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78 /矿业装备 MINING EQUIPMENT基于物联网技术的智慧矿山分析1 物联网智慧矿山概述物联网又被称为传感网，借助红外传感器、全球定位系统以射频识别等技术，根据协议连接特定设备与互联网，在交换信息的基础上，保证实现智能化识别、定位、监控及管理。
智能矿山主要以矿山数字化为基础层，系统可以精准采集煤矿企业的开采数据，并进行网络传输、精准集成以及可视化展现，属于信息技术、通信技术、3S 技术以及物联网技术的总集成。
矿山智慧系统主要包括基础网络平台、矿山工业自动化系统、安全监控系统、矿山数据库、地理信息可视化集成平台以及生产技术管理系统等，保证了煤矿企业的安全高效开采。
2 煤矿智慧矿山关键技术2.1 系统跟踪技术为了提高煤矿井下开采的安全性，应利用系统跟踪技术进行实施跟踪与动态监控。
受通信技术等因素的影响，煤矿企业无法及时解决井下开采问题，此时井上工作人员则可以利用智慧矿山的动态监控与实施跟踪技术处理，提高了开采效率。
同时，还可以在井下开采风险预测工作中应用此技术，以降低煤矿开采事故的发生几率。
比如在煤矿开采期间会遇到炸药、雷管等危险用品，通过实时监控可以保证安全开采。
且监控工作分为两部分，一是运输设备的实时监测，包括轨道车及无轨胶轮车等；二是运输环境的实时监测，实现动态控制。
在检测井下运输掘进环境与跟踪情况时，工作人员主要利用以下技术展开，一是本文分析了物联网技术下智慧矿山的建设，指出了构建的关键技术与网络架构，其中感知层收集相关数据信息，网络层传输数据，并在应用层进行分析，以实时监测矿井下的开采状态。
通过使用智慧矿山系统，可以更好的分析设备的运行状态，并进行动态监控，在远程修复故障的基础上，保证煤矿的开采效率。
□ 张慧明 山西西山煤电贸易有限责任公司 山西太原 030053GPS 技术，又被成为全球定位系统，使用时更多与GIS 技术联用，以将信息及时传递至井上开采过程，实时监控井下目标。
物联网矿山工程方案随着科技的发展和进步，物联网技术在各行各业得到了广泛的应用，而矿山工程也可以通过物联网技术来实现更高效、更安全的管理和运营。
下面我将为大家介绍一个物联网矿山工程方案。
一、方案概述二、系统架构1.传感器网络：在矿山工程的各个关键位置和设备上布置传感器节点，用于实时采集环境参数、设备运行状态等数据，并通过无线网络传输到数据中心。
2.数据采集与处理：数据中心负责接收传感器节点发送的数据，并进行数据采集、预处理和分析。
对异常数据和报警信号进行实时处理和响应。
3.云计算：将采集到的数据存储到云端数据库，并通过云计算技术进行数据分析和挖掘，提供决策支持和应用服务。
同时，可以实现数据的可视化展示和实时监测。
4.移动通信：通过手机应用和短信告警等方式，实现对矿山工程的远程监控和管理。
管理人员可以通过手机随时查看矿山工程的各项数据和报警信息，及时采取相应的措施。
三、系统功能1.矿山环境监测：通过传感器网络实时监测矿山工程的环境参数，包括温度、湿度、氧气浓度等。
一旦超过设定的安全阈值，系统会自动报警，以便采取应急措施，确保职工的安全。
2.设备运行状态监测：通过传感器网络监测关键设备的运行状态，包括温度、振动、电流等。
当设备出现异常时，系统会自动报警，并提供相关信息以便维修人员及时处理。
3.人员安全管理：通过移动通信技术，实现对矿工的定位和监控。
管理人员可以通过手机应用实时查看矿工的位置和状态，出现异常情况时可以及时采取救援措施。
4.预测和预警：通过云计算技术对历史数据进行分析和挖掘，建立模型，预测矿山环境和设备运行的趋势，提前发现问题并采取措施，避免事故的发生。
5.数据管理和决策支持：通过云计算技术对大量的数据进行存储、管理和分析，提供实时监测和可视化展示，为管理人员提供决策支持和参考。
四、系统优势1.提高安全性：通过实时监测和报警系统，可以及时发现矿山工程的异常情况，并采取相应的措施，减少事故的发生。
第1期 2011年1月工矿自动化Industry and M ine A ut omatio nNo.1 Jan.2011专题讲座文章编号:1671-251X(2011)01-0105-04物联网与感知矿山专题讲座之四感知矿山物联网与煤炭行业物联网规划建设张申, 丁恩杰, 徐钊, 华钢(中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心,江苏徐州 221008)摘要:指出感知矿山物联网M 2M 平台应为应用层服务提供开放的接口,适应完善安全避险"六大系统"、领导带班下井、煤矿灾害监测的需求;给出了煤炭行业物联网的四层结构,指出感知矿山物联网建设是整个煤炭行业物联网建设的重点,其它层次以煤矿安全管理和资源管理为主,并分析了矿业集团级、省级、国家级煤炭行业物联网的应用方式;提出了煤炭行业物联网建设需要注意的问题。
关键词:物联网;感知矿山;M 2M 平台;安全避险;六大系统 中图分类号:TD655 文献标识码:APart IV of Lecture of Int ernet of Thing s and Sensor M inePlan and Construction of Internet of T hings o f Sensor M ine and Co al EnterpriseZH AN G Shen, DING En jie, XU Zhao, H U A Gang(Internet of T hings (Sensor Mine)Research Center o f CU MT.,Xuzhou 221008,China)Abstract :T he paper pointed o ut that M2M platform of Internet o f thing s of sensor m ine should provide open interfaces for serv ices of application lay er and suit to requirem ents of perfecting "six sy stems"fo r safe act of rescue,leader s g oing into m ine and disaster m onito ring of coal mine.It g av e fo ur layer str ucture o f Internet of things of co al enterprise,pointed o ut that construction o f Internet of things of senso r mine is a key o f construction of Internet of things of w hole coal enter prise and main functio ns of the other layers sho uld be safety and resource manag em ent o f co al m ine,and analy zed applicatio n mo des of Inter net o f thing s o f coal enterprise of mining g roup,prov ince and the state.A t last,it proposed problems w hich need pay ing attentio n to in construction of Internet of thing s of sensor mine.Key words :Internet of things,sensor mine,M2M platform,safe act o f rescue,six sy stems 收稿日期:2010-12-16作者简介:张申(1957-),男,江苏兴化人,教授,博士,现主要从事煤矿通信方面的研究工作。
C ommun icatio ns World Weekly2011（第五届）移动互联网国际研讨会大唐电信矿用通讯行业解决方案引入物联网的概念、技术和设备，首次将T D -SC D M A 技术运用于煤矿井下，与大唐电信自主研发的K T 151矿用通讯系统有机结合，提升了矿用通讯系统的内容，提高了企业管理的效率和全面性。
TD-SCDMA 矿用无线通信系统在“感知矿山”中的物联网应用大唐电信科技股份有限公司矿用无线通讯系统作为矿山信息通信系统的重要组成部分，在现代化大中型矿山企业中正扮演着越来越重要的角色。
矿用无线通讯系统具有通信(话音通信、数字分组通信)、调度(电话调度、会议汇接)、控制及信息采集等功能，应用于矿山的生产调度、指挥和单位内部通信。
同时，随着矿山企业自动化水平的不断提高对通信设备的要求也越来越高，有线通信向有/无混合通信发展已成为大势所趋。
采用T D -S C D M A 技术，提供3G 数据业务大唐电信通过自身TD 网络、芯片设计与制造、终端应用、信息安全等领域的优势，推动物联网产业发展，协助客户积极探索新环境下的业务应用。
通过TD 技术、感知层技术与新型应用的有效结合，利用TD-SC DM A 特有的高频谱利用率、大容量性，更将充分满足矿山企业的物与物互联，并与矿山生产的工业化和信息化相结合。
针对物联网产业涉及的应用层、网络层和传感层，大唐电信在I D 、G SM 工业模块、3G 终端模块、3G 工业模块、TD 网络终端设备、无线宽带等领域积累了雄厚的技术储备，目前提供面向物联网应用的感知层芯片和模块、网络层无线移动通信端到端解决方案及应用层行业应用软件。
根据用户的实际要求，大唐电信自主研发的K T151矿用无线通讯系统采用我国自主知识产权的3G 移动技术——TD-SCDM A 技术，组建井下无线专网，实现井上、井下的移动通信。
除了提供传统的语音、短消息等业务外，还可提供可视电话、视频监控、宽带数据接入等3G 业务，同时通过智能调度交换机实现有线、无线通讯网络的统一号码管理、一体调度及统一网管，不仅能够满足单矿井无线通讯应用需求，也能满足大型矿业集团多矿井组网漫游的需要，可为矿山行业用户提供整体解决方案，提高企业的管理水平和生产效率。
工业物联网的架构和技术特点随着科技的不断进步和工业生产方式的不断升级，工业物联网在新技术、新模式的推动下被广泛应用。
工业物联网是指通过传感器、物联网网关和云平台等技术手段，实现智能互联和可视化的工业生产模式。
这篇文章将从实际应用和技术特点两个角度，介绍工业物联网的架构和技术特点。
一、工业物联网的架构工业物联网的整体架构可以分为三层，分别是感知层、网络层和应用层。
1. 感知层感知层负责采集物理信号，即将生产设备中产生的各类数据汇聚到一起，通过各种传感器、执行器和测量设备等实现数据采集和采集结果的处理。
在这一层中，数据处理技术性要求较高，需要对数据进行多次采集、传输和处理，以确保数据的准确性和可靠性。
而且，在感知层中，需要考虑数据的性能和安全性。
特别是在工业生产的场景下，大量的数据需要采集、处理和传输，往往需要花费大量的带宽和高速网络。
因此，感知层必须具备高速、高稳定性的网络连接和储存能力。
2. 网络层网络层是连接感知层和应用层的中间件，对接感知层的数据管理和应用层的数据传输。
在网络层中，需要运用各种通讯协议、数据格式进行数据传输、处理和存储等操作。
同时，作为数据传输的枢纽，网络层需要具备灵活性和安全性，以应对各种网络异常与安全威胁。
为了达到这个目标，网络层部署了安全协议、防火墙和虚拟专用网络等网络安全技术手段。
因此，网络层的架构和技术手段极为重要。
3. 应用层应用层是工业物联网的应用集成层，也是工业物联网中最核心的部分。
在应用层中，采用各种技术手段，将安全的数据流、运行日志和操作流水等数据与企业管理的相关信息进行整合。
这样，无论是制造业、物流业还是仓库业都可以快速实现数字化管理，提高生产效率。
因此，应用层对工业物联网的完善和实用的关系极为紧密，必须采用先进的技术手段和在此基础上不断地进行尝试和更新。
二、工业物联网的技术特点工业物联网在应用层面上，实现了对工业设备、人员和环境的实时监测和管理。
这种模式，无论是在设备的自动化控制效率、资源利用率和生产运营效率方面都有全面的提升。
物联网在矿山的应用0 引言徐州铁矿集团吴庄铁矿是江苏省首家物联网试点单位。
“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。
其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
1 感知矿山基本概念与特征“感知矿山” 通过全面感知，对井下人员（人员定位、无线通讯）、设备（综合自动化）、环境（安全监控）等全面感知，并通过网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用，通过3DGIS矿区全息展示，来全面感知矿山。
矿山物联网是指构成矿山中人与人、人与物和物与物互联的网络。
具体来说是包括矿工、矿井设备以及矿井环境等信息在内的可感知互联网络。
自动化矿井、信息化矿山、智能矿山、数字矿山、矿山综合自动化、矿山管控一体化等都是矿山信息化的概念，而矿山物联网提出“感知矿山”，是对矿山信息化所有概念提法的综合与升华。
2 感知矿山的系统结构感知矿山的系统主要由硬件系统和软件系统组成，硬件系统是物联系统的躯干，是支撑系统运行的基础，完成数据采集、传输、存储和显示等功能；软件系统是物联系统的中枢神经，完成数据的综合集成、控制、处理、决策参考以及辅助的人员定位、三维GIS、设备控制、生产报表等功能。
1）数据采集设备层数据采集设备层主要用于采集各类物理量、标识、音频、视频数据。
该层设备主要包括各种形式的传感器、语音、视频设备。
2）网络层实现更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。
3）应用层应用层利用综合视频显示平台、调度电话、广播系统等实现对各类数据的综合显示、存储和处理；3 感知矿山硬件建设1）工业以太环网为提高矿山生产能力和安全生产管理水平，多数矿山已安装或即将建设多种自动化系统，如：提升自动化系统、排水自动化系统、皮带运输自动化系统、通风自动化系统、供电自动化系统、工业电视系统等。
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。
