物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的作用范文

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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的飛快發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)”對(duì)于人們已不再只是新鮮的名次了，通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，“智慧城市”、“智慧社區(qū)”、“智能生活”等概念也被相繼提出并一一實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)已逐漸走進(jìn)我們的工作、學(xué)習(xí)和生活中。即使在煤礦的安全生產(chǎn)工作中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也大大得到了應(yīng)用和發(fā)展。本文將介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)工作的應(yīng)用情況，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦行業(yè)的發(fā)展情況。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”的如貼上RFID的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵埃”，通過各種無線或有線的長距離或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、應(yīng)用大集成、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化，如圖1。以圖1為例，簡單的說，物聯(lián)網(wǎng)就是將各種感應(yīng)器、讀卡器，識(shí)別卡、音視頻探頭等設(shè)備安裝到需獲取數(shù)據(jù)的位置上，并為其分配唯一的地址鏈接到一起，形成物物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，然后將設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)信息通過各種有線或者無線的通訊方式傳輸至計(jì)算機(jī)后臺(tái)，加載于各種應(yīng)用程序，展示給使用者供其分析、研究、決策、應(yīng)用。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新概念新技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和我們的工作生活聯(lián)系的越來越緊密，應(yīng)用的越來越廣泛和深入。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中應(yīng)用

進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國煤礦安全生產(chǎn)工作呈總體平穩(wěn)逐漸好轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)，但相對(duì)國外先進(jìn)水平，百萬噸死亡率依然顯高，重特大事故時(shí)有發(fā)生，安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)、微信等新媒體的發(fā)展，人們對(duì)事故的關(guān)注度也越來越高，任何一地發(fā)生大事故都能引起全國的關(guān)注，這就對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)工作提出了更高的要求；另一方面，煤礦開采地質(zhì)條件極為復(fù)雜，瓦斯、水、火、煤塵、地溫、地壓等災(zāi)害俱全，任何因素一點(diǎn)點(diǎn)微小的變化都可能引起事故，煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)工作壓力巨大。在這樣的形式下，煤礦企業(yè)積極相應(yīng)“科技興安”戰(zhàn)略，將“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)引入安全生產(chǎn)中，將井下的設(shè)備物物相聯(lián)，通過對(duì)設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)分析判斷，可以第一時(shí)間獲取井下信息，采取相應(yīng)的手段控制井下設(shè)備，盡量避免煤礦事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自引入煤礦安全生產(chǎn)后，得到了政府和煤礦企業(yè)的全力支持，通過與煤礦現(xiàn)有的設(shè)備技術(shù)緊密集合，建立了適合煤礦安全生產(chǎn)的眾多應(yīng)用系統(tǒng)，如安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)等，從不同的方面來監(jiān)控煤礦井下安全生產(chǎn)作業(yè)。其中有以下幾個(gè)最主要應(yīng)用方式：（1）通過添加二維碼、電子標(biāo)簽等方式為設(shè)備作唯一的標(biāo)識(shí)，建立設(shè)備電子檔案等，從而及時(shí)了解設(shè)備的使用和維修情況，便于煤礦企業(yè)及時(shí)查找設(shè)備隱患，定期更新維護(hù)。（2）通過安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控井下信息。在井下安裝設(shè)置眾多傳感器，監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、濕度、溫度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要風(fēng)機(jī)開停等，從而判斷井下當(dāng)前安全生產(chǎn)狀況，一有危險(xiǎn)，果斷采取相應(yīng)措施，避免事故發(fā)生，緊急情況下停產(chǎn)撤人（3）通過人員定位系統(tǒng)監(jiān)控井下人員情況。煤礦企業(yè)為每位職工都配置唯一的身份ID卡，在井下各區(qū)域設(shè)置分站感應(yīng)并記錄每個(gè)ID卡到達(dá)以及停留該區(qū)域的時(shí)間，監(jiān)測井下人員位置，攜卡人員出入井時(shí)刻、重點(diǎn)區(qū)域出如時(shí)刻，限制區(qū)域出入時(shí)刻、工作時(shí)間、井下和重點(diǎn)區(qū)域人員數(shù)量、井下人員活動(dòng)路線等，特別是對(duì)井下帶班領(lǐng)導(dǎo)的監(jiān)測。人員定位系統(tǒng)不僅有利于煤礦的作業(yè)調(diào)度，還能夠在發(fā)生事故時(shí)及時(shí)掌握事故地點(diǎn)的人員信息。（4）通過工業(yè)電視觀看井下工作面現(xiàn)場視頻。有的煤礦企業(yè)為井下重點(diǎn)工作面安裝了視頻終端，為井下工作人員配置小靈通等通訊設(shè)備，根據(jù)需要，能將現(xiàn)場的音視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至煤礦調(diào)度，實(shí)現(xiàn)與井下工作人員實(shí)時(shí)視頻對(duì)話。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題

3.1管理上存在的問題管理上存在的問題首先是領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，雖然是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立許多應(yīng)用系統(tǒng)，但是領(lǐng)導(dǎo)不積極響應(yīng)，自己不用新技術(shù)新系統(tǒng)，久而久之，造成系統(tǒng)利用程度不高，甚至沒人使用。煤礦及煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的接受認(rèn)可程度直接影響物聯(lián)網(wǎng)在煤礦安全生產(chǎn)中的發(fā)展。其次就是管理混亂，沒有獨(dú)立的管理部門，建立的眾多應(yīng)用系統(tǒng)分別在通風(fēng)，地測，安監(jiān)，調(diào)度等多個(gè)部門使用，存在都管都不管的現(xiàn)象，管理松懈，對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)不及時(shí)，不利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.2沒有統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用廠家眾多，僅安全監(jiān)控系統(tǒng)全國就有幾十個(gè)廠家有相似的產(chǎn)品，在這些系統(tǒng)中，各家有各自的技術(shù)協(xié)議，相互之間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，煤礦使用不同的應(yīng)用系統(tǒng)，雖然網(wǎng)絡(luò)上是互相連通的，但邏輯上數(shù)據(jù)卻無法共享，不利用數(shù)據(jù)集成、統(tǒng)一分析，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)在煤礦企業(yè)的發(fā)展應(yīng)用。（3）還依賴于通信與計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。以當(dāng)前煤礦的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)來看，井下數(shù)據(jù)大多每30秒傳輸一次，數(shù)據(jù)量巨大，這就對(duì)數(shù)據(jù)的編解碼技術(shù)和通訊技術(shù)提出了很大的要求，一旦數(shù)據(jù)傳輸緩慢，不利于后臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析。同時(shí)海量數(shù)據(jù)的處理還依賴數(shù)據(jù)庫技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，迅速準(zhǔn)備地分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這就需要將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)統(tǒng)一到一個(gè)系統(tǒng)中，才能解決以上的種種問題。

4下一步發(fā)展的方向

個(gè)人認(rèn)為，下一步物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦中發(fā)展應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

4.1視頻識(shí)別，視頻頭與人員、設(shè)備的一體化受限于數(shù)據(jù)的傳輸障礙和井下現(xiàn)場環(huán)境，對(duì)現(xiàn)在的井下視頻的處理，只是簡單的音視頻傳輸，并且視頻的清晰度不高，不利于井下實(shí)時(shí)監(jiān)測，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的發(fā)展，當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、分析處理不再是系統(tǒng)發(fā)展的障礙后，視頻技術(shù)應(yīng)向著視頻識(shí)別、視頻與設(shè)備一體化方向發(fā)展，不只是單純地觀看井下實(shí)時(shí)畫面，還能通過視頻識(shí)別判斷出當(dāng)前人員位置，與設(shè)備的互動(dòng)操作情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題或者誤操作，及時(shí)采取措施，盡力避免出現(xiàn)事故。

4.2采集設(shè)備智能化另一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)更偏向底層，更加智能化。現(xiàn)在的井下物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大多只起到數(shù)據(jù)收集的功能，所有的分析判斷都必須經(jīng)過后臺(tái)的數(shù)據(jù)處理才能得出。而其中有些數(shù)據(jù)只需要做簡單的分析就可直接判斷出其代表的井下狀況，如果直接在采集設(shè)備中處理，那么將節(jié)省大量無效數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)以及后臺(tái)處理中，加快系統(tǒng)運(yùn)行速度，更好更快更有效的服務(wù)煤礦安全生產(chǎn)工作。

4.3與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的深度融合煤礦井下情況復(fù)雜多變，瓦斯、水害、頂板、地壓等每一個(gè)因素的微小變化都有可能導(dǎo)致一連串的變化，從而造成事故。要想找出其中的變化規(guī)律，必須要建立能存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心，有快速處理海量數(shù)據(jù)的計(jì)算中心，這就需要與現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行深度融合，從而能在海量的數(shù)據(jù)中及時(shí)找到事故發(fā)生因素的微小變化，將事故消滅于萌芽狀態(tài)。

作者：趙旭東 單位：安徽煤礦安全監(jiān)察局