应用物联网技术促进铜川市煤矿安全生产

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摘 要：指出了传统煤矿企业面临的安全问题，给出了基于物联网技术的智能矿山解决方案，并结合考察感受，总结了物联网技术应用于煤矿安全生产的优势。最后，为铜川的煤矿安全生产提出了建议。

关键词： 物联网； 煤矿企业； 安全生产 ；“感知矿山”

0 引 言

煤矿安全生产，关系到人民群众的生命和财产安全。由于煤炭生产系统复杂，工作场所黑暗狭窄、人员集中、采掘工作面随时移动，加之地质条件差，在生产中不断出现新情况和新问题，如不及时采取相应的有效措施，可能会导致重大灾害事故，这些给安全工作带来了极大的困难。近年来，由于政府对煤炭生产技术的重视，铜川市煤矿安全生产形势呈现逐年好转 ，但与其他地方相比仍有一定差距，安全形势亦不容乐观。如何利用先进的信息技术手段，扼杀煤矿事故，提高煤矿的安全生产水平，成为目前摆在我市煤矿监管部门和煤炭生产企业面前的一道难题。

1 物联网技术与“感知矿山”

为了更好地推进铜川市煤炭产业的可持续发展和社会的稳定，信息化将成为其必然选择。目前，由于资金、观念等因素的制约，铜川市煤炭行业数字化进程缓慢，企业数字化装备缺乏，管理手段落后，安全问题尤为突出。为了改善煤炭工业这种落后的安全监测及管理手段，必须引入新的技术进行改造。物联网技术是当前大家公认的首选技术。传统煤矿管理信息系统一直是将物理基础设施和信息基础设施分开，物联网概念的引入打破了传统的思维模式。对煤矿安全生产而言，在物联网时代，人员、设备、矿井基础设施等将借助物联网技术形成一个互相通信、互相协同的整体，从而实现智能高效的矿山安全生产管理。物联网概念为建立煤矿安全生产与预警救援新体系提出了新的思路和方法。物联网就是“物物相连的互联网”，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器及信息传感设备，按约定的协议，把任何物品和互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络称为物联网。将物联网技术应用于煤矿安全生产和管理，俗称“感知矿山”。

“感知矿山”通过全面感知，对煤矿（地面、井下）安全生产、煤炭行业综合信息化、煤炭产量监控、人员定位、无线通信、设备综合自动化、环境安全监控、矿压监控等全面感知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用，通过3D GIS实现全面展示矿区全息，来全面感知矿山。 “感知矿山”不仅提高矿山的安全管理水平，更多的是涉及到生产，如利用信息技术、网络技术以及传感网络对矿区煤运皮带、煤仓、洗煤厂、水仓、变电站等各个生产相关设备系统的感知和控制，实现了煤矿信息系统的一体化、自动化和智能化。

2012年，笔者到徐州夹河煤矿考察物联网，矿方技术人员手持一台平板电脑，熟练地用手指滑动屏幕向我们展示着，瓦斯监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统显示出实时的数据，同时，监控视频实时、画面流畅、清晰度高，系统操作也极为简单。看来，无论想看什么情况，都可以足不出户由这台小小的平板电脑代劳，这套系统完全实现了移动监控，真正将煤矿安全装在了“兜”里。也就是说，只要有手机网络信号覆盖，这套监控系统便有用武之地，“千里眼”“顺风耳” 是这样炼成的。这说明它不仅仅是一个将井下监控系统的数据传输到手机上的软件，是移动互联技术在煤矿安全领域的有益尝试，是转变传统工作方式的技术进步，是高新技术在传统行业的示范应用，其移动信息化所能带来的实时便捷的信息获取、处理和传递这一天然优势，突破了企业安全管理的困境，满足了传统信息化管理手段，让实现煤矿企业本质安全管理成为可能。

2 物联网技术的优势

物联网技术赋予物体智能特性，并将物体通过计算机通信网络与信息系统连接起来，实现了人与物体的沟通和对话，甚至实现物体与物体互相间的沟通和对话。它主要表现为：

2.1 一体化

它将复杂的人与物的对象连接到互联信息网络中，实现一体化的信息管理与控制。

2.2 自动化

实现井下电力、通风、排水、提升和运输系统井下无人值守的远程自动化控制，实现生产设备的智能控制、生产流程的优化调度和煤矿安全的智能保护。

2.3 可视化

实现对煤矿地理信息、工作区形态、机械设备的配备与运转状况、井下人员跟踪定位的全景显示。

因此，煤矿的可视化监控、人员设备定位、灾害预警、救灾应急指挥、智能生产调度等方面迫切需要提供一个全方位的信息感知网络、智能化的信息管理系统和支持智能化决策辅助，从而提高煤矿的安全管理水平，减少安全事故发生，降低事故人员伤亡，提高灾后抢险救援的科学性和有效性。

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。

3 结 语

随着煤矿行业对物联网技术认识的不断提高，采用物联网技术的应用将会在煤矿行业得到更广泛、更深入的推广。在铜川这样一个产煤市，安全与生产的矛盾一直困扰着行业的健康发展。目前，随着资源的整合，采煤方法、矿井机械化等方面的改革，单纯的独立设备已经很难满足现有的要求，所以说一项高新技术可以推动一个企业，乃至一个行业的转型升级、跨越发展。为了全力构建煤矿安全生产物联网这一主线，广泛地运用到煤矿安全生产中，国家还出台了相应的资金扶持。今后，建议铜川市安排试点矿井推行物联网技术，着眼于建设一流、先进的现代化矿井，实现安全高效生产，使铜川市煤矿安全管理水平更上一个新台阶。