物联网在煤矿安全生产中的应用

为保障煤矿安全生产，提升煤矿安全监管水平，文章提出了煤矿安全生产物联系统，阐述了系统方案的设计与实施。系统的设计与实施分为感知层、网络层和应用层三个层次，可实现数据采集与检测、现场监测与控制、远端监控指挥等功能。

1 引言

尽管我国煤矿安全生产已取得了不小的进步，但是从横向比较，其总体水平还比较低，与国际上煤矿安全生产先进水平相比还有较大差距，尤其是重特大煤矿安全事故还屡有发生。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，进行应急抢救抢修，成为摆在我们面前的重大课题。

2 煤矿安全监测监控存在的问题

我国大多数煤矿安全监测监控系统存在的问题不容忽视，主要有以下问题：

（1）煤矿井下作业远离地面，地形复杂、环境恶劣，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；

（2）煤矿事故发生后，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差；

（3）大部分煤矿安全监测监控设备落后且老化，不能很好地适应井下环境，不能很好满足煤矿安全生产需要；

（4）现有煤矿安全监测监控系统各成体系，没有统一标准和接口，造成了监测工程中数据漏报、系统间无法正常通信等问题，导致安全隐患的出现。

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、统一接口与标准的要求进行设计，其设计分成三个层次，分别是感知层、网络层、应用层。

感知层主要由传感器组成，将传感器检测到的数据通过通讯模块传送至控制计算机，实现数据检测与采集。感知层包括：1）传感器等数据采集设备，如地面井口、煤台、井下等场所安装的视频监控和传感设备；2）数据接入到网关之前的传感器网络，包括矿井传感设备的数据接入、传输和汇总。

网络层通过各种电信网络与互联网的融合，实现物体信息实时准确地传输与交互。网络层采用三级架构，即煤矿企业、市级分控中心、省级监控中心，以“分级监管，分级响应”的机制，搭建煤矿安全生产的物联网架构，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。应用层利用云计算、模式识别等各种智能计算技术，对海量数据与信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，包括远程监测与控制、煤矿安全事故应急指挥、信息上传与共享等。应用层包括：1）主机与存储系统建设；2）煤矿企业、市级、省级监控中心显示、调度、指挥系统；3 ） 煤矿企业上报信息的标准化工作；4）门户网站及安全系统建设。按照以上设计，整体网络图如图2所示，实现以下目标：(责任编辑：admin)