浅析互联网+感知矿山安全监控系统

张保 李继清

摘 要：当前的矿产作业环节，虽说已经引入了信息技术以及科学技术，但是，各种不安全事故因素仍旧存在，使得安全事故频频发生。本文主要针对当下金矿安全监控系统运行中的不足之处进行分析，而后浅谈了互联网+感知矿山安全监控系统，此系统主要有三大架构，分别为数据库层、感知层和信息集成等，其中的关键点为感知层，具体内容可见下。

关键词：互联网+；感知矿山安全监控系统；金矿生产；安全监控系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.070

最近几年来，我国金矿智能化、信息化和机械化水平不断的提高，新的矿产安全监测系统、智能化采矿系统以及通信智能化技术等，开始融入到金矿生产中的各个环节，一定程度的减少了火灾事故、顶板事故等矿山安全事故以及矿井工伤死亡人数，我们需要进一步加强对金矿安全监测监控系统进行不断的完善。

1 矿产安全监控系统应用中易出现的问题

运用矿产安全监控系统的过程中，易出现各类问题，其诱因也是多方面的，包括监控系统不完善、技术技能水平不足以及法律规章机制不健全等。笔者基于这一问题进行分析和探讨。

（1）监控人员安全意识欠缺。相关的监控人员，应当了解并掌握金矿生产安全的基础知识和理论等，对于关键指标检测始终保持高度的敏感性，参照监测数据，迅速制定解决方案，基于初期聘用的矿产专业实习生，可进行三级安全教育培训，提高其安全意识。

（2）设备智能化水准较低。设备智能化水准低是金矿生产中的常见问题，主要体现在以下两个方面，其一，设备未能设置专门的操作系统，交互界面仅可提供人机互动功能，难以对整个金矿生产的实际情况进行观察和掌握。其二，矿产设备未能实现网络化，仅将其作为基础设备使用，无法获取精准的数据信息。众所周知，矿井下的工作环境较为特殊，地面通信技术很难发挥自身的技术优势，如若发生矿井生产事故，井下人员将无法迅速及时的和监控技术人员直接联系，最终可能增加伤亡人数。

（3）传感器节点较多，较为孤立。矿井之下的传感器种类较多，分站和传感器两者之间大多会通过有线传输方式，完成信号的传输和信息的传递，因此，实际的部署工作较为困难。传感器节点之间难以进行通信，缺少网络功能，如若在此条件下，发生严重事故，将很容易导致系统崩溃，最终的工作量也会随之增加[1]。

2 互联网+感知矿山安全监控系统的架构

笔者对互联网+感知矿山安全监控系统的结构进行分析后，发现可将其分为三个不同的架构，分别为：信息集成、决策应用、感知层和数据库层，而后可将传输层归纳到感知层之中，作为感知层之内的主要部分，运用信息集成和数据库，代替传统监控系统的传输层，进而实现对感知层的系统融合以及信息挖掘等任务，而后实现信息的有效传递，将其作为决策的根本依据，以下为笔者所探讨总结的互联网+感知矿山安全监控系统的具体架构。

（1）制定金矿安全系统。对中段、主斜井井口等位置，设置风速传感器，实时监测各中断的进风量。而后在生产系统各巷道设置二氧化氮传感器和一氧化碳传感器，在线监测有害气体。同时配置便携式复合气体检测报警仪，检测一氧化碳和二氧化氮的浓度，并具有报警参数设置和声光报警功能。另外配备1台手持风速仪，用于巷道内风速检测，进而提高矿井通风系统的安全保障。

（2）信息集成和数据库层。信息集成和数据库层都会运用有线/无线接口子系统，将信息集成到控制中心之内，逐步实现数据融合、信息处理和数据挖掘等工作，提供各类数据的数据库，比如，将专业技术以及预警模型作为智能决策的根本依据。

（3）感知层。感知层由有线/无线和有线和感知层网络，感知层网络的功能一般会用于矿井管理、感知和采集、设备运行健康状况、环境监测等环节，借此获取金矿生产安全数据信息。

可运用RFID读写器、摄像头、GPS、传感器、智能终端以及GIS等技术手段，总结金矿生产中的各类数据，其中涵盖着视频数据、音频数据等，全方面的监测环境、人员和设备等。现阶段，有线一般会应用到千兆工业以太网，将其应用于骨干网和关键节點之间的通信之内。无线网络则会应用于无法供电或是传感器部署不方便等区域。地面无线通信技术，例如4G、3G以及GPRS等均无法在井下利用，所以，通常会采用WSN、WIFI、WSN等具有高抗毁性、自组网或是低功耗的无线网络，提高应用效率，最大程度的确保通信质量[2]。

（4）决策应用层。决策应用层的组成要素较多，具有方案制定、事故语境以及灾害分析等功能，体现出一定的系统化特征，它可以将底层数据进行不断的处理和整合，最终以报告的形式生成，运用更加简单的形式，将其提供给安全管理人员，接受地面人员的指示。决策应用层是整个矿产安全监控系统中，可以和工作人员直接接触的层面，也是工作人员最为注重的一层，这一层级的好与坏，会给金矿的生产安全带来直接影响。

良好的决策方案，可以做出快速的、科学的应对，使解决方案更为准确和可靠，运用更能接受的形式，以图表或图形等形式，借助定位系统、专家决策、预警分析系统和实时监测系统，制定更为适宜的管理方案。

3 结束语

综上所述，互联网+感知矿山安全监控系统的应用，是当前金矿生产中的必然，可以最大程度的保证矿产安全，提高生产质量，笔者从感知矿山理念着手，希望引起矿井作业人员的认知，并起到预警的作用，与此同时，还可以对井下作业工作方式和管理模式予以改革，最终使得施工人员以及管理人员等对矿井下作业全方面的认知，合理分析井下传输网络，对最终的网络覆盖率解决方案予以优化，因为它与以往的研究人员所提出的结构体系有所不同，笔者建议将传输层归类到感知层之内，而后用数据库和信息集成替代，使之更能满足日后云计算和大数据的需求，虽说，互联网+感知矿山安全监控系统的应用体现出了较大的优势，但是，在实践应用过程中，仍需进一步完善和更新，提高其应用效率。

参考文献：

[1]黎志，孙齐辉，李焜盛等.离散智能工厂建设技术的研究 ——矿山行业智能工厂体系结构[J].中国科技投资，2017，15（25）：163-165.

[2]解海东，李松林，王春雷，周亮.基于物联网的智能矿山体系研究[J].工矿自动化，2011（03）：98-99.

作者简介：张保（1981-），男，河南信阳人，本科，工程师，研究方向：矿山安全，从事安全设施设计、安全评价工作。