物联网技术在矿山安全生产中的应用

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物联网在煤矿安全生产中的应用研究

ｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅｆｏｒｍｉｎｅｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈａｔａｐｐｌｙｉｎｇｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓｔｏｒｅｌｉａｚｉｎｇｐｅｒｓｏｎ・
旧现象极为普遍；大多数乡镇煤矿几乎找不出一台
仍不能满足煤矿安全生产、灾害预警、应急救援等
需求。主要原因在于瓦斯、水、火、顶板、煤尘 “ 五大灾害 ” 以及放炮、运输、机电等事故威胁着煤矿安全生产。煤矿井下潮湿、有淋水、巷道空间狭小、巷道弯曲和分支，因此，用于地面的物联网技术和设备，难以（甘肃民族师范学院，甘肃合作７４７０００）
物联网在煤矿安全生产中的应用研究
【摘
要］对煤矿企业生产现状进行分析，找出煤矿事故发生的原因，引入物联网技术，并指
出物联网相关技术在煤矿安全生产中意义重大，提出了将物联网应用到煤矿工作人员、大型设备、矿
第ｌ８卷第２期（总第１１１期）２０１３年４月
煤
矿
开
采
Ｖｏ１．１８Ｎｏ．２（ＳｅｒｉｅｓＮｏ．１１１）
Ａｐｒｉｌ２０１３

安全生产管理中的物联网技术应用有哪些

安全生产管理中的物联网技术应用有哪些在当今的工业生产和社会运行中，安全生产管理始终是至关重要的一环。

随着科技的不断发展，物联网技术正逐渐成为提升安全生产管理水平的有力手段。

物联网技术通过将各种设备、设施与网络连接，实现了数据的实时采集、传输和分析，为安全生产提供了更精准、更及时的决策支持。

那么，在安全生产管理中，物联网技术具体有哪些应用呢？一、智能监控与预警系统利用物联网技术中的传感器设备，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，可以对生产环境中的关键参数进行实时监测。

例如，在化工生产中，对反应釜内的温度、压力进行监测，一旦超过设定的安全阈值，系统会立即发出预警信号，通知相关人员采取紧急措施，避免事故的发生。

同时，通过视频监控设备与物联网技术的结合，实现了对生产现场的远程实时监控。

管理人员可以随时随地通过手机、电脑等终端查看现场情况，及时发现潜在的安全隐患。

例如，在建筑工地，通过安装在塔吊上的摄像头和传感器，可以实时监测塔吊的运行状态和工作环境，预防塔吊倒塌等事故。

二、设备管理与维护在生产过程中，设备的正常运行是保障安全生产的重要前提。

物联网技术可以为设备管理提供智能化的解决方案。

通过在设备上安装传感器，采集设备的运行数据，如振动、转速、电流等，实现对设备运行状态的实时监测和分析。

基于这些数据，可以进行设备的故障预测和诊断。

当设备出现异常运行趋势时，系统提前发出预警，提醒维修人员进行维护，从而避免设备突发故障导致的生产事故。

此外，物联网技术还可以实现设备维护的信息化管理，记录设备的维护历史、维修记录等信息，为设备的全生命周期管理提供数据支持。

三、人员定位与管理对于一些危险作业场所，如矿山、隧道等，人员的定位和管理至关重要。

物联网技术中的定位系统，如 GPS、蓝牙、RFID 等，可以实现对人员的实时定位和跟踪。

当发生紧急情况时，能够快速确定人员的位置，为救援工作提供准确的信息。

同时，还可以通过设置电子围栏，对人员的活动范围进行限制，防止人员进入危险区域。

物联网技术在矿山安全管控体系的应用

个物与物、物与人相连的巨大的分布式协同网络．
支持物联网相关的项目建设，并制定了１２项保障措施．新加坡提出了智慧国２０１５计划： “ 利用无所不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市 ” ．日本和韩国都推出了下一
步国家信息化战略，２００９年韩国将物联网市场确定为新增长动力，日本则着力发展Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ
Hale Waihona Puke 物联网的基本特征是全面感知、可靠传送、智能
处理．
１矿山安全管控体系现状
对生产、安全信息的全面感知和科学决策，可提高矿山资源的利用率，杜绝重大人员伤亡，提升安全生产水平．
关键词：物联网｝管控一体化；智能矿山
中图分类号：ＴＤ６７文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ — ２８６９．２０１３．１１．００２
我国矿产资源开发总体上表现为矿床地质构造复杂、技术装备相对落后、安全事故频繁发生．
Ｎｅｔｗｏｒｋ和相关产业，希望由此催生新一代信息科技革命［１］．
物联网在多个领域用途广泛，在国外，物联网
０引言

物联网在煤矿安全生产中的应用

体信息实时准确地传输与交互。网络层采用三级架构，
（大部分煤矿安全监测监控设备落后且老化．不３）
即煤矿企业、市级分控中心、省级监控中心，以 “ 分级
收稿日期：２１－７Ｏ０Ｏ０一２
监管，分级响应 ”的机制，搭建煤矿安全生产的物联网
知层、网络层、应用层，如图１所示。感知层主要由传感器组成。将传感器检测到的数
（煤矿井下作业远离地面，地形复杂、环境恶１】
劣．与地面人员间沟通不便、不及时，地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况；（煤矿事故发生后，抢险救灾、安全救护的效率２）低，搜救效果差；
题。
３煤矿安全生产物联系统方案设计
针对以上问题，本文提出一种煤矿安全生产物联系
统，按照统一规划、统一部署、统一管理、统一接口与
பைடு நூலகம்２
忽视，主要有以下问题：
可国
我国大多数煤矿安全监测监控系统存在的问题不容
标准的要求进行设计。其设计分成三个层次。分别是感
备开停等运转情况的适时监测、分析和控制，同时将以上监测数据通过公
架构，实现煤矿安全生产的监控监管。网络层包括：１】矿井监控数据的上传；２）煤矿企业的数据专线；３）省监控中心以及煤炭集团、市分控中心的宽带数据专线。
２年２Ｉ７叠期ｌ，０第１蔫４０鏊４叶

采矿业中的物联网技术与应用

采矿业中的物联网技术与应用物联网（Internet of Things，简称IoT）作为一项新兴的技术，已经在各个领域得到广泛应用。

在采矿业中，物联网技术也开始发挥重要作用。

本文将探讨采矿业中的物联网技术及其应用。

一、物联网技术概述物联网技术是一种通过互联网将各种物理设备连接起来的技术。

它可以使物体之间互相通信、共享信息，实现智能化的互动。

物联网技术主要包括感知层、传输层和应用层。

感知层通过各种传感器收集环境信息；传输层将收集到的信息进行传输和处理；应用层将传输层的数据进行应用和管理。

二、物联网在采矿业中的应用1. 矿山智能监控物联网技术可以通过传感器实时监测矿山环境，包括气体、温度、湿度等参数。

同时，物联网可以对地质结构进行实时监测，及时预警地质灾害。

这些数据可以通过传输层传输到应用层，提供重要参考和决策依据。

2. 设备远程监控采矿业中的重要设备，如钻机、矿用车辆等，可以安装传感器和远程控制装置，实现远程监控和操作。

通过物联网技术，管理人员可以随时了解设备的运行状态，并进行远程操作和维修，提高设备的利用率和减少故障的发生。

3. 资源管理与调度物联网技术可以对矿产资源进行实时监测和管理，包括矿石的储存量、成分等信息。

通过建立智能化的调度系统，可以根据物联网传输的数据，进行合理的资源调度和生产安排，提高采矿效率和减少资源浪费。

4. 工艺流程优化利用物联网技术，可以对采矿工艺流程进行实时监控和优化。

通过感知层的传感器，可以实时获取各个工艺环节的数据参数，通过传输层传输到应用层并进行分析。

管理人员可以根据分析的结果，及时调整工艺参数，优化生产流程，提高生产效率和降低生产成本。

5. 安全管理采矿业存在一定程度的安全风险，如事故发生、自然灾害等。

物联网技术可以通过各种传感器实时监测矿井环境的变化，及时预警并采取措施。

同时，通过对采矿区域进行实时监控，可以有效防范非法侵入，保障安全生产。

三、物联网技术带来的优势与挑战采矿业中应用物联网技术可以带来诸多优势，如实现数字化管理、提高生产效率、降低成本等。

应用物联网技术促进铜川市煤矿安全生产

应用物联网技术促进铜川市煤矿安全生产作者：兰占涛来源：《物联网技术》2013年第06期摘要：指出了传统煤矿企业面临的安全问题，给出了基于物联网技术的智能矿山解决方案，并结合考察感受，总结了物联网技术应用于煤矿安全生产的优势。

最后，为铜川的煤矿安全生产提出了建议。

关键词：物联网；煤矿企业；安全生产；“感知矿山”0 引言煤矿安全生产，关系到人民群众的生命和财产安全。

由于煤炭生产系统复杂，工作场所黑暗狭窄、人员集中、采掘工作面随时移动，加之地质条件差，在生产中不断出现新情况和新问题，如不及时采取相应的有效措施，可能会导致重大灾害事故，这些给安全工作带来了极大的困难。

近年来，由于政府对煤炭生产技术的重视，铜川市煤矿安全生产形势呈现逐年好转，但与其他地方相比仍有一定差距，安全形势亦不容乐观。

如何利用先进的信息技术手段，扼杀煤矿事故，提高煤矿的安全生产水平，成为目前摆在我市煤矿监管部门和煤炭生产企业面前的一道难题。

1 物联网技术与“感知矿山”为了更好地推进铜川市煤炭产业的可持续发展和社会的稳定，信息化将成为其必然选择。

目前，由于资金、观念等因素的制约，铜川市煤炭行业数字化进程缓慢，企业数字化装备缺乏，管理手段落后，安全问题尤为突出。

为了改善煤炭工业这种落后的安全监测及管理手段，必须引入新的技术进行改造。

物联网技术是当前大家公认的首选技术。

传统煤矿管理信息系统一直是将物理基础设施和信息基础设施分开，物联网概念的引入打破了传统的思维模式。

对煤矿安全生产而言，在物联网时代，人员、设备、矿井基础设施等将借助物联网技术形成一个互相通信、互相协同的整体，从而实现智能高效的矿山安全生产管理。

物联网概念为建立煤矿安全生产与预警救援新体系提出了新的思路和方法。

物联网就是“物物相连的互联网”，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。

通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器及信息传感设备，按约定的协议，把任何物品和互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络称为物联网。

物联网技术在矿山管理中的应用浅析

动是一种对矿物物料的选择性采集和搬运过程。矿物
原料是自然赋存的矿体，具有固定位置，而采矿人员、设备和材料随采矿进程和采掘对象转移，只有临时采掘场所，没有固定的生产车间。因此，矿山生产过程管理的重点是及时对作业人员、设备、材料的定位与
流向管理。
２物联网技术在矿山管理中应用的基本内容和方案
框架由于矿山生产始终处于一种随时间动态变化的复杂系统之中，这种特性决定了传统的矿山生产管理过程是把生产作业人员、所用物理基础设施和信息基础设施割裂，生产过程中形成的各种实际状态数据也得不到有效集成，不同生产环节只能形成彼此隔离的“ 信息孤岛 ” ，只能对其采集到的原始数据进行简单转换、存储、显示和打印，难以对矿山生产管理提供实时数据支持。物联网技术不仅能够将各种实际状态数据有效集成，更为重要的是把生产过程所涉及的物理基础设施和信息基础设施有效链接。目前，物联网技术在矿山管理中应用的重点是智能生产、智能安全、智能物流等方面。智能生产包括矿山企业生产与经营的自动化与信息化，以自动化技术、计算机信息与网络技术为主；智能安全包括企业的安全监测监控系统与安全治理措施，以传感技术为主；智能物流包括人与物的定位与流向的管理，以定位与识别技术为主。

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要霄Ｐ龋
簋簋熊
目４＾ｍ￡＆＆＊ｔ＊｛毒目
『霉刭侧潮
万方数据
山东通信技术３３出煤量查询子系统
２６
通过使用手机客户端米获取撤表内容．臂理者就可以提前矗看报表数据。
系统将轨道衡、皮带秤、吊钩秤和汽车衡等山煤鞋都展示在手机终端上．便于肪时掌控。
ｆ１）生产调度日报表：包括原煤采集量、总进量、开拓量、电厂发电量、销售情况、专题调度问题等。
４结束语
济宁移动研拄的基于物联网技术的“Ｅ矿山”综合管理系统．将ＲＦⅢ技术与中国移动Ｍ２Ｍ甲台实３５报表发送子系统现ｒ有效对接．将传感技术与通信技术进行ｒ有机融台，显著提升了煤目信息化水平和安全生产系数。对矿山企业味说．日报表代表丁侮日的工作和生产情况。日报丧信息一般是每天下班或早上发送，而
镕＊％《：自ｇ目＃￥＃ｒＩｈ女±±Ｐ十的＆Ⅲ
镕２自
２３
Ｅ矿山系统结构
定位及轨迹跟踪时井下矿工的分布情况、分布区域进行宴时监
控，对井下人员行进路线进行跟踪记录．生成历史轨
迹。
（２）遇险救援根据井下人员最新的位置信息．发现遇险地点的人员数量、人员信息．利用手持无线搜教仪寻找ＲＦＩＤ
标识卡信息．准确定位遇险人员位置，帮助制定解央
面碡
．『巳ｊ．。
字《裂羞孚
罴国麓图掣图
３６数据超限报警子系统
安全生产系统中采集到的数据．除使用手机终端
土动查询外还可根据企业具体要求定时发送给相关人员。数据以短信或彩信方式发送．发送频率可进行相应配置。
３７矿山信息发布子系统
安全生产系统如遇超标、超限或故障数据时．系统将立即把异常信息群发给相关人员。通知方式不仅限于短信、彩信．ｊ＝Ｅ具有外呼功能等．提请相关人员厦时关注和央策。
≈３１卷第２Ｍ
山东通信技术
Ｖｏｌ３１
Ｎｏ．２
物联网技术在矿山安全生产中的应用
魏长宽李然
十月＃自ｍｍ２目＊十”Ｂ日济宁１７２０００
＊ｌ
Ｅｒ＾镕｝ｆ４＆＃走＊《目＆￥在＃ｒ｝±±，十目典ｉＥｍ．ｄｔ＃｝＃自＃ｓ＊＆｝ｇ∞｝＾自＃Ｐ＾有∞４ｒｔ＆管Ⅱｉ‰《Ｈ＃§＊＊Ｆ☆Ⅱ＊＊§ｆ＃自＾＆目＃＃目＾４＃｝＆＃ｆⅡ｛ｎ∞＊女ｉ￥．＃ｍ＊ｒｆⅢ＾ｉ女现７目＊ｒ，、《、”｝｝≮＃＂女＂章＊。
＊■自：Ｅｒ＾＊＃目＃意＆｝ｍ口＃￥
１引言
济宁市矿产资源丰富，已探明煤炭资源可采储量１４０
的Ｍ２Ｍ平台宴现有效对接将传感技术与通信技术进行了有机融合，将矿井下的人员定位、安全监测等数据实时传送刘煤矿管理层的手机终端上．实现了管理人员对煤矿产，运、销等各环节的宴时掌控，为满足安全管理、信息掌控、考棱监督等各方面需求提供了全新解挑方案。系统通过识别矿Ｉ＋随身携带的ＲＦＩＤ射频识别卡监控矿工的位置信息，通过称重传感器监测煤炭产量，通过一氧化碳传感器监测瓦斯浓度等．然后将数据经移动ＧＰＲＳ网络传送至系统平台．实现实时系统雌测。
目９ｎ自＃＃｝±目
万方数据
方寰。（３）考勤管理
雏慷≮
雹墨墨
３
企业管理者可以利Ｊ；｜ｉ手机终端对个人、部门进行弩勤和实时查询。
目５＾Ⅲ￡Ⅱ＃＃＃目
３．２安全殛生产数据查询子系统
（１）安全监测
对井下各种有毒有害气体及工作匾的作业条件
进行宴时监测，如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳，氧气浓度、风速、负压、温崖、岩煤温度、顶饭压力、炳雾等。（２）生产监控
Ｅ矿山系统功能
对井上、井下上要生产环节的各种生产鸯敬和霞要设备的运行状态进行实时监控，如煤仓煤位、水仓
３１人员定位子系统
水位，供电电压、供电电流、功率等模拟量；水泵、提升
机、局麻、主扇、胶带机、栗煤机、开关、磁力起动器的
系统采集矿工射频ＲＦｌＤ定位信息．并将采集数据经移动通信网络宴时传进至煤副领导层手机终端上，管理层可以随时掌控井下人员数母和分布情况。运行状态和喜数等。
２
２企业信息安全保证
系统将服务器搭建在企业侧，通过散据专线与移动网络吏现连接，通过建设防病毒库，防火墙等确保系统自身安全．并提供＝位一体的安全解决方案，确保企业信息联网的技术应用
２１
警§脚
目１｝％女｝＃＃｛｛目
“Ｅ矿山”综合管理系统将ＲＦＩＤ拄术与中同移动
万方数据
亿吨，占全省的５３黝，有５７对矿井．煤产量居全省前列。煤
矿安夸生产一直是地方党委姗和札会各界关注的霞点。
控制系统，但这些系统也存在一定的局限性，主要包括：
济宁地拭煤矿啦幢自动化．信息化水平普遍较高．对
安仝监测．生产监控、人员定位等过程均有成型的管理或
（１）信息获取局域性限制鞍大：全面信息只彳Ｆ调度室掌控．形成信息孤岛效应；（２）管理层信息获取实时性不高：仪在早会或电话询问谢度室才能获取“产、运、锖”等数据ｉ（３）新技术应用不高：未与物联阿、移动通信等实现有效融合。针对“上问题．济宁移动利用自身优势研发了“Ｅ矿山”综合管理系统，可以实现对井下人员的宴时定位。并对井下视频转移的手机端进行监控：遇到瓦斯、水文、风建等监谟ｌ数据超标情况．系统第一时间向相关人员发送报警信息，可有效降砥事故发生概率，