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物联网技术在煤矿安全中的应用

  
评论: 更新日期:2015年03月09日

        1.3.2射频识别技术
        射频识别技术就是RFID技术,它是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,又称电子标签、无线射频识别。它主要通过射频信号等一些先进手段自动识别目标对象并获取相关数据,帮助人们在不同状态下对各类物体进行识别和管理。射频技术系统一般由电子标签和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的标识物体信息的电子数据,是代替条形码的物联网关键技术之一。它具有一些特点:能够轻易嵌入或附着于物体,实现对物体的追踪定位;读取距离远,存储数据时间短;电子标签的数据存取有密码保护,安全度高。它目前有很多频段,主要集中在13.56MHz频段和900MHz频段的无源射频识别标签应用最为常见。短距离应用方面通常采用13.56MHz频段;900MHz频段主要用于远距离识别,比如车辆管理、产品防伪等领域。阅读器与电子标签可按通信协议互传信息,既阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据命令将内存的标识性数据回传给阅读器。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合,能够实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。
        1.3.3网络通信技术
        传感器依托网络通信技术实现感知信息的传递和协同,传感器的网络技术分为两大类:广域网络通信和近距离通信。在广域网络通信方面,IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输,特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展,IPv6的存在使为每个传感器都分配IP地址成为可能,也为传感网的发展创造了良好的基础网条件。以IEEE802.15.4为代表的通信技术是目前近距离通信的主流技术,具有低功耗、低速率和短距离传输的特点,应用于支付计算和存储能力有限的简单器件。
        物联网技术与煤矿安全生产作业
        目前信息化已经广泛的在地面低危企业应用起来,Oracle、SQL等已经能成熟应用信息化平台,财会电算化与物资供应系统的融合也已经广泛的应用于各大企业,对数据整合可借鉴地面大型公司。 煤矿井下无线传输衰减大、电气必须防爆等特殊性,制约着地面物联网技术直接在煤矿井下应用。因此,需要针对煤矿井下特殊性和煤矿安全生产需求, 研究矿用物联网技术。
        2.1物联网在煤矿中的架构
        2.1.1物联网三层结构在煤矿中的应用
        感知层:主要包括传感器等数据采集设备,比如说地面井口、煤台、井下等场所安装的视频监控和传感设备;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:可以采用三级架构,既煤矿企业网络、市级分控中心。省级监控中心,采用“分级监管,分级响应”的机制,搭建煤矿物联网架构。包括矿井监控数据流转网、煤矿企业的数据专线、集团公司数据专线、市级分控中心数据专线于省级监控中心的数据专线。
        应用层:包括煤矿安全监控系统、井下视频监控系统、井下人员定位系统、中央通风机、副井提升系统、主井提升系统、地面电力调度系统、井下排水系统、采煤工作面自动化系统、井下胶带机运输系统、井下运输系统等。
        2.1.2物联网应用于煤矿安全监测
        将整个煤矿的所有设备和人员视作一个统一的整体,将其采用物联网技术实现连接,实现煤矿的采煤系统、掘进系统、机电系统、运输系统、通风系统和排水系统等多个系统的综合集成。煤矿的所有要素都是煤矿物联系统的连接对象,是煤矿物联系统的基本结构和功能单位,比如井下的掘进机、输送机、各种传感器、交换机等设备和人员等等,应用感知技术能够使其具有数据信息采集功能。煤矿物联系统是通过煤矿的光纤工业以太环网将煤矿的所有要素连接起来,进行相互间的通讯。煤矿的光纤工业以太环网承载着煤矿绝大部分的数据通信,从而实现煤矿的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。将煤矿的所有要素分为“人、机、环、管”四类要素,既人员、设备、环境、管理,通过煤矿物联系统实现煤矿的“物物相连”,把煤矿的所有要素集成为一个完整的统一体。煤矿物联系统为煤矿安全生产提供准确的信息,是实现煤矿安全生产的有力保障。煤矿物联系统能够有效的提高煤矿安全监察部门的工作效率,监管能力和服务水平,提高处置煤矿安全生产事故的能力。物联网技术是煤矿企业实现集约式生产和低碳化目标的有效手段。
        参考文献:
        林曙光,物联网在煤矿安全生产中的应用,,2010移动通信
        煤矿井下安全避险“六大系统”的作用和配置方案(J)   工矿自动化,2010(11):1-4
   

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