基于煤矿企业的矿山物联网应用技术

周刚伟

摘要：物联网技术作为当前发展最具潜力的一项技术之一，能够在社会各个领域中发挥着重要作用。本文结合矿山物联网总体架构、软硬件系统、网络平台以及技术标准的情况而分析其在煤矿生产中的运用情况，从而更好地促进煤矿企业发展。

【关键词】煤矿企业 矿山物联网 应用技术分析

在智能化以及社会化的发展过程中，物联网技术成為一种必然产物，它将现代网络技术和传统产业的市场结合在一起，不仅推社会生产力的发展，同时还对企业管理以及企业生产都带来积极意义。其中对煤炭企业而言，物联网更是带来深刻的影响。在产业升级转型发展过程中，培育出一大批新兴产业，而煤矿企业作为传统的产业需要在此次产业调整中进行深入改革。通过物联网技术所发挥的积极作用，能够将煤炭生产中的运输、销售、物资、供应以及统计等分支环节组成一个整体，进而可以使得煤炭企业的管理工作可以实现统一化管理的目标。本文结合矿山物联网而分析煤炭企业如何将各类数据进行分析以及存储，使得矿山企业的信息分析能够达到精准化、网络化、规范化以及可视化操作的目的，最终为煤炭企业发展提供良好的信息决策方案。

1 概述矿山物联网基本含义

所谓矿山物联网技术主要是把传感技术、通信技术、自动化设备以及智能化计算技术而结合在一起，进而可以有效覆盖煤炭企业产生过程的设备、人以及环境等因素，最终使得煤炭企业在生产中可以实现自动控制、全面感知以及智能管理系统目标。在矿山物联网技术发展过程中可以将网络架构进行分层处理，即感知层、管理层以及控制层三个不同的层级，其中感知层和控制层的结合可以在自动化方面为全面感知提供帮助，同时控制层以及管理层的结合也能够为智能化控制提供支持，进而可以有效推进系统的全面化管理，从而为煤炭企业构建感知矿山、管理矿山以及控制矿山网络管理而带来良好保障。

1.1 全面感知系统分析

在煤炭企业产生中，感知层主要是通过感知技术而对矿山的综合情况定位，同时还可以保障其安全性。因此，在感知矿山的设备运行过程中，对矿山环境管理、实时控制以及预知管理等方面都能够快速传递给管理者，同时也可以提升矿山环境对灾害的预警能力以及应急救援的要求。在这一过程中最主要的特点就是可以将矿山生产中的物、人以及环境元素结合在一起，并且可以在地址寻找方面实现实时定位、智能化感知以及可视化监控的目标，从而有效提升矿山的安全管理质量。

1.1.1 感知内容

在感知层面，对于矿山而言.主要是掌握人员的位置、动作以及现场实景，同时结合矿山设备运行情况提升安全度，例如矿山中瓦斯气体的含量是否超标、煤尘以及粉尘是否有效排出、水情以及火情管理、矿山开挖中的岩体外形和形变情况、温湿度以及电磁射线的发射情况等，进而可以更好地提升煤矿生产过程中的安全性，从而更好地保障从事煤矿工作者的生命安全。

1.1.2 核心技术

针对煤矿企业生产的实际情况可知，感知层的核心技术可以在实际生产中发挥重要作用，因为采用这一技术可以实现生命探测、工作人员的实时定位、智能传感信息、RFID的电子标签、双向信息的传输术、视频监控、重大危险源的监控移动技术以及智能诊断结合在一起，进而可以煤炭生产过程中可以实现优化管理的目标，同时又减少煤炭企业在生产中的风险。

1.2 自动控制

这主要是针对煤炭企业在生产过程中所提出具体的要求，通过控制层中的技术可以有效掌握矿山的实际情况。因此，在遍布光纤网络、无线网络以及电力线网络结合方面，可以通过智能算法和控制技术而有效实现矿山生产设备以及感知层中各个终端的控制目的。

1.2.1 分析自动控制的主要内容

在控制层面，主要控制的内容包括：通信信号、矿山设备的运行与操作、数据传输以及数据的存储，纠错和分析等。

1.2.2 核心技术

结合控制层的核心技术，主要是完成的内容有：有线、无线通信相关协议、设备和网络的接口技术、自组网的技术、智能计算技术、IP传输技术以及大规模的数据存储、容错以及纠错技术等。

1.2.3 子系统平台

在控制层中，其子系统的平台包括的内容有：地下、地上环网、智能计算、安全生产、有线与无线通信的节点、接口的兼容系统、多源异构的平台和数据信息的存储等。通过这一子系统平台可以有效控制矿山中所发生的各种问题，一方面有效提升的安全性，而另一方面则可以充分保障工作人员的安全性。

1.3 智能管理

在物联网技术中，管理层主要是通过云计算的技术和面向对象程序、控制设备以及显示设备而实现对矿山综合情况的分析，例如智能显示、分析以及决策等，进而可以实现对矿山环境的综合管理。下文分析智能管理的具体情况：

1.3.1 管理内容

在管理层主要的内容有：设备控制、人员管理、诊断维修、生产运输、安全管理、灾害预警、重大危险源的监控、决策管理、应急救援管理、信息管理以及实景模拟等，这既可以便于管理者掌握矿山的综合情况，又可以有效提升煤炭企业生产中的安全性。

1.3.2 核心技术

在管理层面，主要的核心技术有：云计算、诊断分析，智能控制、三维模拟、视景技术、信息处理术、工业视频技术、面向对象技术、智能分析、远程遥控以及移动智能技术等。

1.3.3 子系统平台

在管理层中，子系统平台中的内容有：煤矿标准化、人员管理的、生产管理、财务管理台、设备诊断、实景监控、维修管理以及机电设备的控制等平台。

1.3.4“共有云”的平台

这主要是结合物联网技术中的云计算技术而在矿山搭建物联网的系统，这主要是结合开放式局域网的“共有云”平台而实施管理，能够把矿山企业中设备、人员、环境等结合一起，进而可以在自动化管理方面实现人机、信息共享的目的，从而为智能化的管理作出准备。endprint

2 分析矿山物联网架构在煤炭产生中的运用情况

在矿山物联网的系统中，需要实现对矿山的安全生产目的，本文主要结合物联网技术而做出具体分析。这主要得益于煤炭企业在局域网中构建“共有云”的平臺，进而使得矿山生产可以在自动化的系统、管理平台以及矿山设备方面进行综合整合，这就有效提升管理水平，同时也可以帮助企业减少投入，极大地节约建设成本。在此系统中，能够适应各种类型矿山实际需要，并结合煤炭的实际情况而进行科学的组合矿山人员、设备，进而提升环境信息平台对矿山综合情况的控制能力。

（1）在平台应用方面，我国的矿山物联网已经通过标准化综合平台而能够完成对整个环境的监控，从而有效推进了矿山物联网在综合建设方面的进度，进而保障实际生产中不断提升效率；

（2）结合不同的系统分类而能够在生产中不断提升综合能力，例如在生产系统、安全保障以及生产保障方面都进行细化处理，其中有30多个不同的细分系统，并从中延伸至数百个不同的子系统；

（3）软件方面主要是针对矿山物联网相关的基础建设而言，将其中的软件系统、嵌入式软件以及应用软件实施组合，从而可以完成对主流平台的覆盖，进而提升人们掌握矿山环境的能力；

（4）硬件方面需要矿山物联网结合相关的设备而实现运用的目标，例如其中的超级计算机、交换机、工控机、路由设备、电力通信以及PC机等，并在此基础上提升其全面兼容能力；

（5）标准服务系统中，矿山物联网主要结合IPV6的互联网标准、（WLAN）IEEE801.12以及（WPAN）IEEE804.15.6无线通信的标准而有效对煤矿综合情况进行编码，并将对应的信息通过EPC产品以及MAC的传感网而完成监测工作。

3 结束语

对于煤炭企业发展而言，矿山物联网技术有效将通信技术、网络技术以及传感器技术组合在煤炭企业的生产系统中，从而使得企业能够在庞大的网络中实现精确化、智能化生产和管理，进而更好地提升煤炭企业的生产效率以及安全水平。在实践运用中，矿山物联网可以在煤炭企业中得到最广泛的应用，一方面使得煤炭生产具有安全性以及高效性，真正推进煤炭企业能够是产业结构调整中实现智能化以及数值化的发展目标，另一方面也可以更好地有效地促进煤炭企业在信息化的社会发展中获得良好经济效益。

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