基于物联网的煤矿安全监控系统

发布 2023-08-29 15:29:36 阅读 1466

作者:甘庆华何智华。

**:《山东工业技术》2023年第15期。

摘要:针对我国煤矿安全事故时有发生的现状及煤矿监控系统中存在的主要问题进行了研究,提出了基于物联网的煤矿安全监控系统。先对物联网的基础理论进行了研究,再对煤矿安全物联网监控系统进行了架构,最后进行了系统设计,有一定的实用价值。

关键字:物联网;煤矿监控;信息系统。

1 引言。作为我国国民经济以及社会发展的基础,煤炭在我国的一次性能源的生产和消费中所占的比例分别是 76%和 69%。根据**得知我国的煤炭生产和消费到 2020 年仍将占到我国总体一次性能源生产和消费的 60%左右的比例,到 2050 年的时候仍将占到 50%以上的比例煤矿开采是我国重要的传统产业,煤矿的安全运作对其起到了保证及推动的作用。

根据相关统计,近五年来全国煤矿共发生了 1340 起一次死亡人数在 3-9 人的重大事故,每年平均发生270起,在全国各类重大安全事故起数中所占的比例是12%;发生 218 起一次死亡人数在 10 至 29 人的特大事故,每年平均发生 44 起,在全国各类特大事故起数中所占的比例是 36%;发生 43 起一次死亡 30 人以上的特别重大事故,每年平均发生 9 起,在全国各类特别重大事故起数中所占的比例为的 59%。可见如何构建基于物联网的煤矿安全监控系统具有重大意义。

2 煤矿安全物联网研究现状。

国外对物联网的应用研究起步较早,其取得研究成果也较为丰富,比如在 20 世纪末,加拿大国际镍公司的研究员针对煤矿地下采矿设备的遥控指挥问题,研究设计了一种获取地下数据的装置,命名为“horta”,该成果可通过激光陀螺仪对井下环境的扫描生产三维结构图,实现对矿井挖掘、运输等活动的远程控制。美国加州大学伯克利分校的doherty等人在2023年针对煤矿物联网系统中人员定位问题,通过研究提出了凸规划定位算法,该算法通过将节点定位问题转化为凸约束优化问题来计算位置坐标,其定位精确度比较高。澳大利亚工业研究所在 2002 利用虚拟建模语言研究了提出“矿井数据四维可视化”概念,并开发出了一个矿井的四维可视化平台,该平台实现了矿井地球物理、地质等数据的**化展示,进而形成了矿山的虚拟环境。

美国 rabaey j 等人在 2002 年针对物联网 rfid 射频技术中的定位问题提出 robust position 定位算法,该算法引入了置信度来提高定位的精确性,但是该算法在系统的实际应用中需要较长的覆盖时间。美国宾汉顿大学计算机系统研究室通过对物联网接口协议的研究,在 2005 年前后分别提出了物联网系统中的各类协议标准,进而规范了物联网设计的相关标准。

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