矿山物联网整体解决方案与应用案例.ppt

矿山物联网整体解决方案与应用案例
感知矿山物联网的内涵
矿山物联网是通信网和互联网在矿山行业的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对矿山物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现矿山人与物与灾后重构
矿山分布式传感与测量
感知矿山应用平台
各种矿山应用软件
井下精确定位技术
煤矿重大灾害防治
物联网标准化技术
感知矿山物联网建设关键技术路线图
实施案例
感知矿山平台
感知矿山物联网主要建设内容
感知矿山物联网示范工程建设几大模块
骨干网建设：包括井上、井下高速工业以太网和调度指挥控制中心工业以太网建设。
感知网建设：利用无线传感器网络建立覆盖煤矿井下，并与工业以太网相结合的无线自组网系统。
生产调度指挥中心软硬件建设：增加相应的集群服务器、工业太网设备；矿山监控软件建设。数据平台与数据仓库建设。
人员安全信息感知：集成现有安全监测、人员定位系统，研发新型基于无线覆盖的移动双向数据信息终端。
感知矿山物联网主要建设内容
设备健康状态感知与控制：对井上、井下各生产与辅助系统的远程监控，减少井下操作人员；感知矿山设备工作健康状况，实现预知维修。设备导航与控制，最终实现无人或少人工作面。
矿山安全环境感知与治理：包括煤矿灾害机理研究，煤矿灾害监测、预警与防治，煤矿安全隐患排查，煤矿安全应急预案管理等。
生产管理决策系统：煤矿生产过程监测与控制，煤矿供应链管理，生产经营决策管理，办公自动化，矿山环保与生态恢复等。
基于云平台的全国矿山动力灾害监测服务中心，将全台，结合专家云对各矿山动力灾害的活动规律及监测数据进行分析，提供分析报告及预警。
感知矿山灾害风险，实现各种灾害事故的预警预报
感知矿工周围安全环境，实现主动式安全保障
感知矿山设备工作健康状况，实现预知维修、自动控制
核心是“三个感知”
感知矿山物联网应用示范
系统集成平台建设：建设全矿井安全、人员、设备的感知集成平台，实现全矿井地面远程监控，包括集群服务器、数据库平台、集成软件建设等。
骨干网建设：包括井上、井下高速工业以太网和调度指挥控制中心工业以太网建设。
感知层网络建设：利用无线传感器网络建立覆盖煤矿井下，并与工业以太网相结合的无线自组网系统。
人员安全环境感知：研发新型基于无线覆盖的移动双向数据信息终端，实现井下人员精确定位。
矿井各生产与辅助系统的集成，实现远程监控，减少井下操作人员，包括：工作面系统、主副井提升系统、通风机房系统、－泵房排水系统、原人员定位系统、安全监测系统、供电系统、压风机系统等。
微震监测系统网络化。
夹河煤矿示范工程一期建设内容
夹河矿巷道与网络布置
感知层网络示意
人员与车辆管理
基于感知层网络
基于感知层网络和信息矿灯
短信发送与管理
案例应用效果简介
矿山物联网云计算应用
误解：云计算必定是海量数据、大规模运算。
误解：物联网中必有云，至少有一朵小云。
误解：除了简单的终端外，云计算在用户端不需要更多的硬件设备。
误解：除底层终端设备外，云计算完全是无需人工参与的全自动化过程。
对云的一些误解
解放军理工大学刘鹏教授关于“云”的三条标准
完善矿山物联网深层次的工作，加快“实时控制、精确管理、科学决策”的实施。
扎实推进矿山物联网云服务平台的建设。如：矿山灾害监测与预警云平台；设备健康状况诊断云平台；通风优化云平台等等。
SEN5
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矿震源
网络化分布式测量原理
1000M
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M
1000M
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S
示例：基于云的矿山灾害监测
灾害监测底层系统
示例：基于云的矿山灾害监测
监测：按点检系统的监测参数进行各种设备监测
Internet
或
专网
A 矿设备监测系统
B 矿设备测系统
专家云
设备
模型
分析
软件
云计算管理平台
用户管理
系统管理
网络管理
计费管理
设备健康状况云计算平台
反映信息
反映信息
示例：基于云的设备健康状况分析
运用对矿井风网进行三维建模，结合风网实测数据，计算风流各种物理量的大小和变化规律，对矿井瓦斯与粉尘控制、热害防治、通风优化提供决策依据；
结合物联技术、传感技术和云计算技术，对实测数据与设计数据进行分析处理；
达到通风优化、节能、安全、经济的效果。
示例：基于云的矿井风网优化
、煤炭行业云平台应用需求梳理
监测：风速、流量、瓦斯场、粉尘场、温度场等；风机各种参量。
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