煤礦信息化、智能化應用與關(guān)鍵技術(shù)分析

段昭

摘 要：隨著時代的進步，信息技術(shù)逐漸滲透于社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中，煤礦行業(yè)也不例外。煤礦信息化與智能化的實現(xiàn)，滿足社會生產(chǎn)生活對煤礦能源的多樣化需求，為煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可靠支持，是煤礦安全生產(chǎn)的重要條件。本文就煤礦信息化與智能化應用及關(guān)鍵技術(shù)進行簡要分析，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；信息化；智能化；應用；技術(shù)

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

0 引言

煤炭是我國能源礦產(chǎn)資源之一，在鋼鐵、電力、化工等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。我國煤炭產(chǎn)量較高，但煤礦生產(chǎn)過程中安全事故頻發(fā)，嚴重制約著煤礦行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。煤礦信息化與智能化的實現(xiàn)，便于應用現(xiàn)代信息技術(shù)開展遠程監(jiān)控和井下實時監(jiān)測，建立災害預警機制，為煤礦安全、高效生產(chǎn)提供可靠的支持。

1 煤礦信息化與智能化應用結(jié)構(gòu)

煤礦信息化與智能化應用結(jié)構(gòu)主要分為三個部分，一是監(jiān)控監(jiān)視與通信層，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)及其子系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)，具有煤炭產(chǎn)量監(jiān)測、井下人員定位、移動通信、圖像監(jiān)視與智能識別等多種功能。二是生產(chǎn)與安全管理層，對生產(chǎn)、調(diào)度、地測和機電進行管理，其中包含節(jié)能環(huán)保管理子系統(tǒng)、煤質(zhì)管理子系統(tǒng)和三維展示子系統(tǒng)等，各自在煤礦信息化與智能化中發(fā)揮著重要作用。三是經(jīng)營管理與決策支持層，主要包括銷售管理、財務(wù)管理、人力資源管理、項目管理、審計管理等多個子系統(tǒng)，為煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持，全面提高煤礦信息化與智能化的整體水平。

不僅僅如此，相關(guān)人員還需要對煤礦生產(chǎn)調(diào)度通信內(nèi)容進行科學的分析，通過使用TD -SCDMA礦用無線通信與當前企業(yè)信息化平臺結(jié)合的方式，來滿足企業(yè)生產(chǎn)的實際需要，進而可以在特殊的情況下能夠為企業(yè)提供新型的通信手段。

2 煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 礦井人員定位技術(shù)

隨著信息技術(shù)在煤礦行業(yè)內(nèi)的廣泛應用，煤礦信息化與智能化得以實現(xiàn)，基于礦井人員定位技術(shù)所組建的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)安全避免，在煤礦井下作業(yè)人員管理和煤礦事故應急救援等工作中發(fā)揮著重要作用。礦井人員定位技術(shù)作為煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)之一，其在復雜環(huán)境下也具有良好的適用性，以場強和時間為主要參考因素對礦井人員進行定位，能夠獲得精準的定位參數(shù)，為煤礦安全生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.2 礦用激光甲烷監(jiān)測技術(shù)

煤礦作業(yè)中，瓦斯屬于一種易燃易爆物質(zhì)，存在極大的安全風險，礦用激光甲烷監(jiān)測技術(shù)作為煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)，其應用主要通過甲烷監(jiān)測與斷電控制對瓦斯進行有效防治，降低煤礦安全隱患。就礦用激光甲烷監(jiān)測技術(shù)來看，其以熱催化、熱導、紅外和激光為礦用甲烷傳感器的主要工作原理，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦甲烷濃度的全方位監(jiān)測，響應速度快且礦用甲烷傳感器元件的使用性能優(yōu)良，能夠滿足全程監(jiān)測的應用需求。在煤礦信息化與智能化應用中，可應用可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)對礦用激光甲烷傳感器進行自動調(diào)零，結(jié)合煤礦應用需求對甲烷標準氣樣設(shè)置靈敏度自動調(diào)節(jié)，從而在保證煤礦信息化與智能化的基礎(chǔ)上，降低井下維護任務(wù)量，切實提高煤礦井下作業(yè)效率。為促進礦用激光甲烷監(jiān)測技術(shù)應用價值的充分發(fā)揮，科學控制礦用激光甲烷傳感器的投入成本，可在煤礦信息化與智能化的過程中，于煤礦分站設(shè)置激光器和光電探測器等，以光纜將檢測氣室與分站有序連接，充分發(fā)揮激光器與光電探測器的使用價值，推進煤礦生產(chǎn)活動的高效開展。

2.3 礦井傳輸技術(shù)

基于礦井通信及監(jiān)視技術(shù)建立煤礦綜合數(shù)據(jù)中心，通過身份認證、授權(quán)及加密等機制做好安全管理與防護，并建立調(diào)度指揮中心，準確顯示煤礦安全、生產(chǎn)、運銷等數(shù)據(jù)信息，完善報警、調(diào)度和記錄等功能，進一步完善設(shè)備故障診斷與提示、應急救援指揮等功能，從而促進煤礦信息化與智能化的順利實現(xiàn)。礦井傳輸技術(shù)是煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)之一，主要包括礦井有線傳輸網(wǎng)絡(luò)和礦井無線寬帶傳輸，二者的協(xié)調(diào)配合可以滿足煤礦監(jiān)控、通信、管理等多元化要求。

就礦井有線傳輸網(wǎng)絡(luò)來看，其應具備良好的抗故障能力和標準化程度，可實現(xiàn)遠距離傳輸，并保證實際應用的安全性。礦井有線傳輸網(wǎng)絡(luò)體系下，應保持辦公網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)通，采用網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備隔離，配備路由器和防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，以降低網(wǎng)絡(luò)安全隱患。礦井有線傳輸網(wǎng)絡(luò)應具備VPN聯(lián)接功能，并可實現(xiàn)故障診斷與故障報警，從而將故障所造成的損害控制在最小范圍內(nèi)，提高煤礦信息化與智能化的整體水平。

就礦井無線寬帶傳輸來看，其設(shè)備體積應較小，具備良好的電磁兼容性，標準化與安全性程度高，工作穩(wěn)定且故障率低，從而滿足煤礦信息化與智能化的特殊要求。礦井無線寬帶傳輸技術(shù)應采用4G技術(shù)、WIFI技術(shù)等來實現(xiàn)礦井圖像監(jiān)視，優(yōu)先選用工業(yè)、科學及醫(yī)療設(shè)備頻段等作為礦用無線電系統(tǒng)及設(shè)備頻段，應用RFID、WIFI等技術(shù)來實現(xiàn)煤礦動目標的精準定位。礦井監(jiān)控技術(shù)的應用，應科學應用WIFI技術(shù)、ZigBee技術(shù)等實現(xiàn)礦井移動監(jiān)控和無線接入，采用千兆以上礦用以太光網(wǎng)絡(luò)作為礦井監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)，確保其具備良好的冗余功能，并應用網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備實現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的互相聯(lián)通，從而確保礦井監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，改善煤礦信息化與智能化效果。

由此可見，信息化智能化發(fā)展對煤礦安全方面帶來的益處，這些技術(shù)滲透到煤礦事業(yè)中有著顯著的成果，不但在很大程度上節(jié)約了人力、物力，而且也有效的避免人員發(fā)生傷亡的情況，在實際工作的時候僅僅依賴于現(xiàn)代化設(shè)備就可以對煤礦的實際情況做到實時監(jiān)控，促使我國煤礦行業(yè)可以朝著更好的方向發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，煤礦行業(yè)安全、綠色開采理念下，煤礦行業(yè)應加大研發(fā)力度，在信息化與智能化的基礎(chǔ)上，不斷攻克技術(shù)難關(guān)，推進煤礦行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)手段，建立煤礦調(diào)度指揮中心和綜合數(shù)據(jù)中心，完善通信系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)，加強安全生產(chǎn)管理，降低安全事故發(fā)生幾率，推進煤礦行業(yè)的綠色化、高效化發(fā)展。

參考文獻：

[1]李晉陽.現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子技術(shù)的應用[J].能源與節(jié)能，2017（11）：179-180.