物联网技术与煤矿自动化系统的结合

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摘要：以物联网技术为出发点，指出煤矿自动化系统运行中存在的问题，并从系统配置、系统功能、系统感知等方面的实现，对物联网技术与煤矿自动化系统的结合应用进行研究。

关键词：物联网技术；煤矿；自动化系统；智能化

引言

煤矿作为我国经济产业的重要支柱，通过煤矿资源的开采，可有效保证行业领域性经济结构呈现出稳定增长的态势。然而，随着现阶段生态环保问题的日益加大，煤矿资源在开采过程中将对生态环境造成一定的危害，大多数煤矿企业也在寻求新技术、新工艺，减少煤矿生产过程中环境影响因素。物联网技术体系与煤矿自动化系统的结合，可有效为数据信息建构多维度的传输机制，保证系统功能在具体实现时可正确落实到煤矿生产过程中，以此来推动煤矿企业的自动化、智能化转型，进而为煤矿企业可持续发展奠定坚实基础。

1物联网技术特性论述

物联网技术是指将物体建立一个信息标识机制，然后将其与互联网体系中的信息节点进行关联，保障物体在运行过程中所有的信息可及时整合到系统中。物联网体系的实现主要通过传感器技术、识别技术、定位技术、扫描技术等为主，通过对事物本体进行全过程监督，以采集出系统对该类事物运行过程中所需要的信息。物联网技术的实现可有效将物体与人们、物体与物体之间建立一个信息传输通道，通过数据整合与运行来实现万物互联。互联网技术是作用在互联网体系之上来实现的，其是对互联网对数据信息传输的一个延展形式，当然企业可通过局域网内部参数的设定来实现某一地区的数据互联，保证此类局域网系统下事物以及人们行为所产生的信息精准地传输到系统数据库内，进而实现数据的高效率整合及运算[1]。

2煤矿自动化系统运行中存在的问题

2.1标准建设问题

煤矿自动化系统的建设是现阶段主要发展方向，然而从我国自动化煤矿采集及运营系统的具体实现效果来看，整个管理机制以及标准化数据参数的设定仍处在完善过程中，特别是在自动化系统初始建设时期，整个网络平台建设并未能达到自动化运行基准，这就造成平台业务处理无法与实际运行需求达成一致，令煤矿自动化实现无法深度落实到生产及运营管理中。此外现阶段煤矿自动化的实现，无法与开放性资源体系的建设达成一致，进而令自动化系统在具体实现时无法正确执行相关指令。

2.2外部感知问题

感知问题主要是指煤矿在生产及管理过程中，多以地上与地下的数据通讯为主，在实际设定过程中无线网络覆盖区域，在煤矿生产体系中存在一定的空白区。而对于自动化系统来讲，其主要实现机制是建立在数据信息的时效性基础之上完成运行的，以保证终端操控设备可正确、及时执行系统指令。当系统内数据信息传输存在断层时，则地上计算机系统将无法正确查证出地下各类信息环境。一般情况下，此类问题是通过有线电缆的搭建来完成信息采集，但在数据传输过程传输线路对数据的整合及处理属于基层是应用，其无法对整个运营体系形成全方位监控，同时受地下矿井采集工作动态性因素的影响，各个管理工作的开展将存在较多的不确定性，进而加大系统对各类信息的采集难度。

2.3软硬件集成问题

软硬件集成问题主要是针对现阶段煤矿自动化系统搭载的设备运行平台来确定的。然而大多数煤矿自动化系统建设过程中，整个建设中心偏重于硬件平台的组建，在软件系统的安装及应用过程中则呈现出消极现象，这就造成自动化系统的应用，因为软件与硬件无法形成有效协调所产生功能层面上的缺失。特别是对于数据系统来讲，如未能针对上层控制中心在建立一个合理的数据支撑，则必然保证井下各类信息无法有效地传输到地上接收系统中，让数据信息的共享存在滞后性问题[2]。

3物联网技术与煤矿自动化系统的结合运用

3.1系统配置的实现

互联网技术的引进对于煤矿自动化系统来讲，可针对煤矿细节的运行机制来建立点对点的信息传输体系，将煤矿开采设备以及操作工序所产生的信息正确连接到网络系统中，以此来实现全方位的监控。通过煤矿系统自动化与互联网技术的结合，保证数据信息交换机依据内部编码识别实现数据的有效交互，此类技术的实现可有效替代传统有线数据传输中的集成功能，以此来保障物联网体系下各类设备的运行信息，可快速精准地响应到系统服务中，进而降低因数据监控盲区所产生的数据信息传输滞后性问题。此外，通过物联网体系的建设，可最大限度保证系统在运行过程中不会因为数据信息传输的误差所造成数据丢失的问题，通过在承接数据运行的计算机设备添加防护墙，可针对整个煤矿自动化所搭载的网络体系中，形成一个基于数据终端而实现的防护体系。

3.2系统功能的实现

系统功能实现多以集中控制为主，通过将煤矿自动化运行框架之内的数据进行有效整合，保证自动化设备在实际工作过程中所产生的数据信息可同步上传到网络系统中，以此来缩减终端设备对系统指令的响应时间。与此同时，可针对物联网与煤矿自动化工作体系所形成的数据整合机制来编制相应的程序，利用组态软件对各类电气设备以及操作工序进行逻辑性保护，通过系统内数据信息的相应机制，保证设备各类工作状态的转换可符合当前煤矿自动化生产及运行的参数需求。此外，在显示功能方面，物联网技术所搭载的自动化成像功能，可有效保障在物联网体系下煤矿设备设备运行所产生的信息精准的映射到数据模型中，然后依据互联网设备的可视化功能，将当前数据信息所产生的变动路径进行精准呈现，例如，视频信息、音频信息等。物联网技术下的自我诊断功能可有效在数据库与社会中砖建立一个信息互联机制，通过数据信息的整合与测定，分析出当前设备在运行过程中存在的故障信息并进行记录，进而为后续设备的运维保养提供数据服务[3]。

3.3系统感知的实现

系统感知的实现主要是依托于数据信息在物联网体系下的运行机制，通过主干网络与感知网络进行连接，保证数据链路层可精准的为井上、井下提供数据传输服务。此类感知功能的实现和有效保证系统在当前物联网体系下进行全范围覆盖，然后通过系统检测功能的设定，物联网体系可对各类设备的运行状态进行实时分析，这样才可有效保证颈内出现危险情况时，井上系统及时接收到报警，此过程上可有效避免人力资源的大量投入，最大限度提高井下生产工作的安全性。

4结语

物联网技术在煤矿自动化系统中的实现，可依据设备运行状态建构出基于互联网运行的信息服务机制，保证设备运行可同步响应指令需求，进而为煤矿开采工作体系自动化、智能化的建设提供基础保障，以加速我国煤矿企业的转型发展[4]。

参考文献

[1]王博.井下物联网技术研究[J].能源与环保，2020，42（6）：126-129.

[2]贾云龙，郑可，黄佩佩.煤矿自动化与物联网技术探讨[J].信息与电脑（理论版），2020，32（9）：7-9.

[3]宋焘，李悬，马骋.基于物联网技术的智能化综采管理平台[C].陕西省煤炭学会、重庆市煤炭学会、内蒙古煤炭工业协会、青海省煤炭学会.煤炭绿色开发地质保障技术研究———陕西省煤炭学会学术年会（2019）暨第三届“绿色勘查科技论坛”论文集.陕西省煤炭学会、重庆市煤炭学会、内蒙古煤炭工业协会、青海省煤炭学会:陕西省煤炭学会，2019：485-491.

[4]孙彭通.煤矿企业通风智能化与发展方向研究[J].中国设备工程，2018（18）：164-165.

作者：张力 单位：陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司