智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)的情境感知實(shí)現(xiàn)技術(shù)淺談

關(guān)潤發(fā)

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，采礦業(yè)也逐漸朝著信息化、技術(shù)化的方向邁進(jìn)。但當(dāng)前面向一線礦工的信息服務(wù)系統(tǒng)較少且落后，無法為礦工提供更全面、準(zhǔn)確的信息，造成礦工工作中存在有很大的安全隱患，同時(shí)也導(dǎo)致了許多信息資源的浪費(fèi)。在此背景下，本文主要研究智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)的情境感知實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在智慧礦山的系統(tǒng)中引入先進(jìn)的情境感知技術(shù)，能夠降低礦工工作的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高信息資源利用效率。

關(guān)鍵詞：智慧礦山服務(wù)系統(tǒng);情境感知;實(shí)現(xiàn)技術(shù)

1.前言

信息技術(shù)對于煤礦行業(yè)來說十分重要，先進(jìn)的信息技術(shù)能夠提升煤礦行業(yè)的管理水平，保障礦工安全，推進(jìn)采礦順利運(yùn)營?；诖?，智慧礦山的概念被提出。智慧礦山能夠交采礦管理，透明化、智能化，有利于保障礦井的安全。但當(dāng)前我國智慧煤礦的研究尚不成熟，應(yīng)用范圍小，無法充分發(fā)揮其具有的效果。同時(shí)，對于采礦業(yè)來說，礦工的安全是最主要的因素。但是現(xiàn)有的礦山信息服務(wù)系統(tǒng)，多數(shù)只面向采礦工作的管理人員。將情境感知技術(shù)引入到智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)中，有利于基于礦工真實(shí)情境提供服務(wù)，保障了礦工的安全。

2.相關(guān)概念

2.1智慧礦山

在信息科技的快速發(fā)展下，智慧礦山概念及技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。智慧礦山的前提是礦山生產(chǎn)運(yùn)營的信息化。在實(shí)現(xiàn)了礦山的信息化與數(shù)字化后，采用智慧礦山技術(shù)對采礦生產(chǎn)、職工安全、技術(shù)運(yùn)行、后勤等方面的工作進(jìn)行感知，自動(dòng)進(jìn)行分析并采取相應(yīng)措施。智慧礦山能夠提升礦山運(yùn)營的安全性、環(huán)保性，減少人工負(fù)擔(dān)，提高運(yùn)營效率。智慧礦山系統(tǒng)通常由三類系統(tǒng)組成，第一類是智慧生產(chǎn)系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)礦山生產(chǎn)方面;第二類是智慧職業(yè)健康與安全系統(tǒng)，主要包括礦山安全及職工健康等方面;第三類是智慧技術(shù)支持與后勤保障系統(tǒng)，主要為技術(shù)和后勤保障方面。

2.2情境感知技術(shù)

情境感知技術(shù)也是隨著科技的進(jìn)步而產(chǎn)生的一種感知類的技術(shù)。情境感知技術(shù)是指通過感知器和感知軟件感知到用戶所處的情境，根據(jù)用戶所處的實(shí)際情況提供最佳服務(wù)。情境感知技術(shù)能夠提升服務(wù)效率與服務(wù)質(zhì)量。情景感知技術(shù)還可以進(jìn)行個(gè)性定制，使其更符合用戶的情況。當(dāng)前情景感知技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到生活的各個(gè)方面。而在智慧礦山系統(tǒng)中引進(jìn)情境感知技術(shù)，有利于智慧礦山服務(wù)體系更好地為礦山運(yùn)營和礦工安全提供服務(wù)。

3.智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)的情境感知實(shí)現(xiàn)技術(shù)

3.1服務(wù)系統(tǒng)組成部分

將情境感知技術(shù)引入智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)，其主要包括三個(gè)部分。第一部分為采集模塊，通過輸入等方式將礦工的情境信息全部采集進(jìn)去;第二部分為推理模塊，對礦工的狀態(tài)進(jìn)行推理辨識(shí);第三部分為服務(wù)調(diào)用模塊，通過前兩部分獲得的信息，對礦工當(dāng)前的情境進(jìn)行分析并調(diào)用出最適合其的服務(wù)。

3.2服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行流程

3.2.1獲取信息

服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先要獲取礦工的情境信息。將監(jiān)控系統(tǒng)通過Web Service的技術(shù)封裝，成為Web服務(wù)。獲取礦工的情境信息時(shí)，直接調(diào)用這些服務(wù)。而其他情境信息比如礦井內(nèi)，礦工周圍的氣體濃度、溫度等，是由礦工定位服務(wù)提供位置信息，再通過具體的位置信息調(diào)用監(jiān)控服務(wù)，從而獲得情境信息。在采集信息時(shí)要注意，根據(jù)信息重要性不同，調(diào)整采集頻率。將一些十分重要的信息，比如氧氣和危險(xiǎn)氣體濃度等的采集頻率提高，而相對來說不重要的信息，比如溫度、風(fēng)速等則可以適當(dāng)降低采集頻率。這樣也能夠合理配置資源，減少浪費(fèi)。

3.2.2情境信息推理

采集模塊只是直接采集礦工的一部分信息，并不能識(shí)別礦工所處的全部情境。在得到了直接情境信息后，服務(wù)系統(tǒng)會(huì)對得到的信息進(jìn)行推理，從而構(gòu)建出完整的情境信息模型，判斷礦工的情況。情境信息推理并不是一件簡單的事情，它需要對整個(gè)礦山的環(huán)境、設(shè)備、隱患和其他信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化和建模，并依據(jù)信息之間的關(guān)系判定其聯(lián)系，根據(jù)判斷制定推理方法。因此，情境信息推理是非常重要的一部分，只有有正確的推理，才能進(jìn)行正確的服務(wù)提供。

3.2.3提供服務(wù)

經(jīng)過情境信息推理后，服務(wù)系統(tǒng)可以知道曠工此時(shí)的安全情況。以此情況對預(yù)設(shè)好的服務(wù)進(jìn)行查詢，選擇最佳服務(wù)提供給礦工。當(dāng)前，礦山的各類信息系統(tǒng)都可以通過Web技術(shù)封裝成Web服務(wù)與服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為智慧礦山體系，為煤礦工作提供更好的服務(wù)。例如，當(dāng)?shù)V工的情境信息為一氧化碳濃度高，危險(xiǎn)狀態(tài)，服務(wù)系統(tǒng)會(huì)依據(jù)情境信息對服務(wù)模型進(jìn)行查詢，確定要向礦工提供報(bào)警服務(wù)，然后將報(bào)警信息發(fā)送到礦工攜帶的設(shè)備上，使礦工了解當(dāng)前安全狀態(tài)危險(xiǎn)。

3.3定制化服務(wù)

智慧礦山的情景感知技術(shù)可以感知礦工當(dāng)前的安全狀態(tài)并提供服務(wù)。當(dāng)?shù)V工真的處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，服務(wù)系統(tǒng)要解決的重要問題就是提供及時(shí)、個(gè)性化的服務(wù)，使其能更好地為每一位一線礦工服務(wù)，消除安全隱患。礦工雖然都在礦井工作，但職務(wù)不同，負(fù)責(zé)的工作也不同。所處的情境也有差別。如果系統(tǒng)所選擇的服務(wù)不適合礦工的工作或?qū)ΦV工來說不是最佳服務(wù)，就無法發(fā)揮其最大的價(jià)值。有時(shí)一些錯(cuò)誤的，遲到的服務(wù)提供，還有可能會(huì)威脅到礦工的生命安全。這就需要服務(wù)系統(tǒng)根據(jù)礦工不同的情況提供不同的服務(wù)，將工人的工作與情境之間聯(lián)系起來，并通過對情景的具體分析實(shí)現(xiàn)定制化的服務(wù)。

4.結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，情境感知技術(shù)已逐步應(yīng)用到生活中。對于智慧礦山系統(tǒng)來說，引入情境感知技術(shù)，能夠有效地提升礦山運(yùn)營效率，更好地保障礦工的生命安全。本文主要從智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)組成部分、運(yùn)行流程、定制化服務(wù)等三個(gè)方面對智慧礦山服務(wù)系統(tǒng)的情景感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探究，豐富了相關(guān)理論成果，希望本文能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供一定參考。

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