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我國首個“感知礦山”物聯網體系構架徐州礦務集團“夾河煤礦物聯網示范一期工程”，通過國家安全生產監督管理總局的鑒定、驗收。這意味著，在煤礦安全生產領域，物聯網技術真正實現了從實驗室到井下生產應用的跨越。
在徐州礦務集團夾河煤礦調度室，中國礦業大學物聯網（感知礦山）中心華鋼教授打開感知礦山物聯網GIS4.0系統，為本報記者展示了它的井下人員定位、網絡診斷、主副井提升檢測、通風機房監控、-600泵房監控等11個感知控制系統。工作人員孟磊告訴記者，通過感知礦山物聯網，在任何一個地方都可以隨時知道礦井下每個人所處的環境、每臺設備的運行狀況，只要拖動鼠標就可以看到。“16點16分53秒，綜采二隊孫茂民在井下負600米，礦燈燈壓3.19，瓦斯濃度0，溫度23.7℃，加速度6，一切正常。”記者從監控系統獲悉。
工作人員劉鵬告訴本報記者，系統通過模擬畫面，把井下設備的工作情景傳輸到電腦顯示器上，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現設備操控。
中國礦業大學物聯網（感知礦山）中心常務副主任丁恩杰教授告訴中國能源報記者，他們現在僅僅在示范工程內安裝了72個節點，最終要安裝200多個節點，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，這是物聯網技術在煤礦應用的終極意義。
安全生產全覆蓋
談及“感知礦山物聯網”如何確保安全生產，在接受本報記者采訪時，丁恩杰對記者說：“確保不敢說，我們只能說改善和提高。”
丁恩杰表示，煤礦安全事故頻發有人的因素，有設備的因素，也有環境的因素。實際上人的因素也是一個不可控因素，比如說違規操作如設備未檢查即開工，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。在設備生產過程中，由于人為的因素，對某一環節沒有把握住，這個設備就不可能合格，但是它也得到了出廠合格證書，而購買者又不可能一臺臺設備都去檢測，這樣也會帶來災害的隱患。還有環境，比如說，礦震、煤與瓦斯突出問題，實際上礦震跟地震都是地應力的增加，只不過地震是板塊之間應力的增加。在井下挖了一個巷道，它有一個地應力的宣泄口，而地應力在某個地方積聚，就可能造成某些關鍵層的斷裂，造成煤與瓦斯突出，這些東西實際上跟預測地震一樣，無法做到從根本上解決，所以要做到“確保”還有很多的技術難點要去突破。
礦山物聯網應用的核心問題主要就是礦山安全問題。“感知礦山物聯網”它有“三個感知核心”，即：感知礦山災害風險，實現對各種災害事故的預警、預報；感知礦工周圍安全環境，實現主動式安全生產保障；感知礦山設備工作健康狀況，實現設備的預知維修和智能控制。
圍繞“三個感知”核心，物聯網（感知礦山）中心建立了一系列檢測監控系統，其中包括井下工作面、提升系統、通風系統、壓風系統等煤礦主要生產與輔助系統的檢測、排水系統的檢測與控制，井下無線網絡的覆蓋、人員定位系統、機車管理系統、3DVR與GIS系統等。三個“感知核心”覆蓋了工作人員、機器設備和工作環境三個方面。
技術提升功能全
與人員定位系統和安全監控系統相比，感知礦山物聯網系統有哪些優勢？
丁恩杰表示，人員定位系統只是一個子系統，從目前對人員定位系統的界定來說，稱其為人員管理系統更為合適。因為，現在使用的定位系統，它的很多應用還沒有體現，更多的只是類似于一種考勤系統，只是一種區域性管理，一種對人員管理的系統。比如在那個區域礦工是否上、下井了。
安全檢測系統也是一個功能相對單一的系統，它只是對井下煤礦生產環境的一個檢測，如對瓦斯、氧氣、一氧化碳、二氧化碳還有其它有害氣體的檢測，這種檢測是為了保證礦山安全的持續進行。人在井下存在危險的時候肯定不能生產，所以需要檢測環境是否安全，井下通風系統，把風壓到井下，新鮮風流把有害氣體帶走，這樣通過一個持續供氣系統的循環，來保證井下空氣適合人的生產活動。
但這些都是單一功能的，不能形成一個真正的工作平臺，即它的綜合性不夠。十年前，丁恩杰團隊開始研究礦山自動化，把各個子系統聯合起來，形成一個集成化的系統，這個系統目前已經人所共知。如果一個礦井還沒有這個系統，就不可以稱為自動化礦井。
丁恩杰說，在煤礦安全生產實踐中，我們發現煤礦綜合自動化系統實施過程中還存在6大問題，感知手段傳統單一、缺乏感知網絡，重硬集成、輕軟集成，缺乏應用層面的信息融合，多學科交叉不夠及缺乏標準建設。如何用物聯網技術去解決這些問題，他們提煉出感知礦山物聯網所需的關鍵技術。
感知礦山物聯網在綜合自動化的基礎上，又進一步。丁恩杰認為，感知礦山物聯網實際上是，基于綜合自動化系統，在綜合自動化系統基礎上的一個提升，而且是現階段信息化技術發展的一個表現形式。
全面推廣需破題
眾所周知，在我國物聯網的推廣應用還有一定難度。感知礦山物聯網的推廣是否也會面臨同樣的問題？在回答記者提問時，丁恩杰表示，之所以難，有兩個原因：
認識問題是主因。比如說，研究中心剛成立的時候，物聯網是一個概念，真正實施還不能獲得眾人認可。現在很多人對物聯網的認識，特別是企業一些做實際工作的領導，還不認可。
還有一個原因是物聯網的技術成熟度問題。比如，一個新技術的應用，增加了成本，新技術的效果也不是立竿見影，帶來的價值不明顯。這樣的情況下，很多人會認為投入與產出不匹配。
每一項新技術的應用都會增加企業的成本，但是應該看成本帶來的價值是什么。比如，“感知礦山物聯網”真正實現三個感知，把礦山從未知變成可知，從不可控變成可控，真正能達到安全生產，那么它所帶來的價值實際上是不能用金錢來衡量的。
丁恩杰表示，他們將不斷完善、優化自身產品，讓生產的產品用起來方便，能解決實際問題。如智能終端智能信息礦燈，這個礦燈改變了傳統礦燈只能用于照明的模式，將無線個人信息終端與礦燈相結合，實現了對人員的定位管理，對礦工周圍環境的感知，還能實現與地面的雙向信息傳送，礦井發生情況能在第一時間通知到礦工，極大地提高了礦工的自救能力。
國家煤礦安全監察局局長趙鐵錘在視察中國礦業大學物聯網中心時，手拿礦燈樣機高興地說：“我們的工作，一個是抓防災，希望不發生災害；另一個是抓救災，萬一發生災害如何盡一切可能進行救援。但這中間缺一個環節，就是發生災害時如何通知到井下人員，這個產品彌補了缺失的環節，要盡快產品化。”
夾河煤礦相關負責人告訴本報記者，感知礦山物聯網示范工程一期項目啟用帶來了巨大的經濟效益，實現了自動控制，減人提效。以井下負600米泵房為例，實現了遠程無人集中控制后，減少了水泵司機、值班電工2人。一期工程的實施，可減少人數20人至30人，節省成本約150萬。優化電網運行，提高效率。據測算，物聯網一期工程的實施通過調整設備合理的運行時間，達到電網避峰填谷效果，提高電網運行質量，達到節能減排的要求，提高了經濟效益。每年可節約電量300萬千瓦時，直接節約成本約300萬元。促進科學管理，提高效益。據測算，物聯網一期工程的實施可使夾河煤礦間接提高年產量10萬噸，按照500元/噸價格計算，將為夾河煤礦創造5000萬的年產值增量。
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