試論物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

張俊紅(山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限公司,山西長(zhǎng)治 046103)

試論物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

張俊紅(山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限公司,山西長(zhǎng)治 046103)

物聯(lián)網(wǎng)從字面上來(lái)說(shuō)就是實(shí)現(xiàn)物與物之間鏈接的網(wǎng)絡(luò),其優(yōu)越性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大企業(yè),而在煤礦生產(chǎn)中,物聯(lián)網(wǎng)也在不斷地被引進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)的引入給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的方便,為煤礦的生產(chǎn)、物流等都做出了很大的貢獻(xiàn),本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)安全的應(yīng)用和在物流中的應(yīng)用簡(jiǎn)要說(shuō)明來(lái)分析物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)中的重要作用,旨在為煤礦建設(shè)提供參考。

物聯(lián)網(wǎng) 煤礦生產(chǎn) 安全應(yīng)用 物流應(yīng)用

1 引言

隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)已大范圍的被引入到企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中,物聯(lián)網(wǎng)從字面上來(lái)說(shuō)就是實(shí)現(xiàn)物與物之間鏈接的網(wǎng)絡(luò),其包含了兩方面的含義：首先,物聯(lián)網(wǎng)必須基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn),利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理和部署。其次,在互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和發(fā)展內(nèi)容為主要內(nèi)容,及時(shí)交換和傳輸?shù)男畔?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的操作。事實(shí)上,在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,有許多新技術(shù),如FRID射頻技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)等最先進(jìn)的信息和通訊手段,通過(guò)集成的技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能項(xiàng)目的定位、跟蹤和管理。

目前,物聯(lián)網(wǎng)在很多領(lǐng)域的研究和應(yīng)用,如智能交通、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控、太湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)等,而在煤礦生產(chǎn)中事故經(jīng)常發(fā)生,因此,在煤礦建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)精確的礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員安全的位置精確定位,提高煤礦生產(chǎn)效率水平,改善工作環(huán)境,具有重要意義。

2 物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)中安全應(yīng)用

2.1 我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀

我國(guó)有豐富的煤炭資源,廉價(jià)的勞動(dòng)力,應(yīng)該有優(yōu)勢(shì),在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),但由于煤炭?jī)?chǔ)存條件在我國(guó)的復(fù)雜性,煤礦自動(dòng)化水平低,用人的井下,安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用的技術(shù)相對(duì)落后,功能單一,加上管理等因素,使得生產(chǎn)成本高,安全形勢(shì)不容樂(lè)觀,全國(guó)煤礦事故死亡人數(shù)比世界平均水平要高得多,嚴(yán)重影響煤炭行業(yè)和社會(huì)穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在安全生產(chǎn)的必要性

此次推出的概念“物聯(lián)網(wǎng)”,打破了傳統(tǒng)的思維,過(guò)去一直認(rèn)為煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)單獨(dú)的物理基礎(chǔ)設(shè)施和信息,在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,氣體,CO和其他類型的傳感器,電纜,電器機(jī)械及器材,鋼筋混凝土,等等,所有這些將與芯片,寬帶統(tǒng)一的集成基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上可以是復(fù)雜環(huán)境下的煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)在人員,機(jī)器,設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施更有效的協(xié)調(diào)管理和控制,為建設(shè)新的煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警和救援系統(tǒng)提出了新的思路和方法。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的功能

大多數(shù)配備了礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng),但監(jiān)測(cè)和定位的范圍小,精度差,有沒(méi)有別的方法可以詳細(xì)了解井下信息,在煤礦的設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)在兼容性煤礦互聯(lián)網(wǎng)的希望,上述兩個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)定位功能,井下人員和車輛發(fā)送位置信息到系統(tǒng)中,系統(tǒng)的PC可以知道礦工和地下停車場(chǎng)的位置;(2)環(huán)境參數(shù)采集功能,井下甲烷,氧氣,二氧化碳,溫度和濕度環(huán)境參數(shù),將嚴(yán)重影響到整個(gè)礦井的安全生產(chǎn),工人的工作環(huán)境,因此,需要在地下環(huán)境監(jiān)測(cè)每個(gè)通道,并把數(shù)據(jù)上傳首位機(jī)器分析記錄;(3)數(shù)據(jù)傳輸功能,如果有煤礦事故中,工人需要知道的信息的時(shí)候,逃生路線和規(guī)劃,同時(shí)也可以發(fā)送消息給其他礦工和井上人員,互相溝通;(4)系統(tǒng)需要具有良好的可擴(kuò)展性和兼容性,方便地添加新的功能,如網(wǎng)絡(luò)電話,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像設(shè)備。

3 煤礦生產(chǎn)中物聯(lián)網(wǎng)與物流的應(yīng)用

(1)實(shí)現(xiàn)人員、設(shè)備的定位。經(jīng)初步鑒定卡,讀卡器,網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),PC和系統(tǒng)軟件,身份識(shí)別卡由個(gè)人佩戴,目前國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)大多是人員定位系統(tǒng)已經(jīng)安裝,你可以接觸到物流管理信息系統(tǒng)平臺(tái),設(shè)備和管理制度,人員和系統(tǒng),相同的共享存儲(chǔ)卡讀卡器,網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),PC軟件和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),識(shí)別不同的人群和設(shè)備。

(2)實(shí)現(xiàn)機(jī)車定位。目前我國(guó)煤礦井下機(jī)車用電纜通信方式為主,主要是針對(duì)鐵路,目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式實(shí)現(xiàn),如技術(shù),成本和安裝環(huán)境的限制所致,繼電器的位置無(wú)法安裝密度高,所以只能在開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn),車站,幾個(gè)關(guān)鍵位置的定位,在路上運(yùn)行的機(jī)車定位準(zhǔn)確;近年來(lái),一些使用WiFi或試圖定位的Zigbee技術(shù),但由于基于對(duì)無(wú)線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)強(qiáng)弱實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,由于煤礦的特殊性分析定位技術(shù)的核心,巷道環(huán)境,鏈?zhǔn)轿恢梅忾]的環(huán)境多艱苦喜歡通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量和計(jì)算的無(wú)線信號(hào)精確定位的基準(zhǔn)的地面上,在一個(gè)地方使物體定位只能由1～2個(gè)基點(diǎn)檢測(cè)到,在場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)物體遮蔽的環(huán)境中,環(huán)境和電磁干擾導(dǎo)致不良的定位精度,機(jī)車定位精度很低。

(3)構(gòu)建物流信息化平臺(tái)。物流信息系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上有人流,車流,流程集成和數(shù)據(jù)處理,安全生產(chǎn)管理,建立實(shí)時(shí)過(guò)程控制之間的橋梁,實(shí)現(xiàn)了雙方關(guān)系之間的信息交流和緊密結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)集成,管理和信息共享,并通過(guò)這個(gè)平臺(tái)上可以分散有害物質(zhì)的企業(yè)實(shí)施人,實(shí)現(xiàn)其他子系統(tǒng),如增加監(jiān)控,報(bào)警,存儲(chǔ),配送,商業(yè)的有機(jī)結(jié)合流程管理,協(xié)同管理,統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)分析,附加功能,如多級(jí),分層,實(shí)時(shí),和任意位置的監(jiān)控和管理。

4 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)是一種跨學(xué)科的新興產(chǎn)業(yè),已經(jīng)不斷地融入到我們的生活當(dāng)中,它給我們的生活生產(chǎn)都帶來(lái)了巨大的方便。但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù),其應(yīng)用還不是很成熟,但隨著時(shí)間的推移,科學(xué)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)的作用的發(fā)展將越來(lái)越完善,尤其是在我們國(guó)家的煤礦生產(chǎn)中將起到相當(dāng)大的作用,礦井物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)我國(guó)煤礦生產(chǎn)提供更加可靠和安全的服務(wù),為煤礦生產(chǎn)提高效率做出貢獻(xiàn)。

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張俊紅(1975-),男,1996年畢業(yè)于石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院,現(xiàn)任山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限公司自動(dòng)化科科長(zhǎng),主要從事煤礦自動(dòng)化技術(shù)管理工作。