中圖分類號(hào)：TD82；TN92

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編碼：1672-7274（2025）04-0138-03

Abstract： In order to effectively improve the level of comprehensive information construction in coal mines， Internet of Things technology can be reasonably introduced into the process of comprehensive information construction in coal mines.Through in-depth analysis of the problems existing in the comprehensive information construction of coal mine，this paper points out the key technologies of Internet of Things technology in the comprehensive information construction of coal mine，and then proposes the appication path of Internetof Things technology inthe comprehensive information construction ofcoal mine according to the actual situation，aiming to maximize the level of comprehensive information construction of coal mine.

Keywords：IoT; coal mine; information construction

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在煤礦綜合信息化建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、生產(chǎn)流程的智能化調(diào)度、安全隱患的預(yù)警與防控，為煤礦的安全生產(chǎn)、精細(xì)化管理及決策支持提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐1。

煤礦綜合信息化建設(shè)中存在的問題

1.1信息孤島現(xiàn)象

煤礦企業(yè)內(nèi)部各信息系統(tǒng)之間缺乏有效的互聯(lián)互通，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法順暢流通與共享，由此形成一個(gè)個(gè)相互隔離的信息孤島。這些孤島可能存在于不同的業(yè)務(wù)部門之間，如生產(chǎn)、安全、財(cái)務(wù)、人力資源等，也可能存在于不同層級(jí)的管理系統(tǒng)之中，如基層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與高層決策支持系統(tǒng)之間。信息孤島現(xiàn)象的產(chǎn)生，一方面源于煤礦企業(yè)在信息化建設(shè)初期缺乏整體規(guī)劃，各部門往往根據(jù)自身需求獨(dú)立引進(jìn)和建設(shè)信息系統(tǒng)，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)規(guī)范，導(dǎo)致系統(tǒng)間難以兼容和集成；另一方面，也與企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)的認(rèn)識(shí)不足有關(guān)，部分煤礦企業(yè)仍停留在“重硬件、輕軟件”的誤區(qū)中，忽視了信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)協(xié)同的重要性[2]。

1.2數(shù)據(jù)采集與處理能力不足

煤礦生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變，對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性提出了極高的要求。隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和信息化程度的提高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，但部分企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和采用的算法無法高效、精準(zhǔn)地處理這些數(shù)據(jù)，難以從中挖掘出有價(jià)值的信息和規(guī)律，無法為煤礦的安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理提供有力支持[3]。此外，數(shù)據(jù)采集與處理能力的不足還體現(xiàn)在數(shù)據(jù)整合與共享方面。由于不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式、標(biāo)準(zhǔn)不一，缺乏有效的數(shù)據(jù)整合平臺(tái)和機(jī)制，導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，數(shù)據(jù)難以在各部門、各層級(jí)之間順暢流通和共享，進(jìn)一步制約了煤礦綜合信息化建設(shè)的效果和效益。

1.3智能化水平低

智能化水平低是當(dāng)前煤礦綜合信息化建設(shè)過程中一個(gè)顯著的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是在生產(chǎn)層面。盡管部分煤礦企業(yè)已經(jīng)引入了自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，但整體而言，這些設(shè)備和系統(tǒng)的智能化程度仍然較低。它們大多只能執(zhí)行預(yù)設(shè)的、相對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)，缺乏對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境和多變生產(chǎn)條件的自適應(yīng)能力和智能決策能力。這導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中，仍需要大量的人工干預(yù)和判斷，不僅增加了人力成本，也降低了生產(chǎn)效率和安全性。二是在管理層面。煤礦企業(yè)的信息化管理系統(tǒng)往往側(cè)重于數(shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)，而在數(shù)據(jù)的智能分析和決策支持方面則顯得力不從心。由于缺乏先進(jìn)的智能算法和模型，系統(tǒng)難以從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息和規(guī)律，無法為管理者提供及時(shí)、準(zhǔn)確的決策支持。這導(dǎo)致煤礦企業(yè)的管理決策往往依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷，難以做到科學(xué)、精準(zhǔn)和高效。三是在應(yīng)急響應(yīng)和安全管理層面。在面對(duì)突發(fā)事件或安全隱患時(shí)，由于缺乏智能化的預(yù)警和應(yīng)急處理系統(tǒng)，企業(yè)往往無法迅速、準(zhǔn)確地做出反應(yīng)，從而增加了事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)和后果的嚴(yán)重程度4。

2 煤礦綜合信息化建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1射頻技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用中，射頻技術(shù)具有著舉足輕重的地位，它是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與識(shí)別功能的核心技術(shù)。射頻系統(tǒng)主要是由電子標(biāo)簽、閱讀器、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三大核心組件構(gòu)成，該系統(tǒng)的工作原理：首先在目標(biāo)物體上粘貼特制的電子標(biāo)簽，隨后利用閱讀器對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描，從而迅速捕獲并提取出與該物體相關(guān)聯(lián)的詳盡信息數(shù)據(jù)。這一過程充分展現(xiàn)了射頻技術(shù)作為一種數(shù)據(jù)采集手段的高效性與準(zhǔn)確性。

在物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽具有存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化和豐富數(shù)據(jù)信息的作用。通常這些數(shù)據(jù)是借助無線通信技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌整合，再將其上傳到信息中心進(jìn)行處理與分析。其中，在這個(gè)過程中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的強(qiáng)大功能能夠確保數(shù)據(jù)突破時(shí)空限制，以此實(shí)現(xiàn)物品的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確識(shí)別與感知。綜上所述，射頻技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用中發(fā)揮著不可替代的作用。

2.2無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由密布于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的大量小型、低成本且可靜止或移動(dòng)的傳感器構(gòu)建而成的。這些傳感器通過無線通信技術(shù)相互連接，形成了一種靈活的多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)傳感器都扮演著多重角色，它們能夠自主地進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、初步的數(shù)據(jù)融合處理、本地存儲(chǔ)，以及向其

他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息。

WSN的核心能力在于對(duì)廣泛地理區(qū)域內(nèi)目標(biāo)物體的協(xié)同監(jiān)控。通過傳感器間的緊密合作，該網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)物體的全面感知、數(shù)據(jù)收集、高級(jí)處理和高效傳輸。這一過程確保了信息的全面性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和決策提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。完成數(shù)據(jù)收集后，WSN會(huì)利用其他網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（如互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等）將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給最終用戶，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、目標(biāo)探測(cè)與追蹤等目的。從技術(shù)層面來看，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)三大核心要素，分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三大功能。這種綜合性的技術(shù)架構(gòu)賦予了WSN強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和靈活的通信方式。此外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還具備一系列顯著特點(diǎn)，如高度的自組織性、龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、動(dòng)態(tài)的可重構(gòu)能力、軟硬件層面的容錯(cuò)性等。這些特點(diǎn)使得WSN能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，并適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)景的需求，展現(xiàn)出極高的靈活性和可靠性。

2.3互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指基于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，將各種信息資源、設(shè)備和應(yīng)用進(jìn)行連接、交互與共享，實(shí)現(xiàn)信息快速傳遞、處理和利用的一系列技術(shù)和協(xié)議的總稱。感應(yīng)技術(shù)作為一項(xiàng)革命性突破，極大地拓寬了人類的感知邊界，使我們能夠高效、準(zhǔn)確地捕捉并傳輸各類信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物理世界信息的深度洞察與即時(shí)反饋。借助互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大連接能力，感應(yīng)技術(shù)所收集的信息能夠跨越地理限制，實(shí)現(xiàn)長距離、長時(shí)間的遠(yuǎn)程傳輸與協(xié)同作業(yè)，極大地促進(jìn)了信息的流通與共享。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)作為信息時(shí)代的另一大支柱，不僅延伸了人腦的功能，還在數(shù)據(jù)處理與分析領(lǐng)域展現(xiàn)出前所未有的高效能。通過自動(dòng)化的數(shù)據(jù)獲取、精密的分析算法、高速的運(yùn)算能力，電腦技術(shù)極大地提升了人類在處理復(fù)雜信息時(shí)的效率與準(zhǔn)確性。另一方面，通信技術(shù)則相當(dāng)于現(xiàn)代社會(huì)的神經(jīng)系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)將信息從一處迅速、準(zhǔn)確地傳遞到另一處，確保了信息的即時(shí)性與有效性。通過不斷演進(jìn)與創(chuàng)新的通信技術(shù)，我們不僅能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域、跨國界的廣域網(wǎng)絡(luò)通信，還能夠利用藍(lán)牙、Wi-Fi等短程無線技術(shù)，在近距離內(nèi)構(gòu)建高效、便捷的信息交換網(wǎng)絡(luò)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦綜合信息化建設(shè)中的應(yīng)用策略

3.1安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)

通過在煤礦綜合信息化建設(shè)過程中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可合理構(gòu)建安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，再全面部署各類傳感器、RFID標(biāo)簽等感知設(shè)備，以便能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)煤礦井下環(huán)境參數(shù)（如瓦斯?jié)舛?、溫度、濕度、風(fēng)速等）、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及人員位置的情況。然后，再借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些感知設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心或云平臺(tái)，進(jìn)行集中處理和分析。這樣通過利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘和智能分析算法，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別并預(yù)測(cè)潛在的安全隱患，如瓦斯超限、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備故障等，并及時(shí)向相關(guān)人員發(fā)出預(yù)警信息。同時(shí)，由于安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)具備緊急避險(xiǎn)功能，所以當(dāng)監(jiān)測(cè)到嚴(yán)重安全隱患或事故發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能夠迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，可采取聲光報(bào)警、人員定位追蹤等方式來指導(dǎo)井下人員安全撤離，同時(shí)向地面調(diào)度中心發(fā)送事故信息，以便及時(shí)組織救援。

在煤礦綜合信息化建設(shè)中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，不但能夠提高煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)精度和預(yù)警效率，而且還能夠有效降低事故發(fā)生率，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

3.2生產(chǎn)流程智能化管理

生產(chǎn)流程智能化管理是推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)營的關(guān)鍵路徑之一。通過借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來設(shè)計(jì)智能化的生產(chǎn)流程，便能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)流程進(jìn)行全面感知、智能分析與自動(dòng)調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理與優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)廣泛部署各類傳感器、RFID標(biāo)簽、智能儀表等感知器，可構(gòu)建起一個(gè)覆蓋全生產(chǎn)流程的物聯(lián)網(wǎng)體系。這些感知器能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地采集生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括但不限于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料流動(dòng)情況、生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)等，為智能化管理提供豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。隨后，借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)采集到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析，提取出有價(jià)值的信息與規(guī)律，為生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)。通過智能算法應(yīng)用，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別生產(chǎn)過程中的瓶頸與異常，預(yù)測(cè)生產(chǎn)趨勢(shì)，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的精準(zhǔn)配置與高效利用。

3.3能源管理與節(jié)能減排

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦綜合信息化建設(shè)中的能源管理與節(jié)能減排策略中發(fā)揮了重要作用。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)度和節(jié)能減排技術(shù)的融合應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅提升了煤礦企業(yè)的能源管理水平和能源利用效率，還促進(jìn)了節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的動(dòng)力。

首先，通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建覆蓋煤礦全生產(chǎn)流程的能源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力、水、煤炭等資源消耗情況的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不僅為能源管理提供了詳盡的基礎(chǔ)資料，還通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，揭示了能源使用的內(nèi)在規(guī)律和潛在問題。企業(yè)可以基于這些數(shù)據(jù)，建立能耗分析模型，識(shí)別高耗能設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，制定有針對(duì)性的節(jié)能措施，如優(yōu)化生產(chǎn)流程、調(diào)整設(shè)備參數(shù)、采用高效節(jié)能設(shè)備等，從而實(shí)現(xiàn)能源消耗的精細(xì)化管理。

其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)了煤礦能源管理系統(tǒng)的智能化升級(jí)。通過集成智能算法和預(yù)測(cè)模型，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析能耗趨勢(shì)，預(yù)測(cè)未來能源需求，并根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際情況，智能調(diào)度能源，實(shí)現(xiàn)能源供需的精準(zhǔn)匹配。這種智能化的能源管理方式，不僅提高了能源利用效率，還降低了因能源供應(yīng)不足或過剩而帶來的浪費(fèi)和損失。

最后，在節(jié)能減排方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用效果顯著。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦生產(chǎn)過程中的污染排放情況，如廢氣、廢水、固體廢棄物的排放量和排放濃度，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)警環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，為環(huán)保部門和企業(yè)自身提供決策支持。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以與節(jié)能減排技術(shù)深度融合，如通過智能控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，減少污染物排放；或者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢棄物的分類、收集和處理，提高資源回收利用率，降低環(huán)境污染。

結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用讓更多的煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)得到更加高效化、智能化的管理，有利于煤礦企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到煤礦綜合信息化建設(shè)當(dāng)中去，可實(shí)現(xiàn)大范圍的信息共享，并且可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)煤礦工作的安全生產(chǎn)和有序進(jìn)行。煤礦企業(yè)通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)了更為高效、智能化的管理。

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