浅谈物联网技术在矿山中的应用
浅析煤矿开采中的智能开采技术
浅析煤矿开采中的智能开采技术【摘要】煤矿开采在现代工业中占据着重要地位，但传统开采方式存在安全隐患和资源浪费等问题。
智能开采技术的出现为解决这些问题提供了新的途径。
本文首先介绍了煤矿开采的现状，然后探讨了智能开采技术的重要性及发展趋势。
在正文部分中，重点介绍了智能采煤系统、物联网技术在煤矿开采中的应用、人工智能在煤矿开采中的应用、大数据分析在煤矿开采中的作用以及智能装备在煤矿开采中的应用。
总结了智能开采技术的优势、未来发展以及推广与应用的重要性。
智能开采技术的不断创新和应用将大幅提高煤矿开采效率，减少人员伤亡事故，推动煤矿行业向智能化、可持续发展方向迈进。
【关键词】关键词：煤矿开采、智能开采技术、智能采煤系统、物联网技术、人工智能、大数据分析、智能装备、优势、未来发展、推广与应用。
1. 引言1.1 煤矿开采现状随着工业化进程的加快和能源需求的不断增长，煤矿开采一直是我国的重要产业之一。
目前，我国煤矿资源储量丰富，但也存在一些问题和挑战。
一方面，煤矿资源的深度开采、煤层火灾、瓦斯爆炸等安全隐患仍然存在，给煤矿生产带来了一定的困难；传统的煤矿开采方式存在能源浪费、环境污染等问题，已经不适应现代社会的发展需求。
在煤矿开采过程中，由于传统采煤方法的局限性，导致煤矿生产效率低下、安全隐患高等问题依然存在。
如何引进智能开采技术，提高煤矿的生产效率和安全水平，成为当前煤矿行业急需解决的问题之一。
煤矿开采现状显示出传统开采工艺的短板，需要加速转型升级，引入智能开采技术助力煤矿行业的发展。
这将不仅提高煤矿的生产效率，还将减少能源浪费和环境污染，实现煤矿行业的可持续发展。
1.2 智能开采技术的重要性在煤矿开采中，智能开采技术的重要性不言而喻。
随着全球经济的发展和资源的日益枯竭，煤矿开采面临着越来越大的挑战。
传统的煤矿开采方式存在许多问题，包括安全风险高、资源浪费严重、生产效率低等。
而智能开采技术正是应对这些挑战的有效途径。
基于5G技术的“智慧矿山”建设研究
基于 5G技术的“智慧矿山”建设研究摘要：近年来，经济快速发展，网络技术发展迅速，安全事故一直是困扰矿山行业的重大问题，《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》中强调，矿山行业必须建设和完善安全避险“六大系统”，并提出矿山安全要以预防为主。
在矿山安全系统建设中，自动化技术及其系统的引入成为重要手段。
矿山综合自动化系统为数字化矿井的建设奠定了基础，也成为矿井物联网的载体。
5G技术的发展为矿井自动化系统联网控制提供了更加稳定的网络通信条件，助力智慧矿山的建设。
本文就以5G技术为基础，探讨5G技术在智慧矿山建设中关键技术的应用及其发展前景，旨在为指挥矿山的建设及方案优化提供一点参考。
关键词：5G技术；智慧矿山；建设引言我国是世界上矿山资源最为丰富的国家之一。
伴随着机械化技术的发展，矿山生产效率得到极大提高，开采量也大幅增加。
计算机、网络通信和信息处理等现代化技术的产生和应用，推动了矿山生产的自动化、数字化，进一步提高了矿山生产效率。
5G、物联网、人工智能等新一代信息技术推动矿山从数字化向智能化方向发展，为实现煤矿的无人化、少人化提供了技术支撑。
本文主要分析了5G技术与智能矿山的理论内涵，重点阐述了5G技术在智能矿山建设中的应用场景，并根据煤矿实际对矿山5G网络建设提出建议。
1智慧矿山传统的采矿业主要是以人力为主体去实现，在实际作业过程中，主要依赖人的主观意志，不能准确、即时的去完成，再加上易疲劳、记忆偏差、知识不足等多方面，传统的采矿业表现出了：看不清、算不准、控不住。
物联网技术的发展，将智慧矿山成为一个欣的信息世界，从实践的角度，智慧矿山的运行实现了操控人员在调度控制室，通过输入生产任务或目标，通过操作鼠标、键盘等输入设备，控制提升设备、通风机等采矿设备，使得各机器自适应工作面条件，进一步优化了自己的工作参数，保证了相关设备的协作和联动。
智慧矿山技术的发展不断地自动采集矿下信息并及时返回，通过信息算法和智能模型处理，信息传输主要依赖于CDMA、WiFi、3G、4G通信系统，较好地保证了生产过程中语音、图像、视频传输等信息的传输。
物联网技术在矿山安全管控体系的应用
支 持物 联 网相关 的项 目建 设 ， 并 制定 了 １ ２项保 障 措 施． 新 加坡 提 出了智 慧 国 ２ ０ １ ５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 ， ２ ０ ０ ９年 韩 国将 物联 网 市场 确 定 为 新 增 长 动 力 ，日本 则 着 力 发 展 Ｕｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｏ ｕ ｓ
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 ： ＴＤ ６ ７ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ２ ８ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ０ ２
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．
Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ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
云计算与大数据在矿山行业中的应用
云计算与大数据在矿山行业中的应用随着时代的发展和科技的革新，云计算和大数据成为了当今信息科技领域的最具潜力和前景的两个领域。
在矿山行业中，云计算和大数据有着广泛的应用和推广，为矿产资源的生产、利用和经济的发展做出了不可磨灭的贡献。
一、云计算在矿山行业中的应用云计算是一种以互联网为基础的，实现资源共享、按需交付和按量计费的计算方式。
在矿山行业中，云计算可以主要分为以下几个方面的应用。
1.工业互联网：工业互联网是云计算与物联网的重要技术结合。
在矿山行业中，应用工业互联网技术，可以实现设备数据、工艺参数、生产计划等信息的共享和交互，可以有效提升矿山生产的智能化水平，提高生产效率，降低生产成本。
2.智能矿山：智能矿山是指利用云计算、物联网、大数据等技术建设的具有智能化水平的矿山。
在智能矿山中，利用传感器和物联网技术实现矿山的精细管理，通过大数据的分析，实现矿山生产的优化和智能控制，提高矿山的安全性、可靠性和效率。
3.云计算平台：云计算平台是指利用云计算技术搭建起来的管理平台，可以为矿山企业提供一些基础设施和服务，例如数据存储、数据分析、应用部署等。
从而实现矿山的数字化和信息化，提升矿山企业的竞争力。
二、大数据在矿山行业中的应用大数据是指在互联网上海量复杂的数据，包括生产、销售、用户数据等，可以利用数据分析算法从中提取信息，从而获得商业价值。
在矿山行业中，大数据可以广泛应用于以下几个方面。
1.生产管理：利用大数据分析，可以对矿山生产进行实时监控，及时发现和解决生产中的问题，从而提高生产效率和产品质量。
同时，还可以对生产过程进行优化和精细化管理。
2.资源预测：利用大数据分析技术，可以对矿产资源的产量进行预测和预测，从而实现生产计划的有效规划和资源的合理利用，减少浪费。
3.智能化设备管理：利用大数据分析，对矿山设备进行实时监控和故障预警，可以实现设备的精细化管理和故障的及时排除。
4.企业管理：利用大数据分析，可以对矿山企业的内部管理进行优化和精细化，提高企业经营效率和效益。
面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业的应用
面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业的应用摘要:介绍了自动化的物联网技术的主要优点,指出煤矿行业在实现了机械化、自动化之后,发展面向生产自动化的物联网技术是建设现代化矿井的必由之路。
面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业的应用,将使矿井人员的安全得到保证,将使煤炭行业的经济效益得到明显提高。
针对我国煤矿生产技术落后的现状,提出了面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业应用的方案和建议。
关键词:自动化煤炭工业物联网1 物联网技术与我国煤炭生产现状概述随着国家对矿山安全的重视程度不断加强,矿山企业在各种安全监控、生产自动化系统方面的投入逐年加大,对保证矿山的安全和正常生产起到了重要作用。
由于我国煤炭储存条件复杂,煤矿自动化水平低,井下用人多,生产安全监控系统采用的技术比较落后,功能单一,使得生产成本高,安全形势不容乐观。
“物联网”概念的问世,打破了煤炭生产行业生产自动化和安全保障技术发展的传统思维。
过去的思路一直是将物理基础设施和信息基础设施分开。
对煤矿安全生产而言,在“物联网”时代,各类传感器、电缆、电气设备、钢筋混凝土等将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,基于物联网可以对煤矿复杂环境下生产系统内的人员、设备和基础设施实施有效的协同管理和控制。
物联网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。
物联网技术支持下的煤炭生产自动化,在生产组织和流程方面将会发生明显的变化,具有以下的特征:将矿山地理、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化,将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合,构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络,动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。
2 煤炭生产安全监控的物联网技术及其实现从煤矿安全监控方面看,基于物联网技术的煤炭生产自动化是在实现综合自动化的基础上,实现三个方面的物联网。
物联网在煤矿安全生产中的应用
煤炭生产环节 中的各项指 标更是 非常适合 且极有 必
要进行 联 网跟 踪采 集 。所 谓 的煤 矿 安 全 生 产 物 联
备简单 ， 投 资要 求 低等 特点 。Ｋ Ｊ ２ ７ １系统 分井 下 和
地面两部分 ， 地面部分主要是 由通讯接 口 、 人员 管理
网， 是将物联 网 的概念 运用 到 煤矿 安全 设 备 的研 发
物联 网这一全新概念 ，并围绕这一概念 ， 根据肥矿集 团杨营能源有限责任公 司（ 以下 简称杨营公 司）系统建设情况讨论如何构 建和 完善 未来煤矿安全生产物联 网， 从 而为煤矿安全生产提供 先进可靠的技 术保 障。
关键词 煤 矿 安 全 生产 物 联 网
中 图分 类 号
Ｔ Ｄ ６ ７ ２
物联 网指 的是 通过射 频识别 （ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ） 、 红 外感 应 器、 全球定位系统 、 激光扫 描器等 信息传 感设 备 ，进
物联 网的发展打破 了之前 的传统思维 ， 全 面感知 、 可
靠传送和智能处理 是物联 网的基本 特征 。尽管 我 国 煤矿安全生 产 已取 得 了不 小 的进 步 ， 但是 总体水 平 还 比较低 ， 与 国际上 煤 矿安 全生 产先 进水 平 相 比还 有较大差距 。如何 利 用信 息化 产 品 ， 保 障煤 矿安 全 生产 ， 预 防事故发生 ， 在事故发生后快速 、 准确定位 ，
问题 。
（ ６ ）矿 山物联 网建 设是 一 个持 久优 化 、 改 进 的
工程 ， 需要不断的累积数据进行 系统分析。
［ ２ ］ 陆铮 ， 汪丛 笑． 工业 以太 网在 全矿井综合 自动化 系统 中的应 用［ Ｊ ］ ． 工矿 自动化 ， ２ ０ ０ ６ （ ０ ３ ） ［ ３ ］ 张敏 ， 于宝申． 煤矿综合 自动化 监控 系统设计及应 用
物联网技术在煤矿安全中应用
物联网技术在煤矿安全中的应用摘要：本文阐述了物联网的概念与结构，以及物联网在煤矿产业中的应用现状，并分析了煤矿对物联网的需求，概括了物联网技术在煤矿安全中的应用。
关键词：物联网；煤矿行业；煤矿安全中图分类号：tp3931 物联网技术概述1.1 物联网的概念物联网[1]（the internet of things）的定义是：通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，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。
1.2 物联网层次结构从技术构架上来看，物联网可分为三层。
1.2.1 感知层感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、rfid标签和读写器、摄像头、gps等感终端，用于识别物体，采集信息。
1.2.2 网络层网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，负责传递和处理感知层获取的信息。
1.2.3 应用层应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
1.3 物联网的特征及作用物联网具备三个特征：一是全面感知，即利用rfid、传感器、二维码等随时随地地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确的传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
2 煤矿安全2.1 煤矿安全概述（1）我国煤矿95%左右是井工开采，存在水、火、瓦斯、煤层、坍塌等危险，露天煤矿存在滑坡危险，这些严重影响矿工安全和企业发展。
（2）井下空间狭窄，环境恶劣、巷道复杂、大型机电设备众多。
（3）煤矿在开采过程中要移动生产设备，企业对于设备的维护管理水平较低。
（4）煤矿机车定位主要以有线通信方式为主，信号接收不准确，定位精度较低。
基于互联网+智慧矿山发展分析
基于互联网+智慧矿山发展分析随着互联网技术的不断发展和普及，各行各业都在加速步入数字化、智能化的时代。
矿山领域作为传统行业之一，也在逐步深化互联网+智慧化发展。
基于互联网+智慧矿山的发展将为矿山企业带来技术创新、效率提升、环境保护等多方面的好处。
本文将从技术、管理和环境等方面进行分析，探讨基于互联网+智慧化的矿山发展趋势和挑战。
一、技术层面基于互联网+智慧矿山的发展，首先需要应用现代信息技术来提升矿山的生产效率和质量。
通过大数据分析、人工智能、物联网等技术手段，可以实现矿山设备的远程监控、智能化作业，提高设备利用率和生产效率。
利用无人机、遥感技术等，可以对矿山区域进行全面的勘探和监测，为矿业资源的开发和评估提供更为精准的数据支持。
还可以借助虚拟现实、增强现实技术来进行矿山规划和设计，有效降低矿山工程施工成本和风险。
二、管理层面互联网+智慧化在矿山管理中的应用，将带来管理方式的革新和效率的提升。
通过建立信息化的管理系统，可以实现矿山资源的实时监管和调度，提高资源利用率和生产效率。
可以借助云计算、大数据分析等技术，对人力、物力、财力等资源进行统筹和优化配置，提升整体运营效率。
基于互联网+智慧矿山的管理模式还可以实现远程指挥和调度，减少现场管理人员的风险，提高安全生产水平。
在人力资源管理方面，可以通过信息化手段实现员工培训、考核、激励等工作，提升员工的素质和技能；在供应链管理方面，可以实现全流程的信息化管理，优化资源供给和交付流程，降低成本、提高效率。
三、环境保护在矿山开采和生产过程中，常常伴随着环境污染、资源浪费等问题。
基于互联网+智慧化的发展可以有效解决这些环境问题。
通过智能化的设备和系统监控，可以减少废弃物、粉尘等的排放，降低对周边环境的影响。
可以利用多种环保技术，比如污水处理、废气净化等，减少矿山生产对环境的破坏。
互联网+智慧化还可以实现对矿山区域生态环境的监测和保护，提高矿山的可持续发展能力。
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浅谈物联网技术在矿山中的应用
【摘要】本文将物联网的技术及理念与煤矿企业安全生产管理的现状与需求
相结合，探讨了物联网技术在矿山中的应用，提出了“智慧矿山”的理念。
【关键词】物联网;煤矿安全;数字矿山;工业自动化;移动定位通信
0.前言
物联网，英文简称为IOT(Internet of Things)，是指将各种信息传感设备与互
联网相结合所形成的网络，其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制，并与
互联网结合成一个智慧的生产体系。物联网作为新一代信息技术，必将带来继计
算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
作为先进的信息获取和处理技术，物联网已经在医疗、工业、农业、商业、
公共管理、国防等领域得到了广泛应用，是促进未来经济发展，构建和谐社会的
重要手段。
近些年来，随着煤矿事故的频发，煤矿生产安全已经成为社会关注的热点话
题，也引起了国家决策层的高度重视。究其原因，是因为我国煤矿95%以上是井
工开采，煤炭生产的条件差、开采深度深、瓦斯、煤尘、水灾、火灾、冲击地压、
地热等困扰着煤炭工业的健康发展，煤炭行业既是国家能源的主要支柱，也一直
是我国工矿企业中的高危行业。如何降低煤矿生产的风险，提高井下作业的安全，
一直成为业内人士与有关专家研讨的话题。
1.数字矿山
数字矿山也称“智慧矿山”，是建立在矿山数字化基础上能够完成矿山企业所
有信息的精准适时采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作和
智能化服务的数字化系统。
“智慧矿山”由三个核心系统组成：智能生产、智能安全、智能物流。智能生
产包括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。而“智
慧”的体现是以这些系统以协同的方式相互衔接，相互促进，互为保障，有效地
促进企业执行力与高效性。支撑“智慧矿山”的技术是计算机与信息处理、云计算、
物联网、通信与工业自动化技术。
2.物联网技术的应用
物联网是将各种信息传感设备，如二维码、射频识别(RFID)、全球定位系统
(GPS)等装置与网络结合起来，从而给物体赋予智能，实现人与物、物与物的相
互间的沟通和对话，实现智能管理。物联网技术与理念的推广，对提升我国煤炭
企业的物流与安全生产管理水平具有重要的意义。煤炭行业的特殊性，使其不但
具备“物联网”的实施条件与需求，还具备人员定位的条件。煤矿井下人员定位系
统已成为行业强制标准正在逐步实施，将物的定位与人的定位相结合，辅助以通
信系统，与生产系统相协同，应用于煤矿企业的安全生产管理，是物联网技术在
煤炭企业安全生产工作中创新应用的核心。
2.1系统架构
根据煤炭企业生产管理需求与现状，将系统业务分为人员定位与管理、设备
定位与管理、车辆/机车的定位与管理、危险品流向与运输监控与管理四个子系
统，以物流与安全生产综合管理系统平台为核心，以无线/有线一体化调度通信
系统、视频监控系统、应急通信系统为辅助通信系统，与安全监测监控系统、综
合自动化等系统相结合。
2.2 技术方案
2.2.1指挥调度系统
数字矿山的综合指挥调度系统并不是把监测监控、工业自动化、人员定位和
通信系统进行一些简单集成,外加一些诸如生产调度日志和报表。而是基于三维
可视化平台,实现监测监控、通信和人员定位系统,以及生产技术管理、安全管理
等的强集成。
系统由主要标识卡、读卡器、网络传输系统、上位机与系统软件组成，标识
卡由个人佩带。目前，国内的煤炭企业大都已经安装了人员定位系统，可以接入
到物流信息化系统管理平台。设备定位与管理系统与人员定位与系统相同，共用
读卡器、网络传输系统、上位机与系统数据库软件，以标识卡的不同分组来区分
人与设备，标识卡悬挂在设备上。
2.2.2机车定位与管理系统
生产技术管理系统是数字矿山的核心内容，主要包括地测地理信息系统、采
矿协同设计系统、智能化矿井通防系统、输配电地理信息系统、工业管网地理信
息系统等。目前，我国煤矿井下机车定位主要以有线通信方式为主，对于有轨机
车，目前采用最多的是定位继电器＋有线通信的方式的实现。由于技术成本与现
场安装环境的限制，定位继电器无法高密度大量安装，所以只能在道岔、车站等
少数关键位置实现定位，机车运行途中的精确定位无法实现；近年来，有些使用
无限网络技术进行定位的尝试，但由于煤矿井下的特殊性，定位环境为链型的封
闭巷道环境，难以像地面一样通过对多基准点的无线信号场强的测量与计算获得
精确的定位，因而还不能大范围的投入使用。
3.结束语
物联网和“智慧矿山”等概念的提出，在某种程度上打破了我们原来对系统、
技术及应用的固有看法。像中国这样一个产煤大国，安全与生产的矛盾一直困扰
着行业的健康发展，将具有鲜明时代特色的物联网技术引用到传统的煤矿生产
中，不仅能够提高矿井的可靠性与安全性，而且能够实现人、设备与环境之间的
很好融合，这样能够创造出一个高效、安全以及自动化更强的智慧矿山。■
【参考文献】
［１］卢新明,尹红.数字矿山的定义、内涵与进展[J].煤炭科学技术,2010,(01)．
［２］感知物联网[J].智能建筑与城市信息,2009,(09)．
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业,2010,(08).
［４］孙继平.矿井移动通信的特点及现有系统分析[J].煤矿自动化,1997,(04).
［５］蒲红梅.浅谈物联网技术[J].科技资讯,2010,(02).