11月23日，我國首個(gè)“感知礦山”物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架徐州礦務(wù)集團(tuán)“夾河煤礦物聯(lián)網(wǎng)示范一期工程”，通過國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的鑒定、驗(yàn)收。這意味著，在煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到井下生產(chǎn)應(yīng)用的跨越。

　　在徐州礦務(wù)集團(tuán)夾河煤礦調(diào)度室，中國礦業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)(感知礦山)中心華鋼教授打開感知礦山物聯(lián)網(wǎng)GIS4.0系統(tǒng)，為本報(bào)記者展示了它的井下人員定位、網(wǎng)絡(luò)診斷、主副井提升檢測(cè)、通風(fēng)機(jī)房監(jiān)控、-600泵房監(jiān)控等11個(gè)感知控制系統(tǒng)。工作人員孟磊告訴記者，通過感知礦山物聯(lián)網(wǎng)，在任何一個(gè)地方都可以隨時(shí)知道礦井下每個(gè)人所處的環(huán)境、每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況，只要拖動(dòng)鼠標(biāo)就可以看到。“16點(diǎn)16分53秒，綜采二隊(duì)孫茂民在井下負(fù)600米，礦燈燈壓3.19，瓦斯?jié)舛?，溫度23.7℃，加速度6，一切正常。”記者從監(jiān)控系統(tǒng)獲悉。

　　工作人員劉鵬告訴本報(bào)記者，系統(tǒng)通過模擬畫面，把井下設(shè)備的工作情景傳輸?shù)诫娔X顯示器上，不僅給工作人員裝上了千里眼，而且讓他們不用下井就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備操控。

　　中國礦業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)(感知礦山)中心常務(wù)副主任丁恩杰教授告訴中國能源報(bào)記者，他們現(xiàn)在僅僅在示范工程內(nèi)安裝了72個(gè)節(jié)點(diǎn)，最終要安裝200多個(gè)節(jié)點(diǎn)，感知不僅僅為礦山安眼睛、耳朵，更重要的是安腦子，這就是智慧處理，形成智慧礦山，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦應(yīng)用的終極意義。

　　安全生產(chǎn)全覆蓋

　　談及“感知礦山物聯(lián)網(wǎng)”如何確保安全生產(chǎn)，在接受本報(bào)記者采訪時(shí)，丁恩杰對(duì)記者說：“確保不敢說，我們只能說改善和提高。”

　　丁恩杰表示，煤礦安全事故頻發(fā)有人的因素，有設(shè)備的因素，也有環(huán)境的因素。實(shí)際上人的因素也是一個(gè)不可控因素，比如說違規(guī)操作如設(shè)備未檢查即開工，不允許去的地方他去了，不該他做的事情他做了等這些都是不可控因素。在設(shè)備生產(chǎn)過程中，由于人為的因素，對(duì)某一環(huán)節(jié)沒有把握住，這個(gè)設(shè)備就不可能合格，但是它也得到了出廠合格證書，而購買者又不可能一臺(tái)臺(tái)設(shè)備都去檢測(cè)，這樣也會(huì)帶來災(zāi)害的隱患。還有環(huán)境，比如說，礦震、煤與瓦斯突出問題，實(shí)際上礦震跟地震都是地應(yīng)力的增加，只不過地震是板塊之間應(yīng)力的增加。在井下挖了一個(gè)巷道，它有一個(gè)地應(yīng)力的宣泄口，而地應(yīng)力在某個(gè)地方積聚，就可能造成某些關(guān)鍵層的斷裂，造成煤與瓦斯突出，這些東西實(shí)際上跟預(yù)測(cè)地震一樣，無法做到從根本上解決，所以要做到“確保”還有很多的技術(shù)難點(diǎn)要去突破。

　　礦山物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心問題主要就是礦山安全問題。“感知礦山物聯(lián)網(wǎng)”它有 “三個(gè)感知核心”，即：感知礦山災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種災(zāi)害事故的預(yù)警、預(yù)報(bào);感知礦工周圍安全環(huán)境，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式安全生產(chǎn)保障;感知礦山設(shè)備工作健康狀況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知維修和智能控制。

　　圍繞“三個(gè)感知”核心，物聯(lián)網(wǎng)(感知礦山)中心建立了一系列檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括井下工作面、提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)等煤礦主要生產(chǎn)與輔助系統(tǒng)的檢測(cè)、排水系統(tǒng)的檢測(cè)與控制，井下無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、人員定位系統(tǒng)、機(jī)車管理系統(tǒng)、3DVR與GIS系統(tǒng)等。三個(gè)“感知核心”覆蓋了工作人員、機(jī)器設(shè)備和工作環(huán)境三個(gè)方面。[nextpage]

　　技術(shù)提升功能全

　　與人員定位系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)相比，感知礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有哪些優(yōu)勢(shì)?

　　丁恩杰表示，人員定位系統(tǒng)只是一個(gè)子系統(tǒng)，從目前對(duì)人員定位系統(tǒng)的界定來說，稱其為人員管理系統(tǒng)更為合適。因?yàn)?，現(xiàn)在使用的定位系統(tǒng)，它的很多應(yīng)用還沒有體現(xiàn)，更多的只是類似于一種考勤系統(tǒng)，只是一種區(qū)域性管理，一種對(duì)人員管理的系統(tǒng)。比如在那個(gè)區(qū)域礦工是否上、下井了。

　　安全檢測(cè)系統(tǒng)也是一個(gè)功能相對(duì)單一的系統(tǒng)，它只是對(duì)井下煤礦生產(chǎn)環(huán)境的一個(gè)檢測(cè)，如對(duì)瓦斯、氧氣、一氧化碳、二氧化碳還有其它有害氣體的檢測(cè)，這種檢測(cè)是為了保證礦山安全的持續(xù)進(jìn)行。人在井下存在危險(xiǎn)的時(shí)候肯定不能生產(chǎn)，所以需要檢測(cè)環(huán)境是否安全，井下通風(fēng)系統(tǒng)，把風(fēng)壓到井下，新鮮風(fēng)流把有害氣體帶走，這樣通過一個(gè)持續(xù)供氣系統(tǒng)的循環(huán)，來保證井下空氣適合人的生產(chǎn)活動(dòng)。

　　但這些都是單一功能的，不能形成一個(gè)真正的工作平臺(tái)，即它的綜合性不夠。十年前，丁恩杰團(tuán)隊(duì)開始研究礦山自動(dòng)化，把各個(gè)子系統(tǒng)聯(lián)合起來，形成一個(gè)集成化的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)目前已經(jīng)人所共知。如果一個(gè)礦井還沒有這個(gè)系統(tǒng)，就不可以稱為自動(dòng)化礦井。

　　丁恩杰說，在煤礦安全生產(chǎn)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施過程中還存在6大問題，感知手段傳統(tǒng)單一、缺乏感知網(wǎng)絡(luò)，重硬集成、輕軟集成，缺乏應(yīng)用層面的信息融合，多學(xué)科交叉不夠及缺乏標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。如何用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去解決這些問題，他們提煉出感知礦山物聯(lián)網(wǎng)所需的關(guān)鍵技術(shù)。

　　感知礦山物聯(lián)網(wǎng)在綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步。丁恩杰認(rèn)為，感知礦山物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上是，基于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一個(gè)提升，而且是現(xiàn)階段信息化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)表現(xiàn)形式。

　　全面推廣需破題

　　眾所周知，在我國物聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用還有一定難度。感知礦山物聯(lián)網(wǎng)的推廣是否也會(huì)面臨同樣的問題?在回答記者提問時(shí)，丁恩杰表示，之所以難，有兩個(gè)原因：

　　認(rèn)識(shí)問題是主因。比如說，研究中心剛成立的時(shí)候，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)概念，真正實(shí)施還不能獲得眾人認(rèn)可。現(xiàn)在很多人對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)，特別是企業(yè)一些做實(shí)際工作的領(lǐng)導(dǎo)，還不認(rèn)可。

　　還有一個(gè)原因是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)成熟度問題。比如，一個(gè)新技術(shù)的應(yīng)用，增加了成本，新技術(shù)的效果也不是立竿見影，帶來的價(jià)值不明顯。這樣的情況下，很多人會(huì)認(rèn)為投入與產(chǎn)出不匹配。

　　每一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用都會(huì)增加企業(yè)的成本，但是應(yīng)該看成本帶來的價(jià)值是什么。比如，“感知礦山物聯(lián)網(wǎng)”真正實(shí)現(xiàn)三個(gè)感知，把礦山從未知變成可知，從不可控變成可控，真正能達(dá)到安全生產(chǎn)，那么它所帶來的價(jià)值實(shí)際上是不能用金錢來衡量的。

　　丁恩杰表示，他們將不斷完善、優(yōu)化自身產(chǎn)品，讓生產(chǎn)的產(chǎn)品用起來方便，能解決實(shí)際問題。如智能終端智能信息礦燈，這個(gè)礦燈改變了傳統(tǒng)礦燈只能用于照明的模式，將無線個(gè)人信息終端與礦燈相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員的定位管理，對(duì)礦工周圍環(huán)境的感知，還能實(shí)現(xiàn)與地面的雙向信息傳送，礦井發(fā)生情況能在第一時(shí)間通知到礦工，極大地提高了礦工的自救能力。國家煤礦安全監(jiān)察局局長(zhǎng)趙鐵錘在視察中國礦業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)中心時(shí)，手拿礦燈樣機(jī)高興地說：“我們的工作，一個(gè)是抓防災(zāi)，希望不發(fā)生災(zāi)害;另一個(gè)是抓救災(zāi)，萬一發(fā)生災(zāi)害如何盡一切可能進(jìn)行救援。但這中間缺一個(gè)環(huán)節(jié)，就是發(fā)生災(zāi)害時(shí)如何通知到井下人員，這個(gè)產(chǎn)品彌補(bǔ)了缺失的環(huán)節(jié)，要盡快產(chǎn)品化。”

　　夾河煤礦相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴本報(bào)記者，感知礦山物聯(lián)網(wǎng)示范工程一期項(xiàng)目啟用帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，減人提效。以井下負(fù)600米泵房為例，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無人集中控制后，減少了水泵司機(jī)、值班電工2人。一期工程的實(shí)施，可減少人數(shù)20人至30人，節(jié)省成本約150萬。優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，提高效率。據(jù)測(cè)算，物聯(lián)網(wǎng)一期工程的實(shí)施通過調(diào)整設(shè)備合理的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到電網(wǎng)避峰填谷效果，提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減排的要求，提高了經(jīng)濟(jì)效益。每年可節(jié)約電量300萬千瓦時(shí)，直接節(jié)約成本約300萬元。促進(jìn)科學(xué)管理，提高效益。據(jù)測(cè)算，物聯(lián)網(wǎng)一期工程的實(shí)施可使夾河煤礦間接提高年產(chǎn)量10萬噸，按照500元/噸價(jià)格計(jì)算，將為夾河煤礦創(chuàng)造5000萬的年產(chǎn)值增量。