物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧礦山研究

郭小偉

阿克蘇拜城縣眾維煤業(yè)有限公司 新疆 阿克蘇 842300

近些年來(lái)，黨和國(guó)家高度重視人民基本權(quán)利保障工作，“以人民為中心”服務(wù)宗旨的落實(shí)。礦山產(chǎn)業(yè)因?yàn)槠渌哂械膹?fù)雜性、不可知性等特點(diǎn)，造成礦山事故頻發(fā)，隨著近幾年來(lái)黨和國(guó)家的高度重視，礦山特大事故發(fā)生數(shù)量大幅度減少，信息化、專業(yè)化、“智慧化”礦山系統(tǒng)逐步建成。伴隨著人們多樣化的需求，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生并得到發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)傳感器與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，以及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地對(duì)相關(guān)物品進(jìn)行感知監(jiān)控的體系。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的對(duì)礦山產(chǎn)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、操作輔助等一系列的工作，智慧礦山系統(tǒng)正是在此基礎(chǔ)上形成發(fā)展而來(lái)。

一、礦山井下定位的作用

“堅(jiān)持以人民為中心”、“保障人民的基本權(quán)利”等以人民為中心的宗旨，是工作過(guò)程中黨和國(guó)家注重的內(nèi)容。礦山井下工作由于其具有復(fù)雜性、不可知性等，造成井下工作具有危險(xiǎn)性，更多的安全隱患造成，相關(guān)工作人員面臨人身威脅。因此，保障工作人員的安全，成為當(dāng)前以及未來(lái)礦產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的基本趨勢(shì)，智慧礦山系統(tǒng)將其制定為工作的重點(diǎn)。礦山井下定位實(shí)時(shí)監(jiān)控，一方面可以通過(guò)工作人員實(shí)時(shí)位置的確定，在工作過(guò)程中可以做出有效的實(shí)時(shí)指示，促進(jìn)工作人員根據(jù)指令操作，規(guī)避不可知性帶來(lái)的危險(xiǎn)；另一方面，在工作過(guò)程中，事故發(fā)生之前，可以有效地組織工作人員進(jìn)行撤離指導(dǎo)，同時(shí)進(jìn)行事故預(yù)測(cè)?；蛟谑鹿拾l(fā)生之后，通過(guò)受困人員實(shí)時(shí)定位，可以有效救助受困人員，避免造成人員的傷亡[1]。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧礦山管理的關(guān)鍵技術(shù)研究

1.系統(tǒng)跟蹤技術(shù)。由于礦產(chǎn)開采工作錯(cuò)綜復(fù)雜、部門眾多，具有復(fù)雜性，同時(shí)，因?yàn)槠涔ぷ鞯貐^(qū)存在于地表之下，具有不可知性。正因?yàn)檫@兩個(gè)特性，所以在工作過(guò)程中，常常無(wú)法把握井下的相關(guān)動(dòng)態(tài)。系統(tǒng)跟蹤技術(shù)的應(yīng)用，一方面，可以有效實(shí)現(xiàn)井下的實(shí)時(shí)跟蹤與動(dòng)態(tài)監(jiān)控的目的，為煤礦生產(chǎn)安全保駕護(hù)航；另一方面，系統(tǒng)跟蹤技術(shù)同時(shí)也可以應(yīng)用于預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)危險(xiǎn)事故，當(dāng)井下地區(qū)工作過(guò)程中相關(guān)數(shù)值異常浮動(dòng)或者通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以有效減少事故造成的損失或者有效規(guī)避事故。例如在工作過(guò)程中，炸藥，雷管等危險(xiǎn)物品不可避免會(huì)被使用，在運(yùn)輸過(guò)程中，一個(gè)細(xì)小的失誤，往往會(huì)造成巨大的安全事故，因此，對(duì)運(yùn)輸過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控十分重要。運(yùn)輸過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要通過(guò)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備以及運(yùn)輸環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，以確保危險(xiǎn)物品運(yùn)輸過(guò)程的安全。系統(tǒng)跟蹤技術(shù)在檢測(cè)過(guò)程中，其根據(jù)信息收集來(lái)展開工作，主要通過(guò)全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)收集地理位置信息，后通過(guò)通用分組無(wú)線服務(wù)，將信息實(shí)時(shí)傳送到工作人員手中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不可知區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控，促進(jìn)智慧礦山落實(shí)。

2.全球定位系統(tǒng)技術(shù)。全球定位系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中礦山開采過(guò)程中也得到充分，通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，主要?jiǎng)澐譃橐韵聨讉€(gè)部分:(1)地面控制。在地面控制過(guò)程中，其主要是開展對(duì)衛(wèi)星收集的資料進(jìn)行收集、整理工作，通過(guò)地面天線、控制站、檢測(cè)站三個(gè)部分構(gòu)成地面控制系統(tǒng)，可以有效對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行傳輸，作為整個(gè)環(huán)節(jié)的中間部分。(2)信號(hào)接收部分——空間衛(wèi)星，其分布到世界的各個(gè)軌道面，可以有效接收各地反饋的信息，同時(shí)，可以將收集的信息有效反饋到地面控制地區(qū)，在整個(gè)過(guò)程中，起信號(hào)接收作用。(3)信息處理與呈現(xiàn)，在該部分過(guò)程中，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星反饋的各種信息進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，但信息反饋到接收機(jī)后，以地面控制系統(tǒng)的信息進(jìn)行對(duì)接，從而測(cè)量出相關(guān)參數(shù)，確保智慧礦山的落實(shí)。

3.信息控制技術(shù)。信息控制技術(shù)在空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)上發(fā)揮其作用，其主要通過(guò)系統(tǒng)相關(guān)理論知識(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在空間數(shù)據(jù)庫(kù)資料的收集上，推動(dòng)合理規(guī)劃完成。為完成井下特定目標(biāo)的跟蹤工作，通過(guò)將全球定位系統(tǒng)所收集的地理位置信息資料反饋到電子地圖信息庫(kù)中，進(jìn)而上傳到控制系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。常用的信息控制技術(shù)開發(fā)工具，例如組件式開發(fā)工具、集成式開發(fā)工具、模塊式開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具等一系列工具。通過(guò)一系列工具的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)信息控制的目的，推動(dòng)智慧礦山落實(shí)[2]。

三、智慧礦山建設(shè)展望

1.建設(shè)、應(yīng)用共同重視。在重視礦山建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不單單只應(yīng)用于某一固定的行業(yè)，在目前，當(dāng)?shù)V山建設(shè)完成之后，其所建立的物聯(lián)網(wǎng)，往往無(wú)法繼續(xù)發(fā)揮其價(jià)值，應(yīng)當(dāng)避免這種情況的發(fā)生。例如可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，控制礦山安全生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程，促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

2.應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)引起重視。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是智慧礦山的重要工作之一，為規(guī)范步驟的形成，首要需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是一個(gè)開放，龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)統(tǒng)一接入端口的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)第三方和用戶增加、刪減的便利，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

3.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。為促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用與管理，打破傳統(tǒng)的管理模式，即通過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)操作，各個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行操作，例如，交代的操作由交代部門負(fù)責(zé)。轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)智能化管理后的集中監(jiān)控中心運(yùn)行。而管理各地區(qū)團(tuán)隊(duì)的職能與工作的方式，需通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行綜合考慮，再結(jié)合例會(huì)進(jìn)行討論，找到最適合的管理方式[3]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著時(shí)代進(jìn)步與發(fā)展，礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要緊跟時(shí)代潮流，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)改革，黨、國(guó)家多次指出保障人民的基本權(quán)利，同時(shí)，由于礦山井下工作的不可知，造成相關(guān)工作人員的生命安全受到巨大威脅，因此，在工作過(guò)程中，需要注重物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)緊急工作人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控定位功能，為井下工作人員的生命安全提供保障。相關(guān)企業(yè)以及部門，應(yīng)當(dāng)注重物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山產(chǎn)業(yè)中的落實(shí)，推進(jìn)智能礦山建設(shè)。