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物联网技术在矿山数字化、信息化建设中的运用

杨安实

鸡西矿业集团通信公司

摘要: 物联网技术的实现是以网络技术为基础,使物体与物体、物体与人之间可以实现即时的信息互换与信息沟通。将物联网技术应用于矿山数字化及信息化建设当中,可实现矿山工作中工作人员、开采设备以及开采环境之间各项信息的有效传输与互换,可对矿山开采的工作环境进行有效优化,从而推动矿山数字化与信息化建设进程。基于此,本文将对物联网技术在矿山数字化、信息化建设中的运用展开探讨。
关键词: 物联网技术;矿山开采;信息化建设
DOI:10.12721/ccn.2025.157013
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物联网技术属于新型技术之一,其将多种先进的技术进行了有效融合,现已应用于多个行业领域。在矿山开采中应用物联网技术,可使矿山的开采效率得以有效提升,可提高矿山生产的安全性,也可实现对作业人员、机械设备以及物流运输的有效监测,可使矿山管理更加现代化,有利于保持矿山企业的稳健与长效发展。

1.采矿行业中物联网技术的应用现状分析

1.1运用射频标签实现设备管理

射频识别系统由两部分组成,一是射频标签,二是阅读器。该系统运行时是将具有传感功能的射频标签安装于设备之上,通信系统使用接收天线去接收附体在射频标签的载波信号,然后再由系统的调节器进一步传送到阅读器。阅读器的作用就是对所接收的信号进行调解、解码,解码成功后,处理过的信号被送到后台主系统进行相关的操作,就可以知道设备是否处于一个安全的状态。

1.2利用定位导航监测管理工作人员

可在矿山各个区域内进行监测站点的设置,接收设备可对定位卡传送的信号进行接收,中转站接收员工定位卡的信号后对其进行处理并将其中有价值的信息提取出来,将之传达到地面监控系统之上,监控人员通过所接收到的信息对工作人员进行准确识别,了解其位置,并对工作人员进行追踪监测进而实现对人员的有效管理。一旦工作人员深入危险区域范围内,可通过与工作人员的及时沟通而避免其生命与健康安全受到威胁,此种方式可有效提升采矿过程的安全性。

1.3通过传感器实现无线通信

矿山开采时可建立无线基站,开采人员可在矿井之下利用通讯器对无线基站传感器收集的数字信号进行传送,通过信号调制以后,信息可传输至地面基地,无线基站与地面基地之间可形成无线链路,因此,数字信号的传输较为稳定并具有较高的可靠性,且信号几乎不会中断,进而可实现矿井下的无线通信。

1.4利用射频标签实现智能信息收集

可将射频标签卡安装于矿井下各种采矿物品之上,通过使用手持记录仪可对各个位置的信息进行有效收集,待回到地面之后,可将相应的数据传输至计算机中,进而实现对采矿物品的有效调查与分析。

2.采矿行业中应用物联网技术所面临的主要问题

在采矿行业当的数字化与信息化建设过程中应用物联网技术具备良好的基础,然而物联网技术主要是对机器、物品及其相关数据信息进行连接与处理,在信息传播时常会出现编码混乱的情况,并且物联网对信息安全及隐私权的保护具有较高的要求,然而目前的技术集成创新能力相对薄弱,应用方式较为单一,因此,技术集成创新能力仍需进一步提升。

2.1缺乏统一规范的技术标准

物联网技术的发展,其进程中会有大量的技术出现,涉及技术所需的感知、传输、应用等各个方面,没有统一的技术标准,易造成信息的传输、编译错误,各种小的物联网应用独立存在,但难以实现信息的交互,造成一程度上的信息混乱。

2.2信息安全存在隐患

在员工使用装置有射频标签的卡,在其不知情的情况下,信息被读取;在一个通讯通道的中间,信息可以被中途截取;他人伪造设备中的数据信息,冒名输入到系统,导致设备系统混乱、不可用等等。以上一些的情况出现,表明了信息的安全隐私很有问题。

2.3网络传输带宽的应用存在瓶颈

WiFi和3G无线技术都会受带宽的影响,带宽的大小,影响着信息的速率、质量,制约着无线视频的进行,使得物联网传输的数据带宽的应用存在传输等瓶颈问题。

2.4系统设备成本较高

物联网技术如未能实现规模化应用,射频标签及读写器等设备的安装成本相对较高,因此,会对物联网技术的应用与发展产生制约,进而为矿山应用物联网技术带来较大困难。

3.物联网技术的发展方向分析

目前,在采矿业的数字化与信息化建设中应用物联网技术的时间较短,并且技术完善度不足,也未建立起系统科学的应用规划,具体应用时仍需参照国外的技术标准,并以矿山的实际情况为依据,明确物联网技术的发展重点,进而提升矿山数字化与信息化建设中物联网技术的应用效果。

3.1运用无线监测监控技术

将无线网络覆盖到矿井下的每个工作面,对井下气体、温度等环境因素进行监测,再将采集的数据传输到井下无线基站,同时,上传到系统的监控平台。由于煤矿井下有甲烷等可燃性气体和煤尘,因此,物联网系统和设备必须是防爆型电气设备,并应采用安全性能较好的安全型防爆措施,输入输出信号必须是安全信号。

3.2运用无线视频监控技术

特殊工作的地点,监控画面会随着采矿的进度发生变化,使用有线摄像头会带来诸多的不便,加重采矿人员的工作负担,因此,可以采取无线视频来解决工作场所移动带来的设备搬运问题。在采矿区覆盖无线网络信号,进行无线摄像,将视频、图像等信息通过无线传到地面视频监控平台,让监控管理人员可及时、正确的知道采矿的进度,人员的安全问题。

4.物联网技术应用的相关建议

4.1建立一个统一的采矿物联网信息编码、传输、处理等标准,减少信息混乱、隐私曝光问题。

4.2采矿业安全性问题的存在,要求物联网系统和设备必须是防爆型电气设备,信号的传输必须是安全的信号。

4.3结合物联网技术,建立一个安全生产工作应急平台体系,保障其员工的安全生产,有效进行处理特殊情况下的救援工作。

结语:物联网技术在矿山数字化、信息化建设中的应用,存在一定的不完善,本文进行了相关的讨论,提出解决问题的建议,希望得到有关部门的重视,使得采矿业的发展沿着一个健康、安全、高效的方向发展。

参考文献:

[1]王玮.物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用研究[J].科学与财富,2015(2):117.

[2]董东.探索物联网技术在矿山生产中的应用模式[J].丝路视野,2018(1):153.

[3]付鹏.物联网技术在数字矿山建设中的应用分析[J].科技创新与应用,2016(26):87.