礦井綜合資訊化與自動化物聯網解決方案
孟凡強北京中太匯鑫技術****
2023年10月
現狀綜述煤礦綜合自動化系統煤礦綜合資訊化系統數位化礦山感知礦山智慧型礦山「e」礦山
應用綜述●遠端監控
●集中監測
●管理軟體應用
客戶抱怨：系統作用不大，基本沒用！
工程師抱怨：一點小事就要求現場處理！
理解理解
我們今後的專注主要
從如下三個方面進行考慮
煤礦物聯網綜合資訊化平台基於3g 無線通訊技術的傳輸網路解決方案
基於物聯網技術的前端人員定位、裝置自動化
我們今後的專注感知人員
高精度精確人員定位●先進的zigbee和3g無線技術●定位精度±3公尺
抗干擾能力強
高速不漏卡
定位精度
±3m掌子面
人員定位
整合考勤系統
單基站覆蓋500公尺
我們今後的專注
感知人員
實時精確監控實時軌跡跟蹤求救報警
緊急撤離考勤管理應急精確搜尋
我們今後的專注
資訊傳輸分站
技術引數
工作電壓dc 18v
工作電流≤800ma
光訊號介面4個
485通訊介面8個
外形尺寸480mm×350mm×120mm
外殼材質abs塑料
重量 4.7kg
基站與傳輸分站之間通訊
有線介質光纖
通訊協議全雙工
資訊傳輸分站與讀卡主站
有限介質線纜
通訊協議rs485全雙工
最大傳輸距離1km
傳輸訊號峰值電壓 5.0v
資訊傳輸分站與通訊基站
有線介質電纜
通訊協議rs485全雙工
最大傳輸距離1km
傳輸訊號峰值電壓 5.0v
我們今後的專注
資訊傳輸分站
功能描述
特點傳輸分站安裝在巷道，接受下級讀卡主站和通訊基站的訊號，傳遞給目標傳輸分站，或把從其他傳輸分站接收的訊號，**給下級讀卡主站或通訊基站。
傳輸分站之間採用光纖連線，距離可達10km
1個傳輸分站可以接8個通訊基站和8個讀卡主站，通過若干傳輸分站即可組建完成通訊、人員定位的全覆蓋
傳輸分站與通訊基站、讀卡主站採用485連線，距離可達1km
斷電後資訊傳輸分站仍可工作很長一段時間，提供寶貴的人員定位資訊、無線通訊功能和環境監測功能。
我們今後的專注
讀卡主站
技術引數
工作電壓dc 12v
工作電流≤200ma
485通訊介面1個
外形尺寸280mm ×190mm ×136mm 外殼材質abs塑料重量
1.8kg
讀卡主站與標示卡
發射功率+20dbm 接受靈敏度-75dbm
無線通訊距離500公尺（可視距離）併發識別200張最大位移速度
20m/s
功能描述
特點讀卡主站是用於礦井下人員考勤、定位的煤礦電子裝置，可接收、儲存標示卡的無線訊息，通過傳輸分站上傳到地面，實現對人員的定位、考勤。主站也可向標識卡傳送無線訊息
無線覆蓋距離可達500公尺
自動對鏈路進行自檢，同時上報鏈路資訊給地面主機
定位採用先進的訊號飛行時間定位技術，輔以讀卡輔站，定位精度在3公尺之內可遠端供電給讀卡輔站
我們今後的專注
技術引數
工作電壓dc 3.7v 報警聲光報警無線頻段 2.4ghz 通訊協議zigbee
電池型別充電錳酸鋰離電池電池規格
1400ma/h
電池壽命一次充電使用3個月，最大充電500次外形尺寸80mm ×55mm ×152mm 外殼材料阻燃abs塑脂重量95g
攜帶方式
腰卡，穿在皮帶上
特點充電功能，可迴圈充電不少於500次
雙向通訊，可向井上求救報警或接收撤離訊號具有低電報警功能
防水、防塵設計；無輻射傷害
功能描述
標識卡，即定位卡,相當於井下人員的「井下身份證」，既是定位卡也是考勤卡，可不斷傳送無線訊號，向附近的基站或讀卡器報告實時的位置資訊，使系統全程掌握人員的活動路線和時間。
標識卡我們今後的專注
3g光纖環網
3g光纖環網
3g無線通訊井下基站環形連線，在無線基站間連線光纖出現單點故障的情況下，不影響通訊，系統自動切換至備份鏈路；
井下無線基站提供rs485介面，為採用485介面的裝置提供了傳輸網路。
我們今後的專注3g光纖環網
我們今後的專注
3g光纖環網
ncu1000網路控制器
礦用隔爆兼本安型無線基站控制器rxu1000硬體上採用標準2u機架式伺服器
全ip交換技術
具備電信級高可靠性
緊湊型設計，低成本
適用於小規模網路
整合rnc（無線網路控制）和cn （核心網）功能
支援sip介面，配合mds實現所有礦用排程功能
整合短訊息中心功能。產品rxu1000
防爆型式礦用隔爆兼本質安全型
外形尺寸（mm×mm×mm）410×460×200
重量（kg）≤50
上行ir介面數（2.5gbps）1
下行pir介面數（1.25gbps）6
工作溫度0～+40c
工作濕度≤95% (25c)
工作氣壓80～106kpa
整機功耗≤20w
工作電壓dc8～27v
交換能力48axc資料交換
負載能力支援無線基站12級級聯,鏈路時延校準
我們今後的專注
應用層—基於物聯網的煤礦綜合資訊化平台
我們今後的專注
解決哪些問題？生產管理精益化：
將煤礦安全生產管理規程、以及企業生產管理
指標細化、量化，利用績效衡量體系(對標管理)，
提公升煤炭企業精益化管理水平。
安全管理精益化：
●人：人的行為、身體狀況、情緒等是影響安全
最大的不確定因素。
●機：生產機械化、自動化程度提高，對機器操
作、預警、診斷、維護提出更高的要求。
●環：煤礦地質條件複雜，瓦斯、水、頂板等影
響煤礦安全，開採難度大等不可抗拒，環境危
險因素普遍存在。
●經營管理精益化：
目標精細化，責任細化、量化考核；計畫、
成本、運銷閉環控制。
生產管理不僅僅是班、日、月產量、進尺報表，生產計畫執**況，領導帶班情況等，更是投入產出的精益控制的乙個過程。
我們今後的專注
零庫存安全管理不僅是隱患、三違、事故統計上報，而是根據安全資料進行分析、處理，對重大危險源辨識，進行趨勢分析，實現安全預警。
我們今後的專注
辨識重要安全資訊源監控和檢查
收集、儲存審閱/審批
查詢/統計
反饋 安全技術措施
安全活動
規章制度
安全資訊收集安全資訊處理安全管理分析環境感知感測器
人員巡查事故分析
安全評估
安全規劃分析
我們今後的專注
災害預警
煤礦綜合資訊化平台
安全監測監控系統
裝置實時監控系統
井下人員跟蹤定位系統
井下通訊聯絡系統
產量計量監控系統
多級報警管理系統
地理資訊系統
通知報警系統資料查詢與分析系統
資訊發布系統災害**預警系統
應急指揮系統
系統管理維護
系統資料採集
資料處理
資料應用
機電管理不僅僅是靜態的機電台賬、被動性管理，更要達到動態、主動性管理。
如：狀態監測：停機時間統計
故障診斷：停機原因是什麼
指導裝置管理、維修：根據裝置停機時間分析裝置執行時間及壽命，為裝置維護、維修、更新提供依據，變被動維修為主動預防維護。
我們今後的專注
零維修經營管理
我們今後的專注
經營管理
計畫成本運銷
建立計畫、執行、跟蹤反饋、修正的成本定額管理體系 ，實現成本控制與活動優化相互促進的目標
將實際生產的成本費用消耗和成本計畫中的各項費用的計畫指標進行對比分析和考核，發現兩者間的超節量，分析超節的原因
運銷業務各類計畫及合同的全面管理，制定、審批、執行跟蹤；對不同時期客戶的購煤量、付款、購煤均衡性指標進行分析彙總，為企業制定營銷戰略提供可靠的資訊依據
系統實現——基礎設施
基礎設施服務採用微軟的iaas，主要包含：計算平台、儲存平台、虛擬化網路基礎平台、管理平台，為整個系統提供了安全、高效的應用執行環境，大大提高資源的利用率，節省了硬體建設成本。
系統實現——資料加工儲存
隨著物聯網技術的發展，煤礦資料量越來越大，安全監測監控系統、束管監測系統、人員定位系統、礦壓監測系統等實時產生大量資料。這些資料是煤礦決策的基礎。為了很好的儲存這些資料，保證高可用、高可靠和經濟性，採用分布式儲存的方式來儲存資料，採用冗餘儲存的方式來保證儲存資料的可靠性，即為同乙份資料儲存多個副本。
另外，系統可以同時滿足大量使用者的需求，並行地為大量使用者提供服務。因此，雲計算的資料儲存技術必須具有高吞吐率和高傳輸率的特點。
系統實現——資料資訊處理
本平台中資料資訊按照資料資訊產生的流程進行處理。即從資料資訊產生的源頭進行資料資訊的採集、維護。根據煤礦各專業的專業需求和決策的綜合性需求，對基礎資料資訊通過統計分析、專業計算等方式形成資料資訊處理結果。
如通過礦壓監測資料形成礦壓變化曲線、計算生成工作面支護選型資料。
對於資料資訊的處理是此系統的一項關鍵內容。本平台對資料資訊的處理結果都以http服務的方式提供。這樣就能夠方便的為企業各類使用者方便快捷的提供相應的資訊。
系統實現——軟體實現
軟體應用平台是實現煤礦資料資訊處理和綜合利用的工具及支撐。本平台軟體採用微軟的dot net技術進行開發。資料庫採用microsoft sql server 2008或microsoft sql server 2012均可。
軟體採用b/s和c/s混合結構和面向服務的設計。b/s結構保證的軟體的布置、維護方便，c/s主要開發後台業務應用服務和資料採集分析服務。多層設計以保證軟體的擴充套件性好。
基於物聯網的溫室監控系統設計
作者 龔瑞等 科技視界 2015年第10期 摘要 針對傳統的溫室人工管理的不方便，本文設計一種基於物聯網的溫室監控系統。該系統實現實時採集溫室內的土壤及空氣溫度 土壤及空氣濕度 光照強度等環境引數，以直觀的資料和曲線方式顯示給監控人員，可以根據作物的需求提供報警資訊，同時可以對資料進行儲存 查詢和列...
如何構建基於雲計算的物聯網平台
3 以服務方式提供計算能力 雖然不同行業應用的業務流程和功能存在較大差異。但從物聯網運營角度來看。其計算控制需求是相同的，都需要對採集的資料進行分析處理。因此可以將這部分功能從行業密切相關的流程中剝離出來，包裝成面向不同行業的服務，以平台服務方式提供給客戶。客戶只要滿足服務介面要求，就能享受到這些服...
基於物聯網技術的智慧型樓宇管理系統
作者 張新 物聯網技術 2014年第03期 摘要 智慧型樓宇已成為現代智慧型化建築的發展方向。物聯網技術的興起，給智慧型樓宇增添了新的活力。文中就物聯網中的rfid射頻識別 無線感測網等技術在智慧型樓宇中的應用進行了 並介紹了智慧型樓宇的五大子系統的設計方法。關鍵詞 物聯網 智慧型樓宇 rfid技術...