一、云計算應用
(一)海量數據的分布式存儲與管理
礦山是一個復雜的動態時空巨系統,其地理空間要素、資源環境信息和生產經營信息的內容廣泛、綜合、復雜、變化迅速。而云計算的海量分布式存儲、高性能計算、數據管理等優勢為智慧礦山的實現提供了基礎保障。
礦山系統存在大量多源、異質、異構的數據,這些數據很多以獨立的形式存在,即使在同一個礦企內部,不同部門之間這種現象也普遍存在。這些“信息孤島”的存在對于礦山企業中的數據統一管理、各部門間的協同工作造成諸多不便,同時造成數據庫的重復建設,造成人才財力的浪費。云計算的數據管理技術能夠滿足智慧礦山信息平臺對多源、異質、異構的礦山數據進行處理和分析的需要。
(二)海量基礎數據的專業化分析與管理
海量基礎數據必須經過處理才能增值利用,所以智慧礦山必須支持豐富的數據處理方法庫,一般處理方式有數據本身的統計分析、數據挖掘和專業分析處理。專業的分析處理需要研究采掘、供電、運輸、通風、給排水等各生產子系統的工作原理,然后研究建立相關數學模型,制定良好的訪問接口,為其他應用系統服務。這些大規模的專業分析處理計算已超出普通計算系統的承受能力,云計算可以為智慧礦山計算提供高性能的并行處理能力,并提供并行編程模式。
(三)異構資源的集成與管理
礦山建設中各信息系統大多是基于本業務或本部門的需求,存在不同的平臺、應用系統和數據格式,導致信息與資源分散,異構性嚴重,橫向不能共享,上下級間縱向貫通困難。例如,存在采掘、通風、運輸、供電、市場運營、ERP等各類信息系統,大多處于相互分離狀態,彼此不能有效結合,數據信息不能集成共享。云計算可以充分整合礦山的業務數據信息與計算資源,建立業務協同和互操作的信息平臺,滿足智慧礦山對信息與資源高度集成與共享的需要。
二、物聯網應用
(一)利用物聯網技術構建的人員定位系統、設備點檢系統、瓦斯監控系統等已經陸續應用于各大礦山,這些系統的使用證明了底層WSN、RFID射頻識別技術,WiFi射頻定位、GPS定位技術,網絡視頻技術等已經能夠很好的應用于礦井。
(二)基于二維碼、RFID射頻識別技術,WiFi射頻定位、GPS定位技術,網絡視頻技術等,通過無線以太網與工業以太網,把人員、設備與網絡連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、監控,實現“人與人”、“物與物”、“人與物”之間的協同作業、智能管理的創新應用。
(三)利用物聯網技術將物的定位與人的定位相結合,輔助以通信系統,與生產系統相協同,應用于礦山企業的安全生產管理,是物聯網技術在礦山企業安全生產工作中創新應用的核心。
(四)利用物聯網技術采集各大系統的數據,使集成整合后的系統大大的提高生產效率。系統整合后可以提高設備的復用率,減少材料浪費,克制人員主觀性操作所造成的損失,同時能整合從開采、設備采購、設備使用、銷售等一體化的數據對企業效益進行分析,為高層領導分析決策提供了很大方便。
三、移動互聯網應用
(一)移動互聯網技術突破安全瓶頸
通過井下無線感應器,智慧礦山系統能實時監測井下瓦斯、風速、溫度、負壓、一氧化碳等環境參數和各種機電設備開停、斷電狀態等設備運行參數。礦山每名礦工都隨身配備一部礦用3G手機,既能當電話,又能當對講機。遇有突發事件,安全生產管理人員在指揮手機上一喊,所有人都能聽到,可迅速采取相應逃生措施。而且通過井下人員定位系統,在有信號情況下,系統可準確定位人員具體位置,便于救援。因此,基于物聯網、移動互聯網、云計算、光纖通信等信息通信技術在智慧礦山的應用,促進信息化與工業化深度融合,確保礦山生產安全。
(二)移動互聯網技術使安全監控更加智能
智慧礦山系統通過在井下設置3G無線通訊基站和無線感應器,實現井下CDMA 3G網絡全覆蓋,井下監控“一目了然”。同時,通過在CDMA手機上集成無線數字集群功能,手機和對講機結合,管理人員通過一鍵式操作,就可立即與井下任何地方的個人或群組直接通話,實現高效的應急指揮。
移動化安監巡檢實現隱患排查整改及時高效。傳統井下安監巡檢發現隱患后要通過紙質記錄,回到地面后再交給管理部門,安排人員進行整改。利用移動互聯網井下安監巡檢系統,安全巡檢員在井下巡檢發現隱患,可通過手機登錄系統及時錄入隱患信息。系統根據隱患的危險等級、責任單位、發生地點等進行匯總,自動傳輸到相關責任單位限期整改,經復查人員核實后方可閉合銷號,形成一套完整流程,提高了隱患處理的時效性。
(三)移動互聯網技術的應用提高礦山安全性
利用移動互聯網技術構建的智慧礦山系統,可以對瓦斯突出、突水透水等危險因素進行實時監測分析,對各種安全隱患進行超前預測預報,對不安全因素進行提前整改,對危險性較大的區域進行重點監控,對無法避免的災害可快速啟動應急預案進行緊急救援。智慧礦山系統利用手機一卡通,還能實現礦區人員考勤、門禁、就餐、購物等多種功能,實現下井礦工身份識別。利用移動互聯網技術在采礦領域的突破和發展,利用井上井下通信調度一體化和快速應急指揮功能,提高了工作效率和應急事件反應速度,對礦山事故救援有重要意義。
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本文標題:新一代信息技術在智慧礦山中的應用
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