矿山物联网顶层设计

介绍了矿山物联网技术发展现状和产业发展模式,指出矿山物联网顶层设计的目的是从国家安全生产监管的全局进行感知矿山总体设计,实现矿山物联网物与物相联,并明确矿山物联网的服务本质。探讨了矿山物联网的发展趋势:关键技术不断突破,服务承载模式逐步显现,政府与企业共促发展。阐述了矿山物联网发展重点领域:核心关键技术突破,包括微型化智能装置及能量捕获技术,矿山覆盖网络、通信与灾后重建技术,云计算、大数据及安全生产管理技术,矿山语义与虚拟化技术,安全、隐私与可信网络技术;5S应用,即感知人员、感知灾害、感知设备、感知矿区、感知管理;云服务体系构建;标准化建设。提出了矿山物联网保障措施及建设路线。     

基于云计算的智慧农业物联网云平台探讨

农业是国民经济发展的基础产业,随着农业科技的进一步发展,农业逐渐朝着现代化趋势迈进,提升单位面积可耕种地以及农业劳动力的利用率是我国农业发展的一项要点。农业物联网是指将物联网技术应用于农业领域,通过传感器、无线通信、云计算等高新技术手段,实现对农业生产过程中各种要素的全面监测、数据采集与分析,为农业生产提供精细化管理,促进农业生产的智能化、高效化和可持续发展。     

论矿山物联网的结构性平台与服务性平台

分析了目前煤矿综合自动化存在的主要问题,提出需采用物联网技术及其平台性来实现矿山物理世界的实时控制、精确管理和科学决策;指出矿山物联网的3层架构决定了矿山物联网是一种开放式平台,且该平台体现为结构性平台和服务性平台;提出矿山物联网的结构性平台应具有开放的感知层平台、开放的主干传输平台以及开放的应用基础平台;根据目前煤矿实际需求,介绍了矿山物联网服务性平台中的分布式监测监控底层服务平台、为第三方提供公共服务的平台、多学科协同工作平台以及云服务平台;最后指出结构性平台可确保服务性平台的有效实施,服务性平台有利于矿山不同专业在同一个公共平台上协同工作,形成一种新的基于物联网的协同工作模式,同时有利于将各种不同的应用服务集成到矿山物联网中,推动矿山安全生产所需服务的专业化发展。     

物联网云计算平台测评体系的建立

随着物联网与云计算的发展,必然会随之出现一些问题,因此要有一个质量测评体系对之进行评定。本文首先对物联网云计算平台测试的发展现状进行了介绍,建立了物联网云计算平台的质量测评体系。从物联网与云计算的现状及发展入手,逐步分析问题,通过研究,采用各种手段,建立起一个质量测评体系与测试策略。     

物联网云计算平台测评体系的建立

随着物联网与云计算的发展,必然会随之出现一些问题,因此要有一个质量测评体系对之进行评定。本文首先对物联网云计算平台测试的发展现状进行了介绍,建立了物联网云计算平台的质量测评体系。从物联网与云计算的现状及发展入手,逐步分析问题,通过研究,采用各种手段,建立起一个质量测评体系与测试策略。     

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。     

云计算技术概述

云计算是一种新兴的计算模式,互联网的高速发展孕育了云计算的出现.本文介绍了云计算的发展历史,解释了云计算的确切含义、特征、分类与云架构的基本层次,阐述了云计算的关键技术,比如快速部署、资源调度,分析了云计算和网格计算等相关概念的区别,并指出云计算广阔的发展前景.     

云计算与物联网

本文从云计算与物联网的基本概念出发,详细介绍了云计算与物联网的关系,并从云中心及终端的角度,深入探讨了云计算与物联网的几种结合方式.     

感知矿山物联网愿景与发展趋势

给出了矿山物联网的愿景,即实现矿山物与物相连,减少甚至消除监测盲区,运用云计算和大数据技术提取有用的监测信息,真正实现本质安全矿山;从技术和服务模式2个方面梳理了矿山物联网的发展趋势,阐述了雾计算技术、网络分形结构、矿山物体的本体描述与知识化、云计算与大数据技术等概念及其在矿山物联网中的应用与发展,对协同工作模式和购买服务模式进行了展望。     

物联网在感知矿山建设中的应用研究

目前的矿山建设研究主要以感知矿山建设为重,是在矿山建设中应用广泛受国家和各行各业的企业关注的物联网技术,主要是为了让相关单位全面感知矿山的生产和安全.感知矿山建设模型,是在对物联网发展历程的深刻研究,对可视化管理理论的深入学习的基础上,仔细分析了感知矿山建设的主要内容和建设步骤后提出来的,这为物联网与感知矿山建设的联合提供了坚实的理论基础.     

矿山物联网服务承载平台与矿山购买服务

矿山综合自动化系统由于没有考虑容纳第三方的服务,逐步显露出系统封闭、标准不一、信息应用困难、对矿山技术人员要求高等问题,阻碍了其发展。明确了矿山物联网的本质为服务承载平台,矿山物联网应具有相应的公共服务能力,包括基于位置的服务、基于时间的服务、基于信息的服务、基于云的服务、基于大数据的服务、基于语义的服务等,重点论述了矿山物联网应具备的服务能力和矿山购买服务,指出这些服务能力会随着技术和需求的发展而不断充实与增加,使矿山物联网逐步向智慧矿山迈进。     

基于物联网的煤矿机电设备智能管理平台设计

针对目前煤矿机电设备人工登记管理效率低、协同控制性差等问题,设计了基于物联网的煤矿机电设备智能管理平台。该平台通过实时采集煤矿机电设备运行数据,实现设备运行状况实时展示、故障分级报警、故障快速定位及设备间协同控制;通过管理机电设备巡检过程,实现巡检计划编制、工单管理、日常巡检及故障处理;通过融合分析实时监测数据和日常巡检数据,实现设备故障诊断、设备使用率分析、人员到岗履职考核、维检计算编制及能效分析。该平台的应用可提高机电设备间协同效率,有效降低设备故障发生概率,提升设备精细化管理水平,实现设备全生命周期管理。     

区块链技术在矿山物联网中的应用研究

针对矿山物联网中数据传输和存储过程中存在易丢失和被篡改等问题,将区块链技术应用于矿山物联网的数据传输与存储中。构建了以数据层、传输层、共识层为核心的矿山私有区块链架构;设计了基于共识模块和数据区块的矿山物联网数据传输与存储防护方案;应用实用拜占庭容错(PBFT)算法设计了数据共识过程,通过在分布式结构化P2P网络每2个节点间设置共识模块并优化P2P协议,实现了矿山数据安全性共识。测试结果表明,私有区块链的应用保证了矿山物联网数据的准确传输和可靠存储。     

矿山物联网网络技术发展趋势与关键技术

总结了当前矿山网络现状;结合矿山物联网的发展目标及未来矿山在信息处理方式上的变化趋势,分析了矿山网络在网络容量、可管理性、密集接入、实时性、智能化、灾后应急通信等方面的发展需求及趋势;提出了扁平化、智能化、资源抽象化等矿山物联网网络设计原则,并对无线传输编码、软件定义网络、流量卸载、边缘计算、网络功能虚拟化、认知无线电、能量捕获、语义网络等关键技术在矿山物联网中的应用和发展需求进行了介绍。     

加快矿山物联网建设

总结了"十二五"期间国家安全生产监督管理总局在推动矿山物联网建设方面所开展的工作及取得的成果,明确了"十三五"期间矿山物联网建设方面的重点布局。指出为提升安全生产监管能力和煤矿企业的事故防范能力,应加快矿山物联网建设;在矿山物联网建设过程中应进一步完善矿山物联网顶层设计,结合矿山物联网云平台建设与大数据技术,实现矿山行业安全生产形势预测。     

面向矿山安全物联网的光纤传感器

针对矿山安全监测系统中传统电子传感器存在的精度低、可靠性差、维护工作量大、有监控盲区等问题,提出采用光纤传感器与无线传感器构建煤矿人、机、环多维度、多参数、大容量监测系统;介绍了光纤传感器在矿山安全监测系统中的应用优势,重点介绍了激光光谱分析气体传感器、光纤光栅物理量传感器、光纤分布式温度传感器等矿用传感器的工作原理;以煤矿安全监控系统中的激光甲烷传感器、矿山微震监测系统中的光纤加速度传感器及采空区火灾监测预警系统中的光纤分布式温度传感器为例,介绍了矿用光纤传感器在矿山安全物联网中的应用情况。     

面向家庭物联网的云计算架构

针对目前家庭物联网智能终端处理方式单一, 生成模式非动态和服务模式人性化程度低等问题, 提出一种面向家庭物联网环境的云计算架构体系。基于MINA框架和JMS消息服务设计出家庭物联网的消息管理机制, 根据HBase数据库设计家庭物联网的数据存储模型以实现数据存储分区, 采用MapReduce技术实现家庭物联网的数据分析及数据挖掘, 从而构建出完备的家庭物联网云框架。最后数据存储、数据分析和挖掘的性能测试结果证明了云计算框架的有效性和高效性。     

矿山物联网标准建设的思考

讨论了矿山物联网标准建设的重要意义,对物联网建设中普遍存在的争议——是标准先行还是应用先行进行了剖析,分析了我国矿山物联网标准建设的现状与发展趋势。对矿山物联网顶层设计中的标准体系规划进行了简要解读,举例分析了哪些是涉及面广的标准,哪些是具体应用的标准。指出矿山物联网标准立项建设时应根据具体情况和标准的内容,灵活掌握标准先行还是应用先行。以网络层时间同步标准为例说明了矿山物联网标准应具有适应性和可扩展性。