煤矿信息化、智能化应用与关键技术分析

段昭

摘 要：随着时代的进步，信息技术逐渐渗透于社会生产生活的各个领域中，煤矿行业也不例外。煤矿信息化与智能化的实现，满足社会生产生活对煤矿能源的多样化需求，为煤矿产业发展提供可靠支持，是煤矿安全生产的重要条件。本文就煤矿信息化与智能化应用及关键技术进行简要分析，仅供相关人员参考。

关键词：煤矿；信息化；智能化；应用；技术

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

0 引言

煤炭是我国能源矿产资源之一，在钢铁、电力、化工等领域内发挥着重要作用。我国煤炭产量较高，但煤矿生产过程中安全事故频发，严重制约着煤矿行业的持续健康发展。煤矿信息化与智能化的实现，便于应用现代信息技术开展远程监控和井下实时监测，建立灾害预警机制，为煤矿安全、高效生产提供可靠的支持。

1 煤矿信息化与智能化应用结构

煤矿信息化与智能化应用结构主要分为三个部分，一是监控监视与通信层，主要包括监控系统及其子系统、通信系统和监视系统，具有煤炭产量监测、井下人员定位、移动通信、图像监视与智能识别等多种功能。二是生产与安全管理层，对生产、调度、地测和机电进行管理，其中包含节能环保管理子系统、煤质管理子系统和三维展示子系统等，各自在煤矿信息化与智能化中发挥着重要作用。三是经营管理与决策支持层，主要包括销售管理、财务管理、人力资源管理、项目管理、审计管理等多个子系统，为煤矿产业发展提供可靠的技术支持，全面提高煤矿信息化与智能化的整体水平。

不仅仅如此，相关人员还需要对煤矿生产调度通信内容进行科学的分析，通过使用TD -SCDMA矿用无线通信与当前企业信息化平台结合的方式，来满足企业生产的实际需要，进而可以在特殊的情况下能够为企业提供新型的通信手段。

2 煤矿信息化与智能化的关键技术

2.1 矿井人员定位技术

随着信息技术在煤矿行业内的广泛应用，煤矿信息化与智能化得以实现，基于矿井人员定位技术所组建的系统能够实现安全避免，在煤矿井下作业人员管理和煤矿事故应急救援等工作中发挥着重要作用。矿井人员定位技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术之一，其在复杂环境下也具有良好的适用性，以场强和时间为主要参考因素对矿井人员进行定位，能够获得精准的定位参数，为煤矿安全生产提供可靠的数据支持。

2.2 矿用激光甲烷监测技术

煤矿作业中，瓦斯属于一种易燃易爆物质，存在极大的安全风险，矿用激光甲烷监测技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术，其应用主要通过甲烷监测与断电控制对瓦斯进行有效防治，降低煤矿安全隐患。就矿用激光甲烷监测技术来看，其以热催化、热导、红外和激光为矿用甲烷传感器的主要工作原理，能够实现煤矿甲烷浓度的全方位监测，响应速度快且矿用甲烷传感器元件的使用性能优良，能够满足全程监测的应用需求。在煤矿信息化与智能化应用中，可应用可调谐半导体激光吸收光谱技术对矿用激光甲烷传感器进行自动调零，结合煤矿应用需求对甲烷标准气样设置灵敏度自动调节，从而在保证煤矿信息化与智能化的基础上，降低井下维护任务量，切实提高煤矿井下作业效率。为促进矿用激光甲烷监测技术应用价值的充分发挥，科学控制矿用激光甲烷传感器的投入成本，可在煤矿信息化与智能化的过程中，于煤矿分站设置激光器和光电探测器等，以光缆将检测气室与分站有序连接，充分发挥激光器与光电探测器的使用价值，推进煤矿生产活动的高效开展。

2.3 礦井传输技术

基于矿井通信及监视技术建立煤矿综合数据中心，通过身份认证、授权及加密等机制做好安全管理与防护，并建立调度指挥中心，准确显示煤矿安全、生产、运销等数据信息，完善报警、调度和记录等功能，进一步完善设备故障诊断与提示、应急救援指挥等功能，从而促进煤矿信息化与智能化的顺利实现。矿井传输技术是煤矿信息化与智能化的关键技术与系统之一，主要包括矿井有线传输网络和矿井无线宽带传输，二者的协调配合可以满足煤矿监控、通信、管理等多元化要求。

就矿井有线传输网络来看，其应具备良好的抗故障能力和标准化程度，可实现远距离传输，并保证实际应用的安全性。矿井有线传输网络体系下，应保持办公网络与工业控制网络互相联通，采用网络安全设备隔离，配备路由器和防火墙等网络安全设备，以降低网络安全隐患。矿井有线传输网络应具备VPN联接功能，并可实现故障诊断与故障报警，从而将故障所造成的损害控制在最小范围内，提高煤矿信息化与智能化的整体水平。

就矿井无线宽带传输来看，其设备体积应较小，具备良好的电磁兼容性，标准化与安全性程度高，工作稳定且故障率低，从而满足煤矿信息化与智能化的特殊要求。矿井无线宽带传输技术应采用4G技术、WIFI技术等来实现矿井图像监视，优先选用工业、科学及医疗设备频段等作为矿用无线电系统及设备频段，应用RFID、WIFI等技术来实现煤矿动目标的精准定位。矿井监控技术的应用，应科学应用WIFI技术、ZigBee技术等实现矿井移动监控和无线接入，采用千兆以上矿用以太光网络作为矿井监控主干网络，确保其具备良好的冗余功能，并应用网络隔离设备实现与其他网络的互相联通，从而确保矿井监控系统的稳定运行，改善煤矿信息化与智能化效果。

由此可见，信息化智能化发展对煤矿安全方面带来的益处，这些技术渗透到煤矿事业中有着显著的成果，不但在很大程度上节约了人力、物力，而且也有效的避免人员发生伤亡的情况，在实际工作的时候仅仅依赖于现代化设备就可以对煤矿的实际情况做到实时监控，促使我国煤矿行业可以朝着更好的方向发展。

3 结语

综上所述，现代社会经济飞速发展，煤矿行业安全、绿色开采理念下，煤矿行业应加大研发力度，在信息化与智能化的基础上，不断攻克技术难关，推进煤矿行业产业结构优化升级，创新产业发展技术手段，建立煤矿调度指挥中心和综合数据中心，完善通信系统与监控系统，加强安全生产管理，降低安全事故发生几率，推进煤矿行业的绿色化、高效化发展。

参考文献：

[1]李晋阳.现代煤矿信息化系统中电子技术的应用[J].能源与节能，2017（11）：179-180.