物联网技术在数字矿山建设中的应用分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇物联网技术在数字矿山建设中的应用分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：近年来我国物联网技术取得了较快的发展，而且在多个领域内进行应用，并取得了较好的成效。在经济快速发展的新形势下，由于对矿物原料需求量增加，这也使矿业开发规模不断扩大，但由于管理方式较为落后，生产效率低及生产安全问题一直成为大家关注的热点，因此需要将物联网技术引入到矿山建设中来，加快推动矿山生产的信息化和智能化，为数字矿山建设奠定良好的基础。文章分析了物联网及其矿山应用背景，并进一步对物联网在数字矿山建设中的应用进行了具体的阐述。

关键词：物联网；数字矿山；监控系统；安全监控系统；智能化物流系统

前言

物联网技术作为一种新兴的技术，其集多种先进技术于一体，在多个领域内得到了广泛的应用。将物联网技术应用在矿山建设中，不仅能够有效的提高矿山生产效率，保障矿山生产的安全，而且其利用准确的监测和定位，能够实时、准确的实现对作业人员、设备及物流等的实时监测，有效的提高矿山管理的现代化，为矿山企业的健康、持续发展奠定良好的基础。

1 物联网及其矿山应用背景

物联网技术作为新兴技术，从字面可以理解为物物相连的互联网，因此物联网是以互联网作为核心的基础，并在其基础上进一步扩展和延伸，可以将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间的信息交换和通信。在物联网技术应用过程中，主要是依托于各种信息传感设备来对任何需要监控、连接和互动的物体及过程进行实时采集，并能够采集到各种需要的信息，并与互联网进行有效结合，从而形成一个巨大的网络，实现物与物、物与人、所有物品与网络的连接，为识别、管理和控制带来更多的便利。

在矿山建设过程中，井下生产环境恶劣，安全隐患较多及通信联络困难等是现实存在的问题，这也对矿山数字化建设更具迫切性。通过加快推进矿山自动化、信息化和数字化的建设，能够有效的提高矿山生产效率，保障矿山井下作业的安全。近年来，我国矿山生产中机械化和自动化水平有了较大程度的提升，但仍应看到，我国矿山数字化和信息化建设还处于刚刚起步阶段，当前设备在对数据进行处理时，无论是实时性、准确性还是数字化设备普及程度都有许多地方需要改时，特别是对于井下诸多的机械化和自动化设备，仍然无法实现信息的有效联通，还没有实现与井下其他设备及井上监控设备之间信息的交换及共享，这就导致生产过程中管理人员无法掌握井下设备的工作状况，对井下工作人员作业情况及工作环境也无法及时了解，这不仅对矿山生产效率带来较大的影响，而且也对矿山生产安全带来了较大的安全隐患。因此将物联网技术引入到矿山建设中来，有效的提高矿山物联网应用水平，为矿山企业生产管理信息化和现代化目标的实现奠定良好的基础。

2 物联网在数字矿山建设中的应用

2.1 采矿生产过程实时监控系统

在矿山开采过程中，由于地下开采时会受到诸多因素的制约，这就导致在矿山开采作业过程中无法及时发现一些异常情况，因此也无法及时采取有效的措施，不仅导致生产指挥存在一定的滞后性，而且资源利用效率也会有所下降，严重时还会导致重特大安全事故发生。将物联网技术应用在矿山中，通过构建实时监控系统来对矿山生产状态进行实时了解和掌握。实时监控系统主要依托于无线传感器网络、局域网的无线传输协议及无线射频识别等技术，利用射频、红外及激光等传感器来对井下作业人员、设备及环境状况进行实时感知，掌握爆破、出矿及运输等各生产环节的工作状态，并运用各种接口技术等形成矿山智能感知网络，实现多种信息源的融合共享，从而实现对矿山生产过程的有效监控，确保采矿生产过程的可视化，进一步优化生产作业计划，并实现调度指挥决策的智能化。

2.2 安全监测监控系统

在矿山企业各项工作中，安全生产是恒久不变的重要话题，同时也是矿山企业重要内容。矿山生产过程中，无论是生产人员还是生产设备都具有较强的流动性特点，同时生产环境也存在许多不确定因素，处于不断变化的状态下，极易发生突发状况，因此在矿山生产过程中，需要对作业人员、设备和材料等进行有效监测和定位，并对工作环境参数进行及时采集。

当前很大一部分矿山都在矿井中安装了安全监控系统和人员定位系统，但无论是监测还是定位，整个过程中都建立在传统的人工呼叫系统基础上，这就导致监控系统和定位系统无法有效的发挥其重要作用。将物联网技术在矿山安全监控系统中进行应用，由标识卡、读卡器、网络传输系统、上位机及系统软件等共同组成安全监测监控系统，不仅实现了人员和设备的定位，而且能够及时采集工作环境参数及对数据进行传输，同时井下人员和设备所处位置自动传送到系统中，对矿山生产环境参数自动进行测定，并上传给上位机进行分析和预警，一旦有突发状况发生时，能够将信息及时发送到井下，并按照具体的规划进行撤离。

相较于其他行业，矿山开采过程中存在诸多危险源，这就对矿山开采过程中重大危险源的监测、预警和应急处理提出了更高的要求。因此在具体工作中，需要以地理信息系统作为基础的平台，参照国家突发事件应急预案，并与物联网对信息处理和分析和强大功能，通过对灾变危害进行有效评价，从而对矿山重大危险源进行动态监测和预警，并深入分析作业场安全及变化趋势。

通过物联网，将各个独立的监测对象进行联接，基于GIS技术，采用B＼S与C＼S的混合结构，应用有限元、神经网络等分析手段，实现基础空间数据库、重大危险源管理、危险品管理、危险源监测、危险源综合信息查询、预警分析、变化趋势分析、应急指挥等功能，并利用数字化信息化技术建立重大危险源安全管理过程自动监控应急预警一体化系统。

2.3 智能化物流系统

矿山生产过程物流主要是生产所用材料、采出矿石和废石。矿山生产都需要消耗大量炸药，许多矿难的发生都与炸药的使用与管理的不当有关，因此对炸药流向管理是极为重要的管理环节，传统上一般采用登记领用方式加以管理，难以准确控制。在物联网系统架构内利用二维码识别与管理技术对炸药流向进行管理，同时与人员定位系统、运输车辆管理系统协同使用，实时记录炸药的出入库、领用人员身份、使用炸药的火工人员运动轨迹、放炮时间点危险区域内人员、车辆隔离等情况；矿石和废石流向与定位主要通过对运输车辆/机车管理实现。

3 结束语

在当前矿山建设过程中，需要与物联网技术进行有效结合，将物联网技术引入到数字矿山建设工作中来，通过对矿山生产过程进行实时监控，从而有效的提高矿山生产管理水平，实现矿山生产的安全、高效，为矿山企业信息化和智能化的发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]韩卫国.物联网背景下的数字化油田站控系统[J].工厂自动化，2012.

[2]沐峻丞，檀朝东，黄晶涛，等.运用物联网技术构建数字化油田[J].中国石油和化工，2010（9）.

[3]王权.油田信息化的新阶段――数字油田时代[J].数字化工，2010（9）：4-6.