申　雪,劉　馳,孔　寧,陳　敏

(1.國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100034；2.北京理工大學(xué)軟件學(xué)院，北京 100081)

0　引　言

近年來，隨著國家的日益強(qiáng)盛和人民生活的日益富足，“以人為本”“安全第一”的觀念深入人心。人民對(duì)于社會(huì)民生的安全提出了更高的要求。礦山業(yè)務(wù)的發(fā)展與人民日益的需求不匹配導(dǎo)致了一系列的矛盾，礦區(qū)工人迫切希望礦業(yè)安全生產(chǎn)管理能夠更加的規(guī)范化、科學(xué)化、智能化。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，物聯(lián)網(wǎng)(internet of things,IOT)最早在美國提出，2009年8月，溫家寶總理在無錫視察時(shí)提出“感知中國”理念，物聯(lián)網(wǎng)正式被列入中國五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一[1]。物聯(lián)網(wǎng)是指利用現(xiàn)有傳感器與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸和傳感器控制，對(duì)現(xiàn)有物品進(jìn)行遠(yuǎn)程感知、監(jiān)測和控制是一個(gè)智慧的生產(chǎn)體系。近年來，礦山領(lǐng)域大量引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得礦山更加智慧化，國內(nèi)礦山方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究取得階段性進(jìn)展。

早在2012年，張長江等[2]指出傳統(tǒng)的礦山企業(yè)的信息化和自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足礦業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展和人員的需求，為了有效解決“信息孤島”問題，物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)合是必然趨勢，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)現(xiàn)有礦井進(jìn)行感知和控制。隨后，李繼云[3]、張春輝[4]針對(duì)礦山物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和采集終端進(jìn)行了深入研究和設(shè)計(jì)，在硬件層面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和礦山采集系統(tǒng)的結(jié)合進(jìn)行了深入剖析，為專家、企業(yè)投入傳感器的開發(fā)和設(shè)計(jì)提供了參考。2012～2018年，各類“物聯(lián)網(wǎng)+礦山”的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。趙安新等[5]設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障診斷平臺(tái)，將傳感器與機(jī)動(dòng)電力設(shè)備和礦山企業(yè)的需求結(jié)合，該平臺(tái)在企業(yè)安全生產(chǎn)中起到了重要作用。陳鐸等[6]則針對(duì)無人監(jiān)測礦山系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套基于礦山物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)解決方案，幫助礦山工人實(shí)時(shí)、有效的了解現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行情況，有效解決了原始臺(tái)賬系統(tǒng)的信息冗余和不對(duì)稱問題。宋金玲等[7]、張雷等[8]結(jié)合現(xiàn)有企業(yè)的具體應(yīng)用，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了通風(fēng)、排水、應(yīng)急救援三大系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有礦山系統(tǒng)的無人化/少人化作業(yè)方式，在挖掘、采煤和運(yùn)輸?shù)榷喹h(huán)節(jié)，大量減少了人力成本和安全事故的發(fā)生率。吳立新等[9]應(yīng)用精確定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧采礦系統(tǒng)，使用集成化的平臺(tái)，進(jìn)一步保障礦山安全。張科利等[10]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出智能生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有煤礦的采集過程進(jìn)行了優(yōu)化。張申等[11]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)相結(jié)合，利用現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能化平臺(tái)，在物理層面對(duì)礦山系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、精確管理和智能控制，同時(shí)提出礦山物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)該具有開放性、結(jié)構(gòu)性和服務(wù)性，是一個(gè)開源化平臺(tái)。解海東等[12]在傳統(tǒng)礦山系統(tǒng)的研究上，構(gòu)建了智慧礦山五層管理體系和應(yīng)用體系，指導(dǎo)礦山企業(yè)在應(yīng)用層面將物聯(lián)網(wǎng)與礦山系統(tǒng)結(jié)合。通信技術(shù)是“物聯(lián)網(wǎng)+礦山”系統(tǒng)的重中之重。早在2012年，王繼水等[13]將傳感器與傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備結(jié)合，利用Zigbee傳輸，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的礦山環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。邵國[14]利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、Wifi技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合的方式，構(gòu)建了礦區(qū)無線通信和人員定位管理系統(tǒng)，減少了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)布網(wǎng)問題。張杰[15]結(jié)合神華寧煤集團(tuán)礦山業(yè)務(wù)的具體發(fā)展，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在礦山產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用成效進(jìn)行綜述，同時(shí)指出了礦山物聯(lián)網(wǎng)在神話集團(tuán)的下一步重點(diǎn)發(fā)展方向。

1　智慧礦山的研究現(xiàn)狀

從山西煤礦事故來看，2009年是礦山事故發(fā)生數(shù)量分水嶺，2009年以前重特大事故多發(fā)；2009年以后重特大事故大幅減少，2011年以來杜絕了特別重大事故。其總體情況與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國出現(xiàn)和飛速發(fā)展階段基本契合?？梢钥闯觯S著大量的信息化系統(tǒng)和信息化服務(wù)的接入，現(xiàn)有礦山系統(tǒng)正在日益趨于信息化、數(shù)字化和專業(yè)化。

目前，現(xiàn)有企業(yè)和機(jī)構(gòu)對(duì)礦山系統(tǒng)提供的服務(wù)分為以下幾類：第一，數(shù)據(jù)采集，對(duì)礦山系統(tǒng)周邊數(shù)據(jù)的采集和整理，包括環(huán)境數(shù)據(jù)、機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)，如瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、壓力、人員定位信息等；第二，實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，如對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的檢測和人員安全的檢測等；第三，關(guān)鍵操作輔助，通過設(shè)定相關(guān)閾值對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行提前預(yù)判、排查、應(yīng)急處理和輔助救援等[16]。結(jié)合圖1，自2010年以來，國內(nèi)專家學(xué)者提出“智慧礦山”概念[17]，智慧礦山包括了地下礦山和地上礦山。

“智慧礦山”系統(tǒng)正是在成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大量信息技術(shù)的支持下建立的精準(zhǔn)信息采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸和智能化應(yīng)用系統(tǒng)，需要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、采礦技術(shù)、通信技術(shù)(3S)、軟件技術(shù)進(jìn)行全方位集成。從架構(gòu)上而言，“智慧礦山”可以分為三層——應(yīng)用層、傳輸層和感知層[18]。智慧礦山體系結(jié)構(gòu)見圖2。應(yīng)用層為頂層架構(gòu)，主要面向用戶，對(duì)各類專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)集成、智能分析、三維展現(xiàn)和綜合處理，提供定位、監(jiān)測、預(yù)警等多方面服務(wù)；傳輸層是核心架構(gòu)，直接影響到應(yīng)用層的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)有效性，需要大量集成實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和動(dòng)態(tài)組網(wǎng)技術(shù)等；感知層則是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要解決大量數(shù)據(jù)的采集端處理工作。

2　礦山井下定位研究現(xiàn)狀

黨的十九大報(bào)告指出，我國必須“堅(jiān)持以人民為中心”“以人民安全為宗旨”，習(xí)近平總書記更是在報(bào)告中202次提到人民。由于礦山產(chǎn)業(yè)的特殊性，井下工作人員時(shí)刻面臨人身安全威脅，因此，井下工作人員安全問題是“智慧礦山”系統(tǒng)的工作重點(diǎn)。由于礦山系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、不可控性和高危型，井下工作人員的精確、實(shí)時(shí)定位是保障人身安全的第一步，確定工作人員的實(shí)時(shí)位置，在作業(yè)過程中，能夠做出有效的指令指示，便于安全作業(yè)，在危機(jī)發(fā)生前，能夠有效地提供組織管理、危機(jī)預(yù)警，在事故發(fā)生后，能夠精確定位受困人員位置，便于實(shí)施救援工作。在事故發(fā)生時(shí)，有效的通信手段至關(guān)重要，落后的技術(shù)非但不能夠提供救援幫助，更會(huì)導(dǎo)致決策失誤和處置不當(dāng)，更有可能造成更大的災(zāi)難。本文梳理了現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)井下定位技術(shù)。

圖1　2010～2012年國內(nèi)智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況

圖2　智慧礦山體系結(jié)構(gòu)

2.1　無線射頻識(shí)別技術(shù)

無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，radio frequency identification)是一種基于識(shí)別芯片的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，即通過無線電信號(hào)自動(dòng)識(shí)別和讀寫數(shù)據(jù)，不需要物理接觸。2012年，Rabaey等[19]在傳統(tǒng)RFID技術(shù)基礎(chǔ)上，提出魯棒定位算法，算法中引入置信度等參數(shù)提高定位的精確，隨后，王亞琴等[20]以RFID技術(shù)為核心和媒介，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與井下人員監(jiān)測定位系統(tǒng)結(jié)合。徐肖肖[21]將RFID技術(shù)、無線技術(shù)、傳感器技術(shù)結(jié)合，利用多維傳輸方式，對(duì)井下工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和精確定位。李華等[22]則提出將RFID技術(shù)與煤礦礦車結(jié)合，通過對(duì)礦車的定位來準(zhǔn)確定位井下作業(yè)人員位置。鄧惠等[23]對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步升級(jí)，將RFID計(jì)算、傳感器技術(shù)、Zigbee技術(shù)、軟件技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建了作業(yè)人員定位和實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員的定位、監(jiān)測和預(yù)警。在“智慧礦山”系統(tǒng)中，要遠(yuǎn)距離定位，考慮到RFID技術(shù)的識(shí)別范圍，現(xiàn)有礦山系統(tǒng)中一般使用有源RFID技術(shù)和半有源RFID技術(shù)，識(shí)別距離在10～1 000 m范圍內(nèi)。下井工作人員攜帶433.92 MHz(1 000 m)和2.4 GHz(200 m)遠(yuǎn)距離卡作業(yè)，該識(shí)別卡每隔1～3 s向控制臺(tái)發(fā)送作業(yè)工作人員的實(shí)時(shí)地理位置等相關(guān)信息。RFID技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)勢，但是定位精度較低，受環(huán)境因素影響較大。

2.2　接收信號(hào)的強(qiáng)度指示定位技術(shù)

接收信號(hào)的強(qiáng)度指示(RSSI，received signal strength indicator)是一種通過接收機(jī)測量信號(hào)平均信號(hào)強(qiáng)度來測定信號(hào)點(diǎn)與接收點(diǎn)距離的方法。基于接收信號(hào)的強(qiáng)度指示的定位技術(shù)在現(xiàn)有礦井人員定位上應(yīng)用廣泛。Leu J等[24]2012年提出一種基于RSSI指紋和足跡的定位算法。李蕾[25]針對(duì)我國目前的井下定位系統(tǒng)大多采用射頻識(shí)別技術(shù)，而非實(shí)際意義上的目標(biāo)定位追蹤系統(tǒng)，提出了一種面向煤礦井下基于RSSI的無線傳感網(wǎng)定位技術(shù)。李論等[26]針對(duì)目前礦井巷道中采用基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI的位置指紋定位算法存在定位目標(biāo)漂移、抖動(dòng)和定位精度低等問題，提出一種改進(jìn)的指紋定位匹配算法,該算法將K鄰近算法和最短歷史路徑匹配法聯(lián)合，并利用速度限定位置估計(jì)補(bǔ)償算法對(duì)定位精度進(jìn)行修正。葛斌等[27]提出了一種RSSI輔助的三維空間坐標(biāo)四面體質(zhì)心定位算法，對(duì)包含未知節(jié)點(diǎn)的四面體進(jìn)行質(zhì)心迭代求解，并且對(duì)不滿足條件的情況運(yùn)用RSSI均值加權(quán)質(zhì)心定位算法。李論[28]提出了一種基于高斯濾波的分段求解路徑損耗因子和環(huán)境參量因子的RSSI巷道定位算法，在原始RSSI測距定位算法基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備接收端接收到的RSSI值進(jìn)行高斯濾波優(yōu)化處理，采用標(biāo)準(zhǔn)最小均方差迭代估計(jì)出被定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。RSSI定位技術(shù)比RFID技術(shù)更為精確，但是缺點(diǎn)是容易受環(huán)境(溫濕度、遮擋等)影響，數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。

2.3　到達(dá)時(shí)間差定位技術(shù)

和RSSI技術(shù)不同，到達(dá)時(shí)間差方法(TDOA，time difference of arrival)是指各個(gè)接收站搜集信號(hào)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)行時(shí)間到達(dá)(TOA，time of arrival)數(shù)據(jù)搜集，并匯總到定位處理中心，中心通過TOA數(shù)據(jù)計(jì)算信號(hào)點(diǎn)位置，即利用信號(hào)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)到不同接收點(diǎn)的時(shí)間差的方法來對(duì)信號(hào)進(jìn)行測距和定位的方法。孫繼平等[29]提出基于TOA的煤礦井下目標(biāo)精確定位方法，通過建立雙路WiFi信道+單路光纖信道的一維定位方法和信號(hào)收發(fā)計(jì)時(shí)方式,在此基礎(chǔ)上提出計(jì)時(shí)誤差抑制算法。黃凱等[30]針對(duì)井下巷道單基站定位系統(tǒng)中無線信號(hào)受多徑效應(yīng)、非視距傳播影響導(dǎo)致定位誤差較大的問題，提出了一種基于單次反射的到達(dá)方向(DOA，direction of arrival)和TOA的聯(lián)合估計(jì)定位方法。馬京等[31]設(shè)計(jì)了基于指紋膜與航跡推算的井下人員定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)周期性采集人員的位置信息與運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息，利用K鄰近算法和峰值檢測方法求解指紋定位結(jié)果和航跡推算結(jié)果，并對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行加權(quán)融合得到目標(biāo)位置。TDOA定位技術(shù)比RSSI技術(shù)更為精確，但是算法對(duì)基站的時(shí)間同步要求非常嚴(yán)格。

2.4　基于TD-SCDMA系統(tǒng)的定位技術(shù)

基于TD-SCDMA系統(tǒng)的定位技術(shù)是指在原有蜂窩小區(qū)定位(COO)的基礎(chǔ)上，利用信號(hào)點(diǎn)時(shí)間提前量TA(timing advance)來測量信號(hào)點(diǎn)和基站間距離的技術(shù)。TA定位方法就是利用現(xiàn)有的參數(shù)TA來信號(hào)點(diǎn)和接收點(diǎn)間的距離，將距離數(shù)據(jù)匯總在監(jiān)測中心后，通過相關(guān)算法處理得出終端精確位置。顧義東[32]、馮丁等[33]采用TD-SCDMA技術(shù)，在井下鋪設(shè)TD基站，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成井下節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)建設(shè)。Jing L[34]將隨機(jī)森林模型應(yīng)用在手機(jī)終端上，使用終端定位井下作業(yè)人員?；赥D-SCDMA系統(tǒng)的定位技術(shù)利用現(xiàn)有的終端定位計(jì)算，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本低，定位精度相對(duì)較高。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，現(xiàn)代傳感器發(fā)展迅速，“智慧礦山”領(lǐng)域的專家學(xué)者將無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)，特別是Zigbee等通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于礦區(qū)人員定位。Zhang Hong等[35]基于Zigbee技術(shù)，通過信號(hào)點(diǎn)與基站的近鄰信號(hào)強(qiáng)度對(duì)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行初步定位，然后利用動(dòng)態(tài)三角測量定位算法進(jìn)行精準(zhǔn)測算，構(gòu)建礦山井下定位系統(tǒng)。李睿等[36]基于Zigbee技術(shù)提出了一種改進(jìn)型無線雙重質(zhì)心人員定位算法，能夠更加精準(zhǔn)節(jié)能的定位井下人員。裴新等[37]利用濾波、慣性導(dǎo)航等算法，提出了一種一維環(huán)境下基于ZigBee技術(shù)的井下人員定位算法。張亞琳[38]提出了一種基于ZigBee中繼器的礦山井下人員定位算法，該算法基于ZigBee的接收信號(hào)強(qiáng)度模型，使用三角質(zhì)心定位算法以降低環(huán)境因素對(duì)定位算法的影響。鄭剛[39]提出了一種基于WiFi和ZigBee技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)有礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井下人員的跟蹤定位。王飛[40]提出了一種基于ZigBee的TOF技術(shù)煤礦井下精確定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，在分析礦井巷道特征的基礎(chǔ)上，使用時(shí)、分的信號(hào)提取方式，解決無線信號(hào)沖突問題，利用信號(hào)偵測器和被跟蹤器實(shí)現(xiàn)礦井工作人員的精準(zhǔn)定位。

分析現(xiàn)有的幾種常用定位方式，可以看出4種定位方式對(duì)信號(hào)點(diǎn)和基站對(duì)信號(hào)的發(fā)送和接收能力要求很高，煤礦井下復(fù)雜的地理和溫濕環(huán)境對(duì)信號(hào)干擾極大，加上人工信號(hào)干擾，容易產(chǎn)生信號(hào)發(fā)送盲區(qū)，導(dǎo)致井下作業(yè)人員無法定位。針對(duì)這種情況，李富貴等[41]提出采用“位置指紋定位”概念，通過基站接收到的多個(gè)接入點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度匹配終端位置，構(gòu)建半盲區(qū)線性插值預(yù)測算法和基于對(duì)井下人員的歷史運(yùn)動(dòng)的預(yù)測構(gòu)建全盲區(qū)定位算法。張偉偉[42]針對(duì)井下信號(hào)衰弱問題，采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)減少發(fā)射端的能量，同時(shí)利用協(xié)同通信技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限性和信號(hào)衰弱率。L.Doherty[43]將節(jié)點(diǎn)定位問題轉(zhuǎn)換為凸約束優(yōu)化問題，構(gòu)建凸規(guī)劃定位算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中作業(yè)人員的精準(zhǔn)定位。Smith等[44]首次構(gòu)建了礦井四維可視化平臺(tái)，在傳統(tǒng)三維空間中引入了數(shù)據(jù)維度(包括礦井地球物理、地質(zhì)等數(shù)據(jù))，通過虛擬建模構(gòu)建了礦山的虛擬環(huán)境。Panyov A等[45]同樣利用MEMS和位置指紋技術(shù)，將定位的專用AP和相對(duì)AP數(shù)據(jù)結(jié)合，選取適當(dāng)權(quán)重，形成一種新型的井下定位算法。Yu J等[46]使用分層的隱馬爾科夫模型和改進(jìn)的維特比算法來模擬井下作業(yè)人員的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的位置預(yù)測，該算法能夠有效的解決井下跳躍問題。

3　智慧礦山系統(tǒng)建設(shè)展望

智慧礦山在保證人員安全的基礎(chǔ)上，另一個(gè)重點(diǎn)目標(biāo)是對(duì)礦山生產(chǎn)成本進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)礦山的優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行和優(yōu)化管理，減少人力成本，提高礦井和支撐部門的運(yùn)行效率，這是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，而不僅僅是對(duì)礦井人員和設(shè)備的簡單監(jiān)控。因此，在構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的“智慧礦山”時(shí)應(yīng)做好以下幾方面工作。

3.1　在規(guī)劃和設(shè)計(jì)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步實(shí)施

由于不同類型礦山有著自己本身的特點(diǎn)，這就需要基于物聯(lián)網(wǎng)的礦井生產(chǎn)智能管理技術(shù)根據(jù)不同礦山特點(diǎn)，如規(guī)模、現(xiàn)代化水品、開采方式等進(jìn)行靈活的調(diào)整。同時(shí)，在重視程度上，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)要對(duì)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)在思想上和行動(dòng)上高度重視。對(duì)于系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的接入方式，可以采取承包方式，把協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)廠商的接入方式問題交給承包商來解決。

3.2　重視礦山建設(shè)的同時(shí)也要重視應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于應(yīng)用。這里面的含義就是要避免只重視礦山物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)而忽略了應(yīng)用。因?yàn)槠扔谡叨ㄔO(shè)物聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)完之后沒有發(fā)揮其價(jià)值，這種情況應(yīng)該避免。應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的礦山智能化管理可以實(shí)現(xiàn)高效、安全、綠色開采目標(biāo)，通過物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)詳盡地描述并控制礦山安全生產(chǎn)與運(yùn)營的全過程，保證礦山經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長。

3.3　應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)引起重視

統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)范化實(shí)時(shí)的首要步驟，作為一個(gè)開放性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，現(xiàn)有的“智慧礦山”系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)建統(tǒng)一的接入端口，便于第三方和用戶增加、刪除和接入現(xiàn)有平臺(tái)。需要針對(duì)現(xiàn)有“智慧礦山”的關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議、接口、應(yīng)用平臺(tái)和中間件等方面構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游。

3.4　物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理

如果實(shí)施基于物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)型智慧礦山管理技術(shù)，那么將從組織向具體運(yùn)作模式發(fā)生重大變化，并將打破目前礦山運(yùn)營管理模式。各個(gè)子系統(tǒng)的操作由最初不同地點(diǎn)的各個(gè)團(tuán)隊(duì)實(shí)施，例如，水泵的運(yùn)行由機(jī)電隊(duì)處理，膠帶的操作由膠帶隊(duì)負(fù)責(zé)，到基于物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)智能化管理后基本集中在監(jiān)控中心運(yùn)行。如何管理屬于各地區(qū)團(tuán)隊(duì)的這些職能和工作，是簡單的集中各個(gè)區(qū)隊(duì)的人員，成立相對(duì)獨(dú)立的綜合自動(dòng)化科室還是將兩種方式綜合，這些問題都要提前考慮到，并且召開會(huì)議對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的管理運(yùn)行方式進(jìn)行討論和論證。

物聯(lián)網(wǎng)的礦井生產(chǎn)智能化管理系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，其中感知層和控制層所連接的底層子系統(tǒng)是系統(tǒng)的關(guān)鍵，為此需要在技術(shù)上提前做好準(zhǔn)備。技術(shù)準(zhǔn)備包括進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的自動(dòng)化集成等工作，如膠帶控制系統(tǒng)是否具備聯(lián)網(wǎng)接口、各種供電系統(tǒng)是否具備微機(jī)綜合保險(xiǎn)裝置，以有效避免系統(tǒng)改造的重復(fù)投資和設(shè)備浪費(fèi)。