張俊紅(山西潞安集團余吾煤業(yè)有限公司,山西長治 046103)

試論物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)中的應用

張俊紅(山西潞安集團余吾煤業(yè)有限公司,山西長治 046103)

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

物聯(lián)網(wǎng) 煤礦生產(chǎn) 安全應用 物流應用

1 引言

隨著我國自動化技術的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)已大范圍的被引入到企業(yè)的生產(chǎn)當中,物聯(lián)網(wǎng)從字面上來說就是實現(xiàn)物與物之間鏈接的網(wǎng)絡,其包含了兩方面的含義：首先,物聯(lián)網(wǎng)必須基于網(wǎng)絡技術基礎和實現(xiàn),利用現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術實現(xiàn)生產(chǎn)管理和部署。其次,在互聯(lián)網(wǎng)的擴展和發(fā)展內(nèi)容為主要內(nèi)容,及時交換和傳輸?shù)男畔崿F(xiàn)網(wǎng)絡的操作。事實上,在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,有許多新技術,如FRID射頻技術、全球定位系統(tǒng)(GPS)等最先進的信息和通訊手段,通過集成的技術實現(xiàn)智能項目的定位、跟蹤和管理。

目前,物聯(lián)網(wǎng)在很多領域的研究和應用,如智能交通、機場監(jiān)控、太湖水質(zhì)監(jiān)測、森林火災監(jiān)測等,而在煤礦生產(chǎn)中事故經(jīng)常發(fā)生,因此,在煤礦建設物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,實時精確的礦山環(huán)境監(jiān)測、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)中安全應用

2.1 我國煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀

我國有豐富的煤炭資源,廉價的勞動力,應該有優(yōu)勢,在國際市場競爭,但由于煤炭儲存條件在我國的復雜性,煤礦自動化水平低,用人的井下,安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用的技術相對落后,功能單一,加上管理等因素,使得生產(chǎn)成本高,安全形勢不容樂觀,全國煤礦事故死亡人數(shù)比世界平均水平要高得多,嚴重影響煤炭行業(yè)和社會穩(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,過去一直認為煤礦安全生產(chǎn)的一個單獨的物理基礎設施和信息,在“物聯(lián)網(wǎng)”時代,氣體,CO和其他類型的傳感器,電纜,電器機械及器材,鋼筋混凝土,等等,所有這些將與芯片,寬帶統(tǒng)一的集成基礎設施,網(wǎng)絡基礎上可以是復雜環(huán)境下的煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)在人員,機器,設備和基礎設施實施更有效的協(xié)調(diào)管理和控制,為建設新的煤礦安全生產(chǎn)預警和救援系統(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)測和定位的范圍小,精度差,有沒有別的方法可以詳細了解井下信息,在煤礦的設計物聯(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,上述兩個系統(tǒng)的基礎上實現(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),將嚴重影響到整個礦井的安全生產(chǎn),工人的工作環(huán)境,因此,需要在地下環(huán)境監(jiān)測每個通道,并把數(shù)據(jù)上傳首位機器分析記錄;(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候,逃生路線和規(guī)劃,同時也可以發(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展性和兼容性,方便地添加新的功能,如網(wǎng)絡電話,網(wǎng)絡監(jiān)控攝像設備。

3 煤礦生產(chǎn)中物聯(lián)網(wǎng)與物流的應用

(1)實現(xiàn)人員、設備的定位。經(jīng)初步鑒定卡,讀卡器,網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng),PC和系統(tǒng)軟件,身份識別卡由個人佩戴,目前國內(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,設備和管理制度,人員和系統(tǒng),相同的共享存儲卡讀卡器,網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng),PC軟件和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,識別不同的人群和設備。

(2)實現(xiàn)機車定位。目前我國煤礦井下機車用電纜通信方式為主,主要是針對鐵路,目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式實現(xiàn),如技術,成本和安裝環(huán)境的限制所致,繼電器的位置無法安裝密度高,所以只能在開關實現(xiàn),車站,幾個關鍵位置的定位,在路上運行的機車定位準確;近年來,一些使用WiFi或試圖定位的Zigbee技術,但由于基于對無線信號場強相對強弱實現(xiàn)國產(chǎn)化,由于煤礦的特殊性分析定位技術的核心,巷道環(huán)境,鏈式位置封閉的環(huán)境多艱苦喜歡通過場強測量和計算的無線信號精確定位的基準的地面上,在一個地方使物體定位只能由1～2個基點檢測到,在場景中的運動物體遮蔽的環(huán)境中,環(huán)境和電磁干擾導致不良的定位精度,機車定位精度很低。

(3)構建物流信息化平臺。物流信息系統(tǒng)平臺的基礎上有人流,車流,流程集成和數(shù)據(jù)處理,安全生產(chǎn)管理,建立實時過程控制之間的橋梁,實現(xiàn)了雙方關系之間的信息交流和緊密結合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),每個應用系統(tǒng)集成,管理和信息共享,并通過這個平臺上可以分散有害物質(zhì)的企業(yè)實施人,實現(xiàn)其他子系統(tǒng),如增加監(jiān)控,報警,存儲,配送,商業(yè)的有機結合流程管理,協(xié)同管理,統(tǒng)計,數(shù)據(jù)分析,附加功能,如多級,分層,實時,和任意位置的監(jiān)控和管理。

4 結語

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

[1]楊震.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究[J].南京郵電大學學報,2010(6).

[2]桑媛,王博文,黃世超,姬雨初.物聯(lián)網(wǎng)在煤礦井下的應用與實現(xiàn)[J].中國科技論文在線,2011.

[3]孔曉波.物聯(lián)網(wǎng)概念和演進路線[J].電信工程技術與標準化,2009.

[4]林曙光,鐘軍,王建成.物聯(lián)網(wǎng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應用[J].設計與實現(xiàn),2010.

[5]胡清,詹宜巨,黃小虎.基于RFID企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及中間件技術研究[J].微計算機信息,2009,25(20).

[5]李華北,張智霖,黃奕.淺談RFID企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及中間件技術應用[J].微計算機信息,2011,5(10).

張俊紅(1975-),男,1996年畢業(yè)于石家莊經(jīng)濟學院,現(xiàn)任山西潞安集團余吾煤業(yè)有限公司自動化科科長,主要從事煤礦自動化技術管理工作。