基于物联网的感知矿山建设研究

【摘要】随着互联网的发展，物联网成为新时代信息技术的很重要的部分。物联网的英文名称叫做“the internet of things”它的简称“IOT”。由于互联网在当今时代的很多领域里已被广泛应用，所以物联网的核心和基础还是互联网，只不过是在此基础上的延伸。物物相连的互联网就是物联网，最直接的目的就是实现人类社会与物理系统的整合。就是可以找到想要的资源，在开采矿山的时候能够感应矿藏的位置；帮助人类更快的获得这一资源。

【关键词】物联网感知；矿山建设；研究

想要利用物联网感知矿山建设需要从很多方面来介绍，中国矿业物联网感知研究中心采用了研究感知矿山的基本概念，特征、还有应用模型。架构、技术、核心内容中感知矿山物联网的主要问题。还给出了解决方案，按照感知矿山的整体结构进行规划、总体的设计以及分步实施，从而能够更好的避免出现投资重复的现象。自动化和信息化孤岛可以更好的避免，最大限度的预防和处理各种突发事故，尤其是自然灾害、使矿井生产安全可靠。

一、基于GIS井下移动目标连续定位及管理系统

定位和管理系统是物联网的最基础的应用，在信息技术为重要地位的知识经济时代、信息资源显得尤为重要。而且在与人们的生活息息相关，实时定位系统英文为“Real Time Location System”它就是通过无线通信技术，在指定的空间例如办公楼、城区、全球内，实时对目标的快速完成它的定位系统。通过对无线电波的物理特性来判断来得到，定位技术可以分很多类；绝对定位和相对定位之分，还有紧密和松散之分。还可以根据测距技术和无测距技术的定位对矿山下面做出相对应的定位为，以便系统操作人员更清晰的知道矿山下的任何情况。

实时系统是由很多部分组成的；无线电接口协议、读写器组网方案、通用设备API接口等，一系列的实时定位系统通过定位算法进行计算；并把得到的标签位置和信息发送至应用系统，

通过对井下人员的定位跟踪了解一切状态，对井下作业的人员来说是一个很大的保障。例如井下有什么紧急的情况可以进行相应的疏导，让其清楚的知道所在的位置，更快更安全的脱离紧急事故带来的危险。人员定位跟踪就会有相应的有源射频识别技术对井下作业人员准确的定位，目标人员佩戴定位的，采用智能RFID定位跟踪设备来采集和传输核心信息。后端的人员记录跟踪人或物在场内的位置、设备采集人员卡和资产卡信息，把这些信息传送到后端系统。当管理系统收到个点定位就会显示人员当前所处的位置；我们可以知道一般有示范性的工程井下都有无线覆盖技术，这是一个最基本的想要实施物联网的硬件措施。不止需要这些还要矿山专用分布式传感器，智慧矿山应用软件、基于物联网的煤矿重大灾害防治等一些关键性的技术通过这些技术的实施实现企业的生产决策、管理和设备控制等专业信息的有机结合；自动化的有利之处就是人可以不用在危险的地方就可以得到想要的信息，或者去操作一些带有危险性的事情时就可以用这些设施。达到减少人员的人数提高矿井安全水平的目的。

二、用物联网设置虚拟现实感知矿山三维展示平台

在很多复杂的灾害情况下，我们很难对井下操作人员准确定位这一直就是制约搜救的瓶颈。使用先进的虚拟仿真。对矿山的井下巷道，生产或安全监控设施等进行立体建模。用三维画面展示整个矿区的基本地理特征和作业场景全貌，显示生产、监控系统的实时监测所显示的数据。井下人员的定位、有害气体的浓度值以及设备的开停状态等，提供可以看的见的管理和监控操作，不用亲自到矿井下去视察情况了。只需要轻轻的点一下鼠标整个矿区的全景都在自己眼底，就可以轻松在“矿区”自由巡视。自动化的数据分析与处理使得生产更加快速，为公司企业带来丰厚的利益。作为矿井设备的控制中心，采用高效自动控网和通讯传输网；远程控制矿井的采煤、掘井、供电、排水等一系列事项的完成，自动化的技术支持和服务中心，借助软件监控各类设备的状态。一旦出现什么紧急情况就可以到现场或者远程进行对设备的维修。同时下达检修、维护计划；再更好地根据故障类型下达维修指令。通过优化生产过程的控制调度使生产计划和管理更加科学合理，达到安全生产的最高标准。

这种应用不是只可以用在矿井下的，遍及智能交通、政府工作、公共安全、工业监测、老人护理等等多个领域内。例如在家里使用的洗衣机应用了这个系统的话，衣服就会“告诉”洗衣机对水温的要求。在物流公司的货车上安装的话就可以知道你是否超载，或者货物人员在卸货的时候，货物包装可能会做出“你扔疼我了”的提示。其实很简单的道理就是把感应器镶入装备就可以轻轻松松地控制整个系统了你，人们的生活在发生着翻天覆地的变化在“物联网”来临的这个时代。这个过程可能会很长，因为先不说隐私权还有辐射问题等，就单单把芯片植入物品就是一个艰难的过程。

三、物联网在感知矿山中的安全技术体系

尤其是煤矿业的发展，因为它的特殊性人们不得不致力于研究如何把煤矿危险降到最低。现在物联网的时代是一次新的冲击对煤矿作业和监测等，有的还专门设立“应急救援避难舱”。而且舱内的环境、设施、和使用情况都是每个技术人员要熟练掌握的，因为关乎人们财产的安全和人民利益的保证。在煤矿安全生产的过程中，一些技术要进一步的完善。整体方案，进展情况等可以让人一目了然。其实矿山应用的无线通信技术扮演很重要的角色，无线通讯系统可以具有通信、控制以及采集信息等功能。矿山企业自动化的提高对矿山中存在的各自风险减小到了最低风险，利用TD-SCDMA特有的高频谱，大容量这些优点充分满足矿山企业的物与物联网的结合。

根据客户要求有些采用自主研发的KT151矿用无线通讯系统，还有3G移动技术——TDSCDMA技术，设置无线专网、实现井上、井下的移动和通信；除了语音和短信消息还增添了可视的电话，视频监控等3G业务。同时通过智能调度实现有线，无线的统一号码管理。统一网管不仅满足矿井无线通讯应用需要，还满足了大型矿业集团的漫游的需要。提高企业的管理水平和生产效率。为企业构建一体化的通信平台，保证了设备的可靠性。其实物联网的优点不仅仅就是这些，因为他已经广泛的深入我们的生活中。物联网的全面感知使矿山建设中减少了很多人员的岗位，感知矿山建设是我们当前要重点突破的领域。受到国家的高度重视，企业和行业希望物联网能够应用到矿山建设中，实现安全生产的全面感知。我们不得不正视我们煤矿事业中存在的风险，只有通过自动化、智能化才能使生产时存在的不安全因素降到最低。

四、结论

物联网的介入使我们的矿山井下作业的风险减到了最低和传统的相比较而言，通过这种自动化建设，实现矿井的安全生产。优化调度，减少了设备的故障。还缩短了空转时间，提高系统运行的准确性，减少费用支出。降低电耗还有作业人员的安全风险，节省电费和预防安全投入的巨大资金。所以说物联网感知矿山建设和研究是受到国家和公司企业等多个领域的青睐的，他们渴望生产能够更加自动化和降低风险这一重要的目的。我们不得不说物联网的发展是势不可挡的，尤其表现在对感知矿山上。

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