物联网在煤矿应用410.doc

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1、物联网在煤矿应用引言煤炭行业在我国经济发展中占据着举足轻重的地位。虽然煤矿安全生产已取得不小进步，但是较发达国家煤矿安全生产水平还有一定差距，尤其是特大安全事故还时有发生。物联网技术的发展为解决煤矿安全问题带来了希望。物联网技术能够保证煤矿安全生产，预防事故发生，而且在事故发生后能快速、准确定位，进行应急抢救。物联网技术还为煤矿安全监督管理引入了新的理念、新的技术和新的方法。把感应器嵌入到煤矿安全监控系统中,感知煤矿“人员、机械、环境”方面的各种状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元

2、的综合网络监管平台,实现人与机械、环境等物理系统的整合,物与物、人与物的互联互动,从而保证煤矿的安全生产,实现安全监督管理中“物物互联、智能感知、物物互动、智慧处置”的设想。1物联网在煤矿应用发展现状1.1物联网的概念物联网(InternetofThings)又称传感网，是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网是一个比Internet更为庞大的网络。物联

3、网的核心和基础是互联网，物联网是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络，其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网实现了“物-物通信”、“物-物联动”，使连接到物联网上的所有物品、设备能够自由地互相通信、共享信息、互通状态。1.2物联网的发展现状物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起世人的重视。2003年，美国《技术评论》提出，传感网络技术将成为未来改变人们生活的十大技术之首。2005年1l月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会

4、上，国际电信联盟发布了《I-TU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念，指出无所不在的“物联网”通信时代即将来临。目前，美国、欧盟、日本、韩国等主要国家和地区都在投人巨资深人研究物联网，大力推动物联网的发展，抢占物联网技术和标准的制高点。2009年，奥巴马就任美国总统之后，提出了建设“智慧地球”的概念；2009年，欧盟提出了《欧盟物联网行动计划》，希望通过构建新型物联网管理框架，让欧洲引领世界物联网发展；日本于2004年提出“U-Japan”战略；韩国也于2009年10月通过了《物联网基础设施构

5、建基本规划》。我国政府高度重视物联网产业的规划和建设。1999年，中科院启动了传感网及相关技术的研究，经过几年的努力，分别在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得了重大进展。目前，我国传感器的技术研发水平处于世界前列，拥有多项专利，传感网标准体系也已形成初步框架，并向国际标准化组织提交了多项标准提案且被采纳。在这个全新产业领域的未来发展中，我国与德、美、英等国一起，将成为国际标准制定的主导国之一。1.3煤矿环境现状煤矿现有生产作业较为恶劣，矿业生产组织过程中需要大量的人员、设备协

6、同作业，具有以下特点：（1）空间小，设备多。煤矿企业井下、选煤厂、机修车间等设备需求量都相当大，而且多为大型机电设备，尤其是井下空间狭窄、巷道复杂、环境恶劣，却集中了供电、运输、通风、排水、采掘、支护等大量大型机电设备，而设备分管相对零散化，严重影响着安全及生产效率，所以对设备的检测、管理、更新都需要有统一调度性质的管理手段。（2）移动性强。大量的设备需要跟随采掘的进度搬迁，设备、材料损耗、浪费、丢失现象严重，直接影响着生产效率。设备的定位与管理在煤矿企业有待层次化统一管理。（3）定位精确性差。我国煤矿机车定位主

7、要以有线通信方式为主。由于技术、成本与现场安装环境的限制，定位继电器无法高密度大量安装，所以只能在道岔、车站等少数关键位置实现定位，机车运行途中的精确定位无法实现。（4）炸药管理需要在技术上得到提高。煤矿开采炸药需求量相对比较大，当然许多恶性矿难也都与炸药管理有直接关系，主要在于炸药缺乏了精确的定位与系统的管理，无论从炸药领取登记方面还是从炸药运输方面都缺乏系统性的管理。（5）人与设备、运输工具等的协同太过于主观性。煤矿安全规程里，大量的规程都涉及人、设备、运输工具与作业流程的协同操作，而对于规程的执行目前主要靠

8、制度与人的自觉性，缺乏有效的监控技术手段。1.4物联网在煤矿应用可行性分析（1）目前人员定位系统、设备点检系统、瓦斯监控系统等已经陆续运用于各大煤矿，这些技术证明了底层WSN、RFID射频识别技术，WiFi射频定位、GPS定位技术，网络视频技术等已经能够很好的应用于矿井。（2）基于二维码、RFID射频识别技术，WiFi射频定位、GPS定位技术，网络视频技术等，通过无线以太