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1、感知矿山物联网在煤炭行业的应用的重点是所有与矿区 安全、生产相关的感知 层网 络的接入。因为在矿区 建设过程中，不同传感 器前言煤矿安全生产关系到人民群众的生命和 财产安全，各级政府一贯重视煤矿安全生产问 题，并采取一系列措施不断加强安全生产工 作。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，地质条 件的变化会使移动的采掘工作面不断出现新情 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，这就给安全工作带 来了困难。如何加强煤矿安全生产管理模式， 实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心 的问题。基于矿区信息化和智能化的 “感知矿 山”就是物联网技
2、术成功应用在煤炭行业很好 的例证。“感知矿山”通过全面感知，对矿区的 人（人员定位、无线通信）、设备（综合自动 化）、环境（安全监控、矿压监控等）全面感 知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具 有直观形象的应用，通过3D G I S矿区全息展 示，来全面感知矿山。“感知矿山”可用于煤矿（地面、井下） 安全生产、煤炭行业综合信息化、税务局、煤炭 局、县区煤炭产量监控，也可用于林业系统监 控、电力系统高压开关监视和控制等多个场景， 目前在全国有很多成功案例。 “感知矿山 ”实施的生产厂商不同，协议接口不统一，有些是早期 建设项目，没有智能接口。全面接入传感网络， 是全面“感知”矿山的基础。“感知
3、矿山”不仅提高矿山的安全管 理水平，更多的是涉及到生产，如利用信息 技术、网络技术以及传感网络对矿区煤运皮 带、煤仓、洗煤厂、水仓、变电站等各个生 产相关设备系统的感知和控制，在很大程度 上提升了矿区的自动化生产能力，是 “两 化”融合的典范。“感知矿山”系统结构煤矿矿区综合信息化系统是将先进的自动 控制、通信、计算机、信息和现代管理等技术 作为一个整体，提供整体解决方案，以实现企 业的优化运行、控制与管理，从而提高企业核 心竞争力。综合自动化是煤矿实现高产高效的 有效手段，对提高煤矿的生产运行状况、安全 水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具 有重要的作用。本方案就是针对目前煤矿的实际需求
4、，推 出高效、可靠、安全的自动化网络系统。本系 统以矿井综合自动化信息平台为主体，采用矿 用光纤工业以太环网和工业现场总线等技术共 同构建综合数字化信息传输平台。感知层设备由大量感知环境、机电、人 43应用层物联网与两化融合工矿综合管理平台地表综合管理地层勘探管理 井巷信息管理考勤定位管理 生产设备管理 井下视频监控网络层工业光纤网移动通信网监控分站感知层通风、变电所、瓦斯/风速皮带综合保护系统等环境传感器煤仓料位计 水位计有源RFID摄像头 自动化控制 远程产量监控计 电力监控传感器井下供排水监控系统井下中央变电所监控系统井下上一变电所监控系统图 1 感知矿山系统结构互联网办公电脑 办公电脑
5、Web服务器Web浏览防工病程师毒服站务、网器管、 操作员站防火墙防火墙iz-j y调度中心数据库、I/O服务器短信报警平台西风井注浆站 监控系统压风机房 监控系统清水水泵房 监控系统污水处理车间主扇监控系统吉比特 光纤环网监控系统 瓦斯泵房安全 （低浓度）监控系统选矸车间 瓦斯监控中心东风井变电所 东风井注 及主扇监控系统 监控系瓦斯泵房抽放 （高浓度）监控系统西沟制氮房监控系统地面地面地面井下井下井下吉比特 光纤环网皮带监控系统特别报道图2汝箕沟矿感知矿山系统结构44TELECOMMUNICATIONS TECHSOILOGY/ 2010 販竺豐并T4W擀览忡#IRFID迖柑广H肮岭计电卉
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7、的原 则，尽量减少投资，节约成本； 加强自动化系统、信息管理系 统在煤炭行业的通用性； 实现生产控制的实时数据库和 信息管理的关系数据库的接口，能 够实现信息系统对生产数据的无障 碍存取； 上位监控系统软件、网络管理软件等均基于W e b浏览器模式开发， 支持远程监测和维护； 提供有效的网络管理和系统监决策科学化、现代化和智能化 系统建设特点如下：员等的传感器构成，例如，风速、 风量、温度、转速、振动、电压、 电流、功率等传感器，甲烷、 C O、 CO、0、锚杆压力、钻孔应力、顶2 2板离层环境等传感器，跑偏、堆煤、 烟雾、皮带打滑等传感器，煤仓料位 计、水位计等传感器以及摄像机、 RFID人
8、员定位等。这些传感器在矿区 地面、井下构建了一个庞大的传感网 络层。网络层设备主要有铺设在地面、 井下的吉比特光环网及网络交换机 设备、光电转换设备、路由器、防火 墙、服务器等，以及用来实现无线覆 盖的PHS网络或Wi-Fi网络，共同构建 了覆盖整个矿区的数据网络。应用层是矿区综合信息化系统， 包含矿区3D GIS系统、综合自动化系 统、人员管理系统、视频监控系统、 短信管理平台、矿区应急指挥系统、 调度系统等。应用层软件提供各种 通用的数据接口，在此之上，可以方 便地将提升机监控系统、安全监控系 统、矿井通信系统、应急救援通信系 统、视频监控系统、井下调度无线通 信系统、大巷运输系统、选煤厂
9、计算 机控制系统、主通风机监控系统、压 风机监控系统、中央泵房监控系统、 工业电视系统等进行无缝链接，最后 经过工业以太网平台统一传输到应用 层上进行统一的管理，如图 1所示。真 正实现矿井 “采、掘、运、风、水、 电、安全”等生产环节的信息化和自 动化，从而优化生产和管理。系统特点依托矿井工业以太环网的高速控 制网络，通过推进煤矿矿井生产过程 控制，促进企业综合信息化。即实现 数据采集自动化、业务信息集成化、 信息管理网络化，最终实现煤矿管理 个逻辑独立的单环，传输方向相反，且 配置成自动切换的自愈环。煤矿综合自动化利用全集成自动 化的思想，将矿井各生产环节的设备监 控融为一体，与工业电视监
10、视系统协 作，利用工业以太网，在地面中央信息 中心控制室实现对全矿井各生产环境和 设备的监视和控制；将信息通过网络传 送给矿级领导，使矿级领导在办公室通 过计算机即可随时了解安全、生产、财 务、人事、运营等各种信息，实现全矿 井统一调度、统一管理。煤矿数据中心服务器可以通过专 线和集团信息中心联网，本地中心服 务器作为集团中心网络的数据分站， 控、调试、诊断技术，保证系统维护 管理的简明、方便、有效，在设备发 生故障时能够方便、及时地发现、排 除故障。案例分析针对煤矿的实际情况，本着信息 网络通盘考虑，兼顾煤矿原有建设投 资和未来发展需求，在汝箕沟矿建立 了一套完整的感知矿山系统。随着该 系统
11、的建设，逐步实现全矿信息化管 理，最终全面提升煤矿安全生产和运 营管理水平。纳入集中监控的主要生产环节覆 盖生产、安全整个过程，包括：主煤 流运输、井下供排水、35 kV变电所、 地面变电所、井下变电所、矿井通 风、压风系统、给排水、水处理、主 井提升等。需要纳入集中监测的主要 生产环节有：矿井环境监测、火灾束 管监测预报、综掘工作面、注氮、注 浆等。网络结构如图 2所示。矿井综合信息化系统通信网络平台 为吉比特工业以太网，分为地面吉比特 光纤环网和井下吉比特光纤环网，地面 和井下的环网以太网交换机分别挂接在和100 Mbit/s的下联接口。每个环网有两处理的数据发送给信息中心，信息中心服务器
12、做统一处理或存储。该方案技术起点高、针对性强。 一方面充分利用煤矿现有自动化设 备，将不同时期、不同厂商、不同自 动化水平的设备综合在一起，实现统 一管理；另一方面实现了煤矿综合自 动化、综合信息化的目标，达到了国 内先进技术水平。该方案的实施必将 为其他老矿的综合信息化、自动化改 造提供示范和借鉴意义。如对本文内容有任何观点或评论，请发 E-m a i l 至 。烽火通信中标中国移动 IMS 集采日前，中国移动2010年C M-IMS商用集采招标结果揭晓，烽火通 信凭借完善的全业务方案和个性化 的服务成功中标。烽火通信所提供 的IMS解决方案主要基于IMS网络架 构，在IMS层上可构建开放式的固定 移动融合应用平台，支持固定和移动 一客户端的接入，可面向企业、家庭和 个人用户提供包括融合语音在内的丰 富的IMS多媒体融合应用业务，为中 国移动向全业务网络转型提供了强有 力的支持。45庇
