的结合也会提高可视化管理在实践中的应用水平。１物联网研究现状物联网是近年来新兴起的一种技术，目前在国际上还没有形成统一认识。美国和欧洲将其视为一种智能的、传感的、泛在的网络技术。国际电信联盟在2005年发表的网络报告《ITUInternetReports2005：TheInternetofThings》

5、中也没有对其的内涵进行明确的解释。而在2009年9月的中欧之间的物联网与企业环境研讨会上，当时的欧委会信息社会与媒体司，也就是现在的通信网络、网络数据和技术司的部门负责人则提出了他们对于物联网的理解：物联网是全球性的动态网络基础设施，它能够对标准化和能互相操作的通信协议进行自我组织，其中物既包括物理的也包括虚拟的，它有物理属性、虚拟属性、身份特征和智能接口，并能够与信息网络做到无缝结合。无论物联网的定义是什么，它都有其核心的四大技术基础，即传感网络技术、物对物的信息交换技术（M2M）、两化融合技术和传感技术（RFID）[1]工业和信息化部电信研究院.物联网白皮书[R].北京:工业和信息化部电

6、信研究院．2011．。现如今，无论是国内外学者、研究机构还是企业都对物联网理论和其应用技术研究非常重视。随着矿山物联网物联网建设进程的不断深入，有关矿山物联网建设的理论模型已经逐渐建立起来了，也建立起了矿山物联网技术的开放性标准模型。2矿山物联网系统架构矿山作为物联网应用的一个重要发展区域，矿山物联网是通过各种传感、信息传输、处理技术、云计算、自动化控制技术、现代信息管理等与现代采矿及数据挖掘技术紧密相结合，构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络，将原本各自独立的作业体系通过无形的纽带连成一个整体，并通过集成化的管理平台提供生产指导、安全调度、生产经营、辅助决策等功能，从而实现对真实矿山

7、整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化以保证矿山企业的又好又快发展。矿山物联网的建设综合应用了物联网技术和可视化管理理论，主要是通过感知、信息传递以及信息处理，来对整个矿山及生产施工现场进行系统化、数字化和可视化的监控。潞安集团司马煤业公司在实践中试点应用了矿山物联网的物联网技术，为我们提供了宝贵的经验，矿山物联网的建设要将地质地理、采矿生产、安全监测、产品运输以及生态环境等多方面信息进行收集并数字化，把传感