感知矿山物联网架构特征及标准问题ppt

当前地面物联网应用中存在的问题
•尽管这些系统大都以Internet为骨干传输网络，但是：
➢ 无线覆盖的感知层网络是各行其是，长此以往，随着物联网应用系统越来越 多，势必会出现同一地区存在多个无线感知网络，而相互之间不能共用，形 成子系统孤岛。
➢ 缺乏统一数据平台，私有 数据不能在系统间充分利 用等尴尬局面。
产
网
生产保障管理
生产计划与接续管理
专家决策支持系统
统
安
办公自动化
考勤与劳资
一
全
地理信息系统
数
调度网
络安全生产监控Fra bibliotek安全生产监控
传
安全生产监控
内网
输
感知网
数据仓库 信息处理 信息挖掘 信息融合 各种监测监控应用平台
骨干网平台 感知层网络平台
信息集成与MES
安全生产监控
据
安全生产监控
仓
安全生产监控
库
感知与控制层
19 井下供水系统 20 安全监测系统 21 束管系统 22 瓦斯抽放站自动控制 23 矿压监测系统 24 调度电话 25 矿井无线通信系统 26 井下人员定位系统 27 考勤系统 28 工业电视系统 29 制冷站自动控制系统 30 锅炉房系统 31 日用消防水泵房系统 32 矿井雨水泵房系统 33 污水处理监控系统 34 防灭火系统 35 能源计量与管理系统 36 IP电话
多套系统共存
• 系统总体复杂 • 没有冗余 • 信息孤岛 • 子系统孤岛 • 备品备件多 • 维护人员多 • 维护工作量大
电力监测系统 1 号变电站
洗煤厂集控系统
2 号变电站
井上运输集控系统 胶带机集控系统
地面系统 井下系统
井下环境安全监测系统 排水监测系统
冲击地压事故 瞬间
电磁幅射监测系统
•感知矿山设备工作健康状况，实现预知维修
•感知矿工周围安全环境，实现主动式安全保障
•目前物联网的应用还处在早期应用阶段。
•典型应用如上海推进物联网产业发展十大应用示 范工程：环境监测、智能安防、智能交通、物流 管理、楼宇节能管理、智能电网、医疗、精准控 制农业、世博园区、应用示范区和产业基地。
•早期应用的典型特征就是功能单一、网络独立、 数据私有、缺乏标准。
便携式矿用四通道声发射仪
在线式矿用双通道声发射仪 声发射感知探头
有限空间的无线通信问题 轨道运输巷
皮带运输巷
采煤工作面
2 感知矿山物联网 应用模型与网络架构
物联网三层应用架构
感知矿山物联网应用模型
企业网
生产监控调度指挥
安全生产信息管理
管理决策应用层
外网
统
三维仿真及VR 经营管理
生
一
设备运行管理
感知矿山物联网架构 特征及标准问题
1、煤矿基本系统简介
煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提 升机、辅助运输、系统等；
煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下 水及煤尘等；排水、通风、供电、供压
通风
排水
供电
供压
安监
压力
防火
其他辅助系统
降尘
1 井下主干网 2 调度室设备与大屏 3 主井提升系统 4 副井提升系统 5 井下主煤流运输系统 6 井下辅助运输系统 7 采煤工作面系统 8 矿井选煤厂集控系统 9 地面矸石皮带机运输系统 10 井下各斜井提升系统 11 掘进工作面系统 12 地面变电所系统 13 井下中央变电所系统 14 其他峒室变电所 15 采区变电所 16 通风机房控制 17 压风系统 18 井下水泵房自动控制
平
安全系统
生产系统
供电系统
多媒体业务
平
安全 井下 通风
工作 胶带 提升
地面 井下
通信 视频
监测 排水 系统
面
运输 系统
供电 供电
系统 系统
台
束管 监测
瓦斯 抽放
防灭 火
水处 理统
供压 系统
选煤 厂
台
人员
锅炉 井下 给水
监测
房
降温 系统
总体设计 分步实施
3 感知矿山物联网主要特征
•MEMS传感及 分布式传感技术
➢ 缺乏统一的应用平台，各 种应用均是各自独立的平 台。
➢ 造成重复投资、资源浪费， 形成新的信息孤岛。
•为什么这种问题还未引起人们足够的重视。 •一是由于目前尚处于物联网应用的早期阶段，处 于应用试点和经验积累阶段； •二是由于地面单功能应用系统相对较大，如公共 智能交通信息系统，覆盖几种不同的交通工具， 数十条线路，数百辆车及数千个站台，系统相对 独立是可以理解和接受的。 •但这种模式显然不能复制到感知矿山物联网应用 中。
•无线传输与自 组网技术
•统一数据描述
•灾害风险评价
•实时避灾方案
•个人安全环境 感知
•等等
作为物联网应用的一个重要领域，“感知矿山”是通 过各种感知、信息传输与处理技术，实现对真实矿山 整体及相关现象的可视化、数字化及智能化，打造本 质安全型矿井。
感知矿山建设的核心内容
三个感知
•感知矿山灾害风险，实现灾害的预警预报。