煤矿物联网研究现状及发展趋势

阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数据与网络安全方法、公共服务平台以及煤矿物联网相关标准;从嵌入式智能信息传感技术、基于大数据的矿山安全生产云服务平台、安全性方面探讨了煤矿物联网可能的发展方向。     

智慧矿山建设的演进及发展趋势

结合各煤矿从综合自动化到智慧矿山的建设经验和教训,对智慧矿山建设进行了综述,强调智慧矿山建设是一个循序渐进的演进过程。从网络平台、数据平台、多专业协同工作平台,以及智慧矿山与新技术、新服务的衔接等方面论述了智慧矿山建设的演进过程及发展趋势,指出:主干网+接入网的异构网架构及扁平化、智能化、资源抽象化是智慧矿山网络平台的重要发展趋势;统一数据平台是智慧矿山发展的基本趋势,而大数据和云计算是统一数据平台应用的发展趋势;多专业协同工作平台带来的一个显著趋势是服务模式的变化,即矿山购买服务。通过上述论点说明了智慧矿山实际上是矿山物联网+承载的服务。随着智慧服务不断加入网络,矿山会越来越智慧,越来越安全,越来越高效。     

物联网与感知矿山专题讲座之四——感知矿山物联网与煤炭行业物联网规划建设

指出感知矿山物联网M2M平台应为应用层服务提供开放的接口,适应完善安全避险"六大系统"、领导带班下井、煤矿灾害监测的需求;给出了煤炭行业物联网的四层结构,指出感知矿山物联网建设是整个煤炭行业物联网建设的重点,其它层次以煤矿安全管理和资源管理为主,并分析了矿业集团级、省级、国家级煤炭行业物联网的应用方式;提出了煤炭行业物联网建设需要注意的问题。     

物联网与感知矿山专题讲座之三——感知矿山物联网的特征与关键技术

指出了感知矿山物联网是在煤矿综合自动化基础上的延伸和扩展应用,因而,感知矿山物联网在很大程度上有别于综合自动化系统;由于煤矿应用的特点,感知矿山物联网与目前地面物联网应用也有一些不同之处;介绍了感知矿山物联网的特征,它主要表现在多系统综合应用、感知层开放、应用平台开放和适合构建逻辑子系统等几个方面;分析了感知层、网络层、应用层的关键技术和跨层的公共技术;给出了感知矿山物联网的开放性要求和标准建设。该文对更好地理解感知矿山物联网的建设具有一定的参考价值。     

矿山物联网云计算与平台技术

指出矿山物联网云计算与平台技术在矿山物联网系统中起核心支撑作用;介绍了矿山物联网云计算平台的技术目标和主要功能;论述了建设矿山物联网云计算平台的关键技术,包括以云交互数据管道为核心的平台架构、资源智能管控模型及负载均衡算法、任务调度及资源分配策略、矿山实时异构数据交换、控制命令快速编码及批量发送、数据快速提取及批量打包、面向矿山应用的推送等,给出了各技术的研究方法和技术路线,为搭建一个完整、先进、具有普适性的矿山物联网云计算平台奠定了技术基础。     

煤矿自动化发展趋势

分析了煤矿自动化发展过程,即从单机自动化、综合自动化、矿山物联网到矿山信息物理系统CPS,指出煤矿自动化是一个逐步实现信息系统与矿山物理系统相融合的过程,单机自动化、综合自动化、矿山物联网和矿山CPS只是这个过程中不同时期所表现出来的特征;分析了综合自动化、矿山物联网在煤矿实际应用中存在的问题,即综合自动化和矿山物联网均未考虑信息与事件的置信度、未采用发布与订阅机制、未考虑物理世界的不确定因素、未将人及其行为作为煤矿自动化系统中的要素来考虑,指出要使信息系统与矿山物理系统融合得更加紧密,矿山CPS是煤矿自动化发展的必然趋势。     

物联网平台及其云化平台的开放性评估

采用归纳总结的方法对物联网平台的定位、物联网平台的类型进行了描述,指出物联网平台是物联网产业布局的核心。并提出了物联网云化平台开放性评估模型和方法,包括物联网云平台与用户系统的接口模型、互操作性评估方法、可移植性评估方法以及开放性评估方法。最后对物联网平台技术发展的演进方向进行了预判。     

煤矿信息化建设回顾与展望

从煤矿信息化的定义出发,回顾了煤矿信息化建设经历的单机(系统)自动化、综合自动化、矿山物联网、智能矿山、感知矿山等阶段的特征、典型问题及具有代表性的解决方案,指出:单机(系统)自动化矿山仅能够对单一设备或单一系统进行简单控制,属于煤矿信息化建设的初级阶段;综合自动化矿山实现了多系统间的自动化控制,解决了信息孤岛问题,属于煤矿信息化建设的中级阶段;物联网矿山、智能矿山分别实现了人与人、人与物和物与物相联及深度相联,感知矿山实现了矿山信息与状态的认知与知识集成,属于煤矿信息化建设的高级阶段。梳理了煤矿信息化、数字化、虚拟化和智慧化之间的关系,指出:煤矿信息化包括矿山数字化、虚拟化和智慧化的所有内容;物理矿山、数字矿山、虚拟矿山通过物的集成、数据集成和语义集成形成一个完整的闭合体,智慧矿山是该闭合体的核心。分析了目前煤矿信息化建设在感知层、网络层、平台层、应用层存在的主要问题,探讨了煤矿信息化技术的发展趋势:自治设备大量涌现;煤矿透明化与精准控制;边缘计算与云平台协同;智能APP大量涌现。     

基于物联网的公共安全云计算平台

将物联网技术引入到公共安全领域,重点研究了分布式计算和虚拟化存储及云计算的技术特点和应用,针对目前公共安全平台的不足,设计了5层的物联网公共安全平台架构,为以后警用物联网的建设提供了新的思路,同时结合该架构,提出了一种基于云计算的数据支撑平台,为该公共安全平台提供虚拟化的数据存储和管理,以实现各业务数据的共享和安全,提高了物联网应用的安全和计算能力。     

煤矿物联网统一通信平台的研究

提出了以TCP/IP协议为核心,高速工业以太网络为主干,无线局域网、无线传感网、现场总线和RS485总线为延伸,建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案,重点阐述了煤矿物联网统一通信平台架构、关键设备、协议体系、虚拟存取及面向服务的通信平台架构的实现方法。     

基于物联网的物流服务平台研究

本文从物联网环境下物流服务平台的需求入手,分析建设平台所需要的特性.随后从物流服务平台结构和工作体系两个方面阐述了物流服务平台建设的过程.最后以基础物流服务和增值物流服务为例论述了物联网物流服务平台的信息共享服务方式.     

煤矿安全监管信息管理系统的研究及探讨

分析了煤矿安全监管信息管理的研究及应用现状,指出目前煤矿安全监管信息管理存在仅建立在煤矿或矿业集团层次、安全监管部门仅能监控简单数据的问题;分析了物联网在煤矿安全监管中的应用优势,提出可基于物联网构建一种涵盖省级和国家级安全监管的煤矿安全监管信息管理系统,给出了该系统的信息结构,并探讨了该系统在具体实施过程中所面临的信息标准、安全因素分级、安监体系、信息采集内容等方面的挑战。     

基于物联网的智能矿山体系研究

在分析智能矿山建设现状的基础上,提出了一种基于物联网的智能矿山体系架构方案;详细介绍了矿山物联网的结构及智能矿山应用体系的构建。该方案对煤炭企业建设物联网系统具有一定的参考作用。     

我国煤矿自动化现状及发展趋势

根据先进的煤矿自动化产品的特点,分析了我国煤矿自动化产品存在的问题,指出了建立具有统一网络平台的煤矿综合自动化系统是我国煤矿自动化与信息化的发展趋势;介绍了我国煤矿综合自动化系统的现有基础及其在建设中主要涉及的方面,给出了基于工业以太网和基于现场总线的煤矿综合自动化系统的网络平台结构及特点,以及实施煤矿综合自动化系统需要注意的问题。     

煤矿物联网的设计与应用分析

介绍了煤矿物联网感知层、网络层和应用层的设计方案;指出煤矿物联网建设过程中的关键技术为物联网标志体系、综合通信基站、井下分布式传感技术、异构网络的互联互通,并提出了相应的解决方案;分析了煤矿物联网在安全生产和管理、综合多媒体通信、矿用设备和物资监管等方面的具体应用。     

煤矿安全生产智能管理平台设计与分析

给出了煤矿安全生产智能管理平台的建设目标,介绍了该平台的总体设计及实现;结合该平台在某矿销售部的实际应用案例,表明该平台实现了对煤矿实时动态的精细化管理。     

面向服务的数据挖掘平台体系结构研究*

针对当前数据挖掘软件中普遍存在的功能耦合过于紧密、资源共享程度不高、软件难以重用、可扩展性不好等问题,提出了一种面向服务的数据挖掘平台(SODMP)的概念模型,并给出了SODMP平台的设计方案.该平台由DM应用、DM服务代理、DM服务、操作系统接口四部分组成,在结构上实现了应用与服务的分离,具有开放、灵活、易重用、易扩展等特点.     

煤矿应用系统远程技术支持服务平台的研究

进行了煤矿应用系统远程技术支持服务平台的需求分析,介绍了该平台的关键技术,阐述了该平台4大模块即系统管理模块、技术人员管理模块、客服管理模块及远程协助模块的结构功能设计。实际应用表明,该平台能够有效、快速地解决煤矿应用系统使用过程中遇到的问题,降低了技术支持工作强度,节约了技术支持工作成本,提高了技术支持工作效率。