一種物聯網技術的煤礦信息化研究

殷立?貴滿城

摘 要：隨著科學技術的不斷進步，信息技術在各個方面的應用變得越發(fā)的廣泛。煤礦行業(yè)作為一個傳統(tǒng)的行業(yè)，但是對于信息化的實現也變得十分迫切。實際上在國外一些發(fā)達國家利用物聯網技術實現煤礦行業(yè)的信息化已經比較成熟了，但是在我國還屬于初級階段?；谶@種情況，本文以我國的煤礦行業(yè)為研究對象簡要簡要探討，物聯網技術在煤礦行業(yè)的實際應用。

關鍵詞：物聯網技術；煤礦；信息化

物聯網技術之所以能在這些內得到大量而廣泛的應用，與現在的互聯網技術以及計算機技術的成熟密不可分。同時由于信息化時代的到來使得在物聯網基礎上的煤礦信息化變得可能。物聯網技術簡單來說就是一種信息共享中的協議依據，可以借助于射頻識別、激光掃描、全球定位系統(tǒng)以及紅外線感應等來實現智能識別、跟蹤定位、監(jiān)控以及管理等過程。可以說物聯網可以做到物與物之間的一種互聯過程。實際上物聯網就是互聯網為基礎的一種信息交流方式同時在互聯網的基礎上完成了自身的拓展和延伸。這是這種延伸使得用戶可以實現物品之間的信息交流和相互的通信。這是由于物聯網具有這些優(yōu)點使得物聯網在當下的應用及其的廣泛，實現了各個物與物之間的信息化，本次研究中正是以我國的煤炭行業(yè)為研究對象深入探討了物聯網基礎的煤礦行業(yè)信息化實現。

1 物聯網在煤礦行業(yè)上信息化應用中的關鍵技術

1.1 FRID技術

FRID技術就是射頻識別過程，主要是對粘連在物體上的標簽進行識別掃描，進而獲取先關的信息資料，然后將這些信息資料向讀寫存儲器中傳送，整個過程完成了對目標物體的一個識別過程，這樣的一個過程已經在很多領域得到應用。FRID系統(tǒng)包括很多環(huán)節(jié)即電子標簽、電子閱讀器以及一些配套的軟件系統(tǒng)。目前在制造行業(yè)中FRID標簽主要包括了兩種一種是有源標簽另一種是無源標簽，其依據就是通過先關的協議，同時還要借助于遠紅外線、視頻識別以及激光掃描儀，FRID正是通過這些實現了現實物體與互聯網的相互連接，完成了信息之間的交換過程。而煤礦物聯網技術識別中的電子標簽，可以很好地提高識別的準確率，在不久的將來很有可能會取代條形碼。FRID的優(yōu)點包括以下幾個方面：可以實現管理的信息化和可視化；由于電子標簽和重復使用所以可以大大的節(jié)省成本；對煤礦運輸等各個方面實施前程監(jiān)控跟蹤和識別。

1.2 無線技術傳輸技術

在煤礦行業(yè)中應用物聯網就必須要應用到各種傳感器，而這些傳感器收集到的各種資料信息是需要在網絡環(huán)境下進行傳播的，而要想保證在傳播過程中信息的準確性和及時性，就必須要在各種網絡信息技術的基礎上完成。在煤礦行業(yè)中其試產環(huán)境是非常特殊的，要想實現有線傳輸比較困難而且不利于實際的作業(yè)，因此選取無線傳播是比較適合的，同時無線傳播也是物聯網實現信息化的一個重要的技術之一。在煤礦生產中需要用到傳感器的地方非常多，比如對于煤礦內的瓦斯監(jiān)測，各種報警系統(tǒng)以及相關的煤礦安全信息監(jiān)測等。在進行無線傳播過程中需要借助于外界的無線傳輸模塊，將遠程工業(yè)現場設備輸出的各種有用的信息資料實時的傳送出來，對于各種開關量的傳輸主要采取的是遠程遙感控制系統(tǒng)。其中的無線傳播設備DTD433可以將遠程數據通過數據通道及時、快速、穩(wěn)定的傳輸出來最大限度的保證了傳輸過程中的可靠性和穩(wěn)定性。在對數據的傳輸中還可以試下對作業(yè)成本的有效控制。DTD433設備具有透明的接口是RS232/RS485，其好處是便于安裝和維護，還具有一定的繞射性能和極其靈活的組網結構，這樣一來使得設備的信息覆蓋范圍更加廣闊。這樣對于煤礦現場點多分散同時地理環(huán)境比較復雜的地方非常適合。在信息的交互過程中采取的方式是點與點的信息交換，這樣有一個好處就是可以省去各種程序的編寫環(huán)節(jié)使得整個過程更加的簡單快捷，不需要任何布線。無線數據傳輸設備的使用主要是通過各種遙感、遙控以及遙測系統(tǒng)來實現數據的采集和檢測。

2 物聯網技術在煤礦中的實際應用

物聯網技術在煤礦行業(yè)的應用最大程度的提高了整個生產過程中的信息化，這樣就可以很好地減少了人力、物力以及財力的投資，可以在第一時間發(fā)現生產過程中存在的問題，給提高生產效率。將物聯網技術應用到煤礦行業(yè)中還可以幫助企業(yè)進行智能化改造，在短時間內提升企業(yè)的信息化水平。對于煤礦行業(yè)中的物聯網在實際應用中主要包括以下幾個部分：外部應用層、內部應用層、中間層、數據管理層以及物理層等幾個方面。其中的物理層就是各個實際的物力傳感器設備當然還包括各種生產設備、各個環(huán)節(jié)的物流設備、人員管理設備。其他部分的實現主要是利用網絡寬帶以及云計算技術，可以完成整個作業(yè)過程中的核心管理和功能部署。這樣就可以很好地形成一個監(jiān)管平臺，實現企業(yè)管理的統(tǒng)一性，最為重要的是在有權限的基礎上企業(yè)的管理人員以及一些合作伙伴和客戶可以通過互聯網對以上平臺進行訪問，從而可以快速的獲得相關資料和有用信息。使得管理變得更加直觀可準確，實現了統(tǒng)一管理，對資源進行調配和共享，這樣保證了煤礦行業(yè)在業(yè)內的競爭優(yōu)勢。

2.1 對煤礦工作人員以及設備的實時管理

在煤礦行業(yè)中不管是對設備的管理還是人員的管理都是一個非常重要的問題，要想實現實時定位和管理還需要借助于物聯網的中的FRID、ZIGBEE無線網絡通信技術以及GPS的定位系統(tǒng)等。因為以上信息的獲得并不是簡單的靜態(tài)信息獲得還有很多是需要動態(tài)獲得例如在生產過程中的人員活動信息以及設備實際工作環(huán)境變化等；這樣一個可以實現靜態(tài)信息以及動態(tài)信息獲得的過程，就可以對相關的人員進行對應的管理還可以對設備進行一定的維護和遠程管理。在實際工作中可以及時的發(fā)現設備出現的問題和故障，那么在管理中就可以第一時間采用信息或者電話的形式向在現場人員發(fā)出管理指令，對出現的故障進行及時的解決。在物聯網環(huán)境下各種生產設備均實現了無線通信功能，同時還為現場的工作人員配備了ZIGBEE無線通信設備，這樣就可以保證在區(qū)域內實時的接受到現場信號和先關信息，那么整個生產過程就可以通過ZIGBEE實現信息的匯集，再借助GPS定位系統(tǒng)對外部的運輸工具進行定位。這樣整個信息網絡就形成了，將這些信息網匯集到中央管理器既可以對以上設備以及人員進行管理。

2.2 煤礦工廠環(huán)境信息監(jiān)測

在煤礦生產中實際上不僅要考慮到運行的效率還要考慮到一定的社會效益，在煤礦生產中還要注意的是環(huán)境保護問題。要想時刻的保證環(huán)境問題必須要進行數據的收集，而這些數據收集都是通過各種傳感器完成的。例如在生產范圍內的濕度、溫度、周圍水質以及現場氣體有害物質等的信息資料都要做到及時的收集。而這些信息收集需要一定的平臺也就是現場的監(jiān)管平臺，這樣一個平臺建立可以對現場環(huán)境進行實時監(jiān)控。對于環(huán)境的問題以及濕度的控制可以采取信息化的方式，智能化控制過程中很好似的一些設備使用更加合理合理化，可以達到降低能耗以及節(jié)能減排的作用。而對于環(huán)境的監(jiān)控這是通過安裝在各個關鍵環(huán)節(jié)上的傳感器，將現場的環(huán)境等實時的傳輸到控制平臺。

3 結語

信息化是煤礦行業(yè)發(fā)展的必經路徑，要想實現煤炭行業(yè)的信息化是離不開物聯網的?？梢娢锫摼W在煤礦行業(yè)中的重要作用，實時上在當下市場發(fā)展中各個行業(yè)都在積極的實現現代化。而煤礦行業(yè)需要抓住機遇加大在這方面的投資力度，實現整個過程智能化和信息化，那么煤礦企業(yè)就會在行業(yè)內形成一種競爭力。同時實現了信息化可以幫助管理人員，使得整個管理過程更加的科學有效符合實現生產。

參考文獻

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