物联网技术在露天煤矿企业中的发展与应用探析.docxVIP

??

?

??

物联网技术在露天煤矿企业中的发展与应用探析

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要：随着我国经济的快速发展，露天煤矿的机电自动化技术已经成熟；互联网技术亦有了长足的发展，互联网时代正走向物联网时代；网络带宽亦由4G正走向5G。在这样的时代背景下，物联网技术应与露天煤矿进一步融合，在降低露天煤矿企业的总成本、提高企业总效率、培养企业新时代人才等多方面发挥出更大的作用。因此，本文主要探析物联网技术在露天煤矿企业中的发展和应用，以便该技术更好的应用到我国露天煤矿事业中。

?关键词：露天煤矿，互联网，物联网，发展，应用

1概述

物联网(TheInternetofThings英文简称IOT)，简单来讲是按照事先规定的协议，将万物相互联系,组成一个高度复杂的系统。概要包括感知层(由各类传感器构成，是采集信息的来源)、网络层(由各种网络、服务器平台等组成，负责传递和处理感知层获取的数据)与应用层(是物联网和用户的接口，对网络层处理后的数据通过各类终端进行远程监控与展示，并实现让人工与程序直接远程决策与控制，实现物联网的智能应用)。

在我国露天煤矿的开采过程中，物联网技术亦有广泛的应用。首先，该技术具有高可靠性、远程控制、易操作、可集控与智能化操作等特点；再次，该技术的数据传输的实时性大幅降低了人工从出发地到现场的时间滞后性，提升了人工决策效率；再次，该技术能够大量减少职工的低增值与不增值作业的作业量，降低职工的劳动强度，增加职工高增值作业的作业量，进而提高企业效率，为企业创造更大的经济效益。

2物联网在露天煤矿中应用分析

2.1感知层在露天煤矿中的建设与应用分析

感知层主要由微处理器、各种传感器、主控接口等组成。传感器时刻采集各种信号与信息数据，主控接口将收集到的信号与信息数据进行通信和处理，并传输至微处理器，微处理器则进一步处理主控接口通信和处理后的信号与信息数据，并交发射装置或接口将其发送给网络传输与处理层。

2.1.1图像信号采集器的具体应用。

在露天煤矿的生产过程中，为保障生产的高效性与安全性，故要求生产、安全、机电、技术等相关工作人员每班次均必须巡视日常作业现场与重点项目现场，具体巡视点包括：各铲位作业面、边坡、储煤场、集水坑、设备、其他临时作业地点等。各工作人员在巡视后依据各现场实际情况作出下一步的生产、安全、机电、技术等方面的工作安排。由于露天煤矿以上各作业点分散、平均每班巡视的往返距离长达60km，平均巡视时间约4h(每班8h)，按规定又必须双岗巡视，所以不难算出生产、安全、机电、技术等工作每班次仅巡视一项就至少需要8人、平均巡视总行车距离长达240km，燃油消耗约36L，总巡视工时约32h。而在以上时间中平均用于决策与管理的增值时间仅约1.5h，用于路程等不增值的时间却长达2.5h。

而通过在感知层布设图像信号采集器(如HD摄像头、无人机)等措施实时采集到现场作业图像，在配合网络层与应用层，工作人员获得实时现场作业图像，现场日常巡视工作量平均可减少70%，

2.1.2其他传感器的具体应用

1.在储煤场管理中，工作人员须每天巡视储煤场查看其自燃情况。但通过红外线热成像仪传感器实时监测储煤场煤堆温度情况，并通过网络将其传输给工作人员，供其第一时间决策并派出设备处理，可减少工作人员80%的现场巡视频次；2.在各蓄水平盘集水坑管理中，工作人员须每班依据水位的高低来启停水泵的抽水作业，因此每班至少巡视各集水坑2-4次，水位传感器可实时监控水位预警信息，并通过网络将其传输给工作人员，供其第一时间决策启停水泵的抽水作业，可减少工作人员90%的往返频次。3.转速、压力、振动、温度与湿度等各类传感器可实时监控设备运行参数，增加设备状态判断准确率，减少设备的过维修与欠维修状态。4.GPS传感器可实时感知设备与工作人员的位置，实现现场的资源优化配置。

2.1.3远程控制执行开关的具体应用

工作人员通过终端获得各类传感器传来的现场实时信号或信息数据，便决策是否需要开启或关闭相关开关来控制设备的开启或关闭。由于露天煤矿的特点，各作业点十分分散且距离远，工作人员必须驾驶车辆前往才能完成开关的开启或关闭，而到达作业现场后一个开启或关闭动作便完成了本次作业，作业增值量小，但却十分耗费人力物力。

2.2网络层在露天煤矿中的建设与应用分析

各类传感器在获得相应信号与信息数据后，主控接口与微处理器对其进行通信与处理后，需将该数据传输至服务器进行进一步的加工与处理。此时就需要建设网络层。

对于数据的传输，因无线传输信号易衰减，或与其他信号相互干扰，为保障安全，应优先考虑有线传输方式，具体可采用光缆或双绞线等方式；不具备有线传输条件的(如距离太过遥远、有线传输易破损、需要经常移动的工作面和特别监控点