张怀宇
金昌市急需紧缺人才储备中心 737100
摘要：在当前互联网的背景下，煤矿产业的发展与网络有密不可分的关系。较多的煤矿公司，并未意识到互联网给工作带来的便利性，使得生产模式逐渐落后、安全性降低，为改变当前状况，便需要建立起庞大的物联网系统。基于此，本文重点分析了当前智慧矿山的研究现状，讲述了工程实施过程中需要坚持的原则，重点阐述了具体的运用。
关键词：智慧矿山；物联网；示范工程
引言：煤矿工作一直都具备较大危险性，伤亡的情况较多。为避免该情况的不断发生，便需要使用到当前较为先进的技术手段，改善矿工的工作环境，通过引入新科技，促使生产模式向智能与现代化发展。为防止开采安全事故的多次发生，便需要将物联网技术融入到工作中，提高安全性。
一、智慧矿山的研究现状
从我国开采的情况来看，以往的工作中经常会发生严重的安全事故，使得大量人员因此伤亡。之后矿山事故发生的次数便逐渐减少，尤其是在2011年后，重大事故的发生概率变得极其少，这与先进的物联网技术应用，有着密切的关系。随着社会进入信息时代，矿山内部的管理工作逐渐向智能、信息专业化的方向发展。在目前，大多数的煤矿公司，都会对开采的矿山进行数据采集，主要涉及的区域是山体周边，同时还要提供出气候环境与机器状态的详细信息。之后对设备运行时的转台、人员安全问题等方面进行实时的检测。不仅如此，其还会对工作中非常关键的步骤进行帮助。例如：会对少数重要信息进行提前的报警与组建相应救援措施，用于确保员工的人身安全。智慧矿山是在物联网的基础上，达到信息内容精确收集的效果。总体来说，智慧矿山能帮助煤矿生产与管理的水平升高，从而推动采集效率的加快，为企业创造出更高的效益。
二、智慧矿山物联网示范工程的运用要点
以现在生产的情景作为基础点，再放眼未来的发展状况，设计出开放的智慧矿山系统。系统在进行功能定位时，需要在实际的基础上进行思考，不仅要让其保证标准的高度，同时还需要满足当前的工作需求、确保符合未来系统拓宽与优化的需求，能够做到真正的示范效果。通过合理使用当下现有资源，来降低建设成本的使用数量。在整体规划的过程中，需要将其中存有的全部信息孤岛结合在一起，再合理地使用目前的硬件设施。
在工程设计中需要分解成多个步骤来实施。总体目标还是需要依据矿上的需求，与其长远目的来进行。在实行的过程中，要考虑自身的成本与人才条件，将各个阶段进行合理的分配，防止出现盲目投入的情况。
三、智慧矿山物联网示范工程的具体运用
（一）软硬件建设
在工作中使用智慧矿山物联网使技术，让调度指挥中心的功能与以往相比得到了一定扩充、强化，多个系统之间的信息内容汇集到中心，组成能够感觉知晓矿山上层数据的集成化平台。同时还解决了以往各个系统之间独立、信息孤岛、系统接口异常的情况，从而形成统一的集成平台标准。
在系统之中使用的生产数据服务器一共有两台，显示实时与历史数据、WEB服务器、定位、GIS、工程师站各一台服务器，操作终端则需要使用6台。
软件平台在运行的过程中，能够保证当前矿山安全的生产、管理控制、人员信息等多方面的内容，使其集中体现在统一的网络平台上，通过在不同的电脑上进行共享信息与联动，让多个功能的系统连接在一起，共同和谐地开展工作，从而实现独立监控信息的共享效果。
通过利用国际上使用人数较多的iFix组态软件，来对整体矿山全员的安全、生产进行实时监控。其作为国际上非常先进的设施，主要适用于监视控制与分布管理全部范围内的生产数据信息。3D-GIS的开发，主要是为使用数据、图像处理技术，通过WIFI对设备的运行轨迹进行跟踪与记录，实时显示工人与机械设备的状态，通过对其的准确定位，来直接的展示出生产总体状况，为领导人员的决策提供了便利[1]。
（二）骨干网建设
骨干网的主要构成，是利用八芯的光缆设施，作为重要的传输通道。同时依据以往使用的KJ335监控系统与KJ236人员定位，与1000M工业以太环网改造成的。通过对其技术的改善，能够在光纤一处是断开状态时，仍能够保持网络的正常运行。同时该技术手段还能够及时发现设备中的故障问题点，方便了后期维修养护工作的开展。1000M以内的相应网中应具备6台交换机器，主要有SCALANCE x系列的408、308等各一台。确保符合当前工作的监控、语音、视频等多种消息的结合传送需求，同时还可进行生产、监视控制、人员定位、安全管理等多方面救援通信功能的综合传送平台。
（三）感知网建设
在矿井下时，可移动设备，工作人员、矿山灾害等多方面的分布式监控工作都不能脱离无线网进行。在示范工程中其主要负责：对人员、机械车辆的定位管控、设备大距离移动时的视频传送、语音、数据通信等内容，无线的智能传感网在工作时，是依靠1000M的工业以太网的分支交换机与无线AP，合理使用WIFI通信技术的传送频率快，与网络稳定的优势特征。在连接时终端分别为：智能矿灯、机车与人员的定位卡、摄像头、WIFI手机等。主要是将周边环境的数据采集起来，发送定位消息、视频与语音数据等功能。
（四）环境感知建设
在建设相应的示范工程前，矿井的安全监测系统为KJ335，能够对下方的温度、风速、馈电系统等多方面进行监视控制。工作人员的定位是KJ236,其与地面的巡视系统较为相似，主要是在某个区域内设置读卡器，用来检测一段时间内该区域经过的人员，例如：在一夹河的煤矿中，一共存在5个工作水平，内部的道路细长且复杂，如仅设置24台读卡的机器，并不能满足人员定位的具体需求。面对以上存在的缺陷，示范工程内部研究发行出新形势的矿灯终端。通过与1000M的太网连接，同时与工组人员的信息所绑定，以此来检测该区域内的瓦斯浓度、环境温度、工作状况、生命信号、收发短信，以及进入到禁区的警报，能够完全达到工作人员安全环境的感知效果。
（五）健康感知建设
该部分主要可以分为：一，自动化的改造。主要涉及的部分有：主运输、供电、排水等系统的改造，使其达到无人的模式，从而降低人员使用，提高整体效率。同时对以上描述设备的状况进行监控，监视其过流、过载、漏电、重要部位温度的变化等，综合考虑工作面泵站的压力、电机的电流数值、整体温度、水淹参数变化等，从而能够在发现问题的第一时间进行维修[2]。
总结：从以上的文章中可以看出，在煤炭开采的过程中融入智慧矿山物联网技术，能够在一定程度上强化人员、设备、生产等多方面的监视情况，降低安全事故发生的概率，提高经济收益。技术人员在将智慧矿山融入工作时，需要确保软硬件、骨干网、感知网、环境感知、健康感知的建设情况，为采矿的智能化水平作出一定贡献。
参考文献：
[1]汪枫铭.矿山物联网技术及其在智慧矿山建设中的应用[J].世界有色金属,2020,No.559(19):29-30.
[2]侯全兵,赵利峰,杨永兴.浅谈物联网技术在智慧古建监测领域中的应用[J].科学技术创新,2020(17):84-86.