王凱

摘 要：煤炭企業(yè)的發(fā)展對中國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，煤礦工業(yè)的信息化和智能化已成為人們關(guān)注的焦點。隨著越來越多的煤炭企業(yè)重視信息化和智能化建設(shè)，本文將對煤礦信息技術(shù)和智能化的關(guān)鍵技術(shù)進行研究探討，希望能提高煤炭企業(yè)信息化和智能化的技術(shù)水平，促進我國煤炭中型企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè)；信息化；智能化；關(guān)鍵技術(shù)

前言

煤炭是我國的能源和礦產(chǎn)資源之一，在鋼鐵、電力和化工行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。我國煤炭產(chǎn)量較高，但煤礦生產(chǎn)安全事故頻發(fā)，嚴重制約了煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。煤礦信息化和智能化的實現(xiàn)，有利于運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行實時遠程監(jiān)測和井下監(jiān)測，建立災(zāi)害預(yù)警機制，為煤礦安全高效生產(chǎn)提供可靠支持。煤礦工作環(huán)境具有明顯的特殊性，含有大量的甲烷、一氧化碳等易燃易爆氣體。同時，還有采掘粉塵、噴水等條件。工作環(huán)境潮濕狹窄，電磁波不能正常使用，電網(wǎng)電壓容易波動等情況。由于煤礦礦井具有特殊性，嚴重制約著地面自動化、信息化、智能化技術(shù)的使用。

1、當(dāng)前煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)

1.1礦井人員定位技術(shù)

作為安全避險六大系統(tǒng)之一的礦井人員定位系統(tǒng)，在遏制煤礦井下超定員生產(chǎn)，煤礦井下作業(yè)人員管理和事故應(yīng)島救援等工作中發(fā)揮著重要作用。煤礦井下瓦斯等易燃易爆氣體和煤塵的存在、無線傳輸衰減嚴重、電磁環(huán)境復(fù)雜等，制約者GPS等定位技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用。目前煤礦并下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)主要采用RFID區(qū)域位置監(jiān)測技術(shù)，不能進行煤礦井下人員定位。為解決煤礦井下人員定位技術(shù)難題，學(xué)術(shù)專家研究了基于場強和基于時間的礦井人員定位方法。其中，基于時間的煤礦井下人員定位方法，定位精度高，可以滿足煤礦安全生產(chǎn)需要。

1.2礦井傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

使用礦井傳輸網(wǎng)絡(luò)校術(shù)可以增強礦并信息傳輸?shù)目煽啃耘c標準性，同時能進行遠距離傳輸，提高系統(tǒng)的抗故障能力，能夠是電源電壓的波動適網(wǎng)能夠得到明顯提高，加強對系統(tǒng)的防護，在使用礦并傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時要注意使用雙樹或雙環(huán)冗余結(jié)構(gòu)，采用無源光網(wǎng)絡(luò)來增強系統(tǒng)的冗余功能，另一方面，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該同辦公網(wǎng)絡(luò)相互連通，并且用網(wǎng)閘隔離網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，同時應(yīng)配客路由器、防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)各以保證辦公網(wǎng)絡(luò)在接入互聯(lián)網(wǎng)時的網(wǎng)絡(luò)安全。

1.3礦井監(jiān)控技術(shù)

想要提高礦井監(jiān)控技術(shù)，工作人員對礦井監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)以及設(shè)備的配置應(yīng)該滿足一下幾點要求：

系統(tǒng)傳輸?shù)木嚯x應(yīng)大于10千米，當(dāng)?shù)V井的電網(wǎng)發(fā)生停電后，備用電源應(yīng)保持系統(tǒng)能夠連續(xù)工作2個小時以上用。對于礦井監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)的選擇應(yīng)該優(yōu)先選擇前兆或前兆以上具有冗余功能的礦用以太網(wǎng)。在對礦井進行移動監(jiān)控時，應(yīng)該采用WIFI或4G技術(shù)，這樣才能保證監(jiān)控信息的快速傳遞。對于監(jiān)控系統(tǒng)軟件的選擇也應(yīng)選用具有GIS功能的國際先進主流的組態(tài)軟件，這樣才能保證監(jiān)控系統(tǒng)的最優(yōu)化，以此提高煤炭信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)水平。

2.2礦井通信技術(shù)

要想提高媒實信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)水平，煤礦一定要安裝礦用有線調(diào)度通信系統(tǒng)、礦井廣播通信系統(tǒng)和礦井移動通信系統(tǒng)。另外，礦井下使用的電話機一定是礦用安全型防爆電話機，應(yīng)該采用光纜和無線傳輸來裝各圖像監(jiān)控系統(tǒng)，同時使其能夠擁有智能只別圖像的功能。最值得注意的是。在構(gòu)建礦井救災(zāi)通信系統(tǒng)時，不能使用礦井移動通信系統(tǒng)來代替礦用方線調(diào)度通信系統(tǒng)，各個系統(tǒng)間的職能都應(yīng)該做好明確分工，這樣才能促進彼此間的協(xié)調(diào)與合作，才能提高煤礦信息化與智能化的關(guān)鍵技術(shù)水平。

2、煤礦信息化與智能化要求

（1）以減少煤礦井下作業(yè)人員避免或減少死亡事故發(fā)生實現(xiàn)煤礦安全高效生產(chǎn)為目的實現(xiàn)供電、排水、通風(fēng)、壓風(fēng)、運輸、提升、瓦斯抽采等固定崗位無人值守采掘工作面少人作業(yè)地面遠程控制；瓦斯、水、火、圍巖、煤塵等災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警。

（2）按照“安全可靠.先進適用；易維護、可擴展；總體設(shè)計、分步實施”的原則進行設(shè)計。

（3）統(tǒng)一寬帶信息傳輸平臺、統(tǒng)一接口規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一信息處理平臺。

（4）建設(shè)具有調(diào)度指揮和遠程控制功能的礦調(diào)度控制中心。

（5）建設(shè)融合監(jiān)控.通信、監(jiān)視等多種信息的綜合數(shù)據(jù)中心。

（6）裝備具有遠程控制和預(yù)警功能的監(jiān)控系統(tǒng)，具有調(diào)度、移動和廣播功能的通信系統(tǒng)具有智能識別功能的圖像監(jiān)視系統(tǒng)等"。

（7）煤礦礦井的空間狹窄，機械設(shè)備、電子設(shè)備的擺放相對集中，機電設(shè)備的功率較大，有的單一臺設(shè)備的功率就達到上千瓦。并且，煤礦井下的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，大量的大功率變頻設(shè)計、電氣設(shè)備啟停等嚴重影響著礦井監(jiān)控、通信等設(shè)備的正常使用。

（8）煤礦礦井的采掘工作面始終處于不斷推進的過程中，需要使用移動監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備與監(jiān)控終端設(shè)備來對其進行控制。然而煤礦井下工作場所比較分散，距離比較遠，因此礦井無中繼無線傳輸距離難以滿足10km的使用需求

3、結(jié)束語

伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科技技術(shù)的進步，我國煤礦開采技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平。煤礦采煤設(shè)備的信息智能化技術(shù)大大提升了煤礦采煤的工作效率，節(jié)約了采煤時間，有效提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。然而另一方面，由于煤礦礦井環(huán)境的特殊性導(dǎo)致煤礦礦井中無線傳輸功能受限，使得地面信息化與智能化無法在煤礦礦井下正常使用，因此信息化與智能化技術(shù)需要被應(yīng)用在實現(xiàn)遠程控制、礦井通信以及監(jiān)控等功能上。不論信息化與智能化技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中的哪一方面，其都將會給煤礦生產(chǎn)帶來積極作用。

參考文獻

[1]孫繼平.煤礦信息化與智能化要求與關(guān)鍵技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2014，（09）：22-25+71.

[2]黃成玉，張全柱，鄧永紅.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦綜合信息化建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].中國礦業(yè)，2013，（12）：136-140.

[3]唐健.全面推進煤礦開采機械智能信息化建設(shè)的研究[J].煤礦機械，2013，（07）：235-237.

[4]李俊霞，孫江峰.B/S架構(gòu)的煤礦智能化信息管理平臺的設(shè)計和實現(xiàn)[J].河南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，（01）：170-174.

[5]宣建興.煤礦供電系統(tǒng)智能化管理實施對策探析[J].科技與企業(yè)，2013，（23）：35-36.

（作者單位：山東東山新驛煤礦有限公司）