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.     

感知矿山建设规划研究

感知矿山建设是物联网核心技术在煤炭企业中应用的尝试,是一项复杂的系统工程,因此需要对感知矿山建设进行总体规划、分步实施,本文结合感知矿山建设实践将整个建设阶段划分为整合阶段、拓展延伸阶段和升华阶段,并对各阶段的主要建设内容进行分析。     

物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化

论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设目标是减灾保安全。     

基于物联网技术的感知矿山应用研究

矿山安全生产自动化面临着感知手段单一、缺乏泛在感知网络等问题,在已有感知矿山理论的基础上,将物联网技术全面引入到矿山应用当中;通过系统阐述感知矿山特征、平台框架、关键技术以及逻辑结构,利用物联网感知手段多样,实现泛在感知的特点;提出人员监测及内壁巷道位移监测的应用模型;对物联网技术目前面临的发展困境及在矿山当中推广面临的问题进行了探讨,以期物联网技术在矿山领域能够得到良好应用。     

感知矿山建设价值研究

随着信息化时代的到来,煤炭企业信息化建设积极开展起来,各个集团及其下属子公司煤矿企业等都加快了建设煤炭企业信息化的步伐。本文通过对煤炭企业感知矿山建设的意义、必要性和效益的研究,来阐述煤炭企业感知矿山建设的重要价值从而为其提供切合实际的理论依据和参考。     

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。     

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。     

煤炭企业感知矿山建设思路应用分析

基于同煤集团铁峰煤业公司感知矿山项目的建设经验,本文提出了以信息化标准体系和虚拟化数据中心为基础,以综合自动化、工程数字化和管理信息化为支撑,以可视化集成平台为导向来实现感知矿山的建设思路,并对两大基础、三化建设和可视化集成平台的具体功能建设情况进行了系统介绍。经过铁峰公司建设实际效果分析,论证了本文提出的感知矿山建设思路的可行性和重要意义。     

矿山物联网体系及其应用

随着矿山企业的不断发展,现有的信息化和自动化系统已经难以满足矿山企业的生产需要。矿山物联网概念的提出,可以解决现有矿山企业的信息化、自动化难题,实现矿山企业的全面感知、智能控制和综合管理,在一定程度上解决现有产品只流于表面主体功能需求,而细节方面较差的问题,消除矿山企业的"信息孤岛"现象。     

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。     

物联网与感知矿山专题讲座之一——物联网基本概念及典型应用

介绍了物联网的发展、基本概念、体系结构、标准及典型应用,同时指出了目前物联网应用中存在的问题,提出在感知矿山物联网建设中不能照搬地面应用模式,以避免出现新的信息孤岛和子系统问题孤岛。该文讨论的内容是理解将在本刊连续发表的"物联网与感知矿山"系列文章的基础。     

智慧矿山概念及关键技术探讨

从国内外矿山信息化建设的现状出发,阐述了智慧矿山的概念及特点;详细介绍了空间信息技术、云网融合技术、矿山技术规范和标准、数据挖掘技术、三维模拟和虚拟现实、智能采矿和服务技术、安全保障体系等智慧矿山的关键技术;给出了智慧矿山的研究意义。     

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。     

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。     

智慧矿山基本内涵、核心问题与关键技术

归纳了智慧矿山基本内涵,即具备对矿山的主动感知能力、自动分析能力及快速处理能力,数字矿山是智慧矿山的基础和依托,无人矿山是智慧矿山的高级阶段和终极目标;指出了智慧矿山待解决的三大核心问题,即矿山状态深度感知、矿山数据深度挖掘及矿山安全生产与管理决策支持;分析了智慧矿山所依托的三大关键技术,即煤矿物联网技术、煤矿大数据技术及煤矿智能决策支持技术。     

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。     

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。     

感知矿山物联网智慧照明系统设计

针对现有矿井照明系统存在低智能化、高能耗的问题,提出一种基于感知矿山物联网的矿井智慧照明系统的设计方案,给出了系统架构,介绍了系统无线感知子网的节点和系统控制实现流程。该系统根据移动目标位置和标签号自主判别并设置照明状态,达到节能效果;同时可将网络各节点状态信息上传至地面监控中心,便于节点的控制和维护;遇险时还可作为应急避险指示系统,具有避险功能。