11月23日，我國首個“感知礦山”物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架徐州礦務(wù)集團“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)真正實現(xiàn)了從實驗室到井下生產(chǎn)應(yīng)用的跨越。

　　在徐州礦務(wù)集團夾河煤礦調(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、通風(fēng)機房監(jiān)控、-600泵房監(jiān)控等11個感知控制系統(tǒng)。工作人員孟磊告訴記者，通過感知礦山物聯(lián)網(wǎng)，在任何一個地方都可以隨時知道礦井下每個人所處的環(huán)境、每臺設(shè)備的運行狀況，只要拖動鼠標(biāo)就可以看到。“16點16分53秒，綜采二隊孫茂民在井下負(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記者，他們現(xiàn)在僅僅在示范工程內(nèi)安裝了72個節(jié)點，最終要安裝200多個節(jié)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(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(fā)有人的因素，有設(shè)備的因素，也有環(huán)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(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，對某一環(huán)節(jié)沒有把握住，這個設(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臺設(shè)備都去檢測，這樣也會帶來災(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。在井下挖了一個巷道，它有一個地應(yīng)力的宣泄口，而地應(yīng)力在某個地方積聚，就可能造成某些關(guān)鍵層的斷裂，造成煤與瓦斯突出，這些東西實際上跟預(yù)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(shù)難點要去突破。

　　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 “三個感知核心”，即：感知礦山災(zāi)害風(fēng)險，實現(xiàn)對各種災(zāi)害事故的預(yù)警、預(yù)報;感知礦工周圍安全環(huán)境，實現(xiàn)主動式安全生產(chǎn)保障;感知礦山設(shè)備工作健康狀況，實現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知維修和智能控制。

　　圍繞“三個感知”核心，物聯(lián)網(wǎng)(感知礦山)中心建立了一系列檢測監(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、排水系統(tǒng)的檢測與控制，井下無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、人員定位系統(tǒng)、機車管理系統(tǒng)、3DVR與GIS系統(tǒng)等。三個“感知核心”覆蓋了工作人員、機器設(shè)備和工作環(huán)境三個方面。[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?

　　丁恩杰表示，人員定位系統(tǒng)只是一個子系統(tǒng)，從目前對人員定位系統(tǒng)的界定來說，稱其為人員管理系統(tǒng)更為合適。因為，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，一種對人員管理的系統(tǒng)。比如在那個區(qū)域礦工是否上、下井了。

　　安全檢測系統(tǒng)也是一個功能相對單一的系統(tǒng)，它只是對井下煤礦生產(chǎn)環(huán)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(xù)進行。人在井下存在危險的時候肯定不能生產(chǎn)，所以需要檢測環(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。

　　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(tǒng)聯(lián)合起來，形成一個集成化的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)目前已經(jīng)人所共知。如果一個礦井還沒有這個系統(tǒng)，就不可以稱為自動化礦井。

　　丁恩杰說，在煤礦安全生產(chǎn)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)煤礦綜合自動化系統(tǒng)實施過程中還存在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)在綜合自動化的基礎(chǔ)上，又進一步。丁恩杰認(rèn)為，感知礦山物聯(lián)網(wǎng)實際上是，基于綜合自動化系統(tǒng)，在綜合自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一個提升，而且是現(xiàn)階段信息化技術(shù)發(fā)展的一個表現(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(rèn)識問題是主因。比如說，研究中心剛成立的時候，物聯(lián)網(wǎng)是一個概念，真正實施還不能獲得眾人認(rèn)可。現(xiàn)在很多人對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識，特別是企業(yè)一些做實際工作的領(lǐng)導(dǎo)，還不認(rèn)可。

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

　　每一項新技術(shù)的應(yīng)用都會增加企業(yè)的成本，但是應(yīng)該看成本帶來的價值是什么。比如，“感知礦山物聯(lián)網(wǎng)”真正實現(xiàn)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(chǎn)，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(yōu)化自身產(chǎn)品，讓生產(chǎn)的產(chǎn)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(tǒng)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(jié)合，實現(xiàn)了對人員的定位管理，對礦工周圍環(huán)境的感知，還能實現(xiàn)與地面的雙向信息傳送，礦井發(fā)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(jiān)察局局長趙鐵錘在視察中國礦業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)中心時，手拿礦燈樣機高興地說：“我們的工作，一個是抓防災(zāi)，希望不發(fā)生災(zāi)害;另一個是抓救災(zāi)，萬一發(fā)生災(zāi)害如何盡一切可能進行救援。但這中間缺一個環(huán)節(jié)，就是發(fā)生災(zāi)害時如何通知到井下人員，這個產(chǎn)品彌補了缺失的環(huán)節(jié)，要盡快產(chǎn)品化。”

　　夾河煤礦相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴本報記者，感知礦山物聯(lián)網(wǎng)示范工程一期項目啟用帶來了巨大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了自動控制，減人提效。以井下負(fù)600米泵房為例，實現(xiàn)了遠(yuǎn)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(shù)20人至30人，節(jié)省成本約150萬。優(yōu)化電網(wǎng)運行，提高效率。據(jù)測算，物聯(lián)網(wǎng)一期工程的實施通過調(diào)整設(shè)備合理的運行時間，達到電網(wǎng)避峰填谷效果，提高電網(wǎng)運行質(zhì)量，達到節(jié)能減排的要求，提高了經(jīng)濟效益。每年可節(jié)約電量300萬千瓦時，直接節(jié)約成本約300萬元。促進科學(xué)管理，提高效益。據(jù)測算，物聯(lián)網(wǎng)一期工程的實施可使夾河煤礦間接提高年產(chǎn)量10萬噸，按照500元/噸價格計算，將為夾河煤礦創(chuàng)造5000萬的年產(chǎn)值增量。