物联网技术在煤矿应急管理中应用探讨.docVIP

物联网技术在煤矿应急管理中的应用研究 　　摘 要：目前，我国煤炭安全生产形势依然严峻，煤矿企业应急管理水平普遍较低，物联网技术在煤矿应急管理中的应用将大大提升安全生产水平。文章结合物联网的技术特点和应急管理的客观规律，以“感知――预警层、网络――信息传递层、应用――应急处置层”三个层次为基本组织架构，探讨了基于物联网技术的煤矿应急管理主要内容 关键词：物联网 煤矿 应急管理 中图分类号：F407.21 文献标识码：A 文章编号：1004-4914（2013）01-257-02 一、引言 煤炭作为我国最重要的能源之一，其安全生产状况备受社会关注。通过持续不懈的努力，煤矿的安全生产状况呈现出总体稳定、持续好转的发展态势。煤炭百万吨死亡率从2002年的4.94下降到2011年的0.56，下降幅度接近90%，但和欧美国家百万吨死亡率0.03左右的水平还有很大差距，安全生产形势依然严峻。如何加强煤炭生产事故预防，提高事故应急处理能力，实现应急管理的现代化和信息化，已成为煤炭生产企业迫切需要解决的问题 物联网技术的出现，为煤矿应急管理水平的提升提供了契机。“物联网”也称为“传感网”，是指通过一系列技术手段如射频识别、传感、全球定位等，按照实际需要，不间断地采集物、人、环境的实时信息，通过各类可利用的网络和特定程序接入实现信息的有效传输和实时处理，实现智能定位、识别、监测、预警等功能的新兴网络技术，从而完成物与物、物与人、人与人之间的信息交互，最终实现人对生产全过程的智能化管理。目前，物联网已经在多种行业开始运用，在煤炭生产行业，已有许多煤矿引入了各类物联网应用系统，并取得了令人满意的效果。如2010年，黑龙江省龙煤集团七台河分公司运用物联网技术对物流仓贮中心进行管理，使物资管理实现了“实时化、可视化、透明化和一体化”，与2009年同期相比，生产材料新品投入减少6000万元，回收复用增加3000万元，储备金减少1290万元，周转天数减少10天，使企业产生了巨大的经济效益 目前，已有一些专家学者对物联网在煤炭行业中的应用进行了研究，如吴立新、汪云甲等对如何运用物联网建设数字矿山的发展方向进行了探讨；张锋国、林曙光等对如何构建矿区物联网网络架构进行了研究；施祖建、汪丽莉等从行政执法、重大危险源、移动危险源等角度分析了物联网在政府监管上的应用，但如何运用物联网技术提升煤矿企业的应急管理水平方面的研究很少，应该引起广大专家学者的关注 二、基于物联网的煤矿应急管理平台组织架构 根据物联网的主要技术功能和应急管理的主要构成阶段，形成技术层面与管理层面的相互对应，分为感知――预警层、网络――信息传递层、应用――应急处置层，如图1所示 1.感知――预警层。感知层主要由各种传感器组成，可以准确采集人员、设备、环境等的实时数据，如人员位置、有害气体浓度、煤尘浓度、设备运行状况、煤炭开采情况、地下水位变化、顶板压力等。根据实际需要，各类传感器可以有效地分布在各个工作面，从而构建一个巨大的传感网络层，将采集到的数据通过网络层的通信模块传送至控制计算机，进行数据整理，为全面感知提供基础保证。预警是应急管理的首要阶段，指在危害发生之前，根据监测数据对比危险发生的临界值，判断灾害或事故发生的可能性前兆，向相关部门发出报警信号，以避免危害在不知情或准备不足的情况下发生，从而最大限度地降低危害所造成的损失的行为。物联网“感知技术”的发展可以使应急管理的预警能力大大提升，能够有效降低预警阶段人的失误率，提高对危险源监测的连续性和准确度，切实提升预警功能 2.网络――信息传递层。物联网的网络层一般是指无线传感网络，是一种网络化信息系统，将分布式信息采集、传输、处理技术溶于一体，能够将各类传感器实时采集的信息通过无线通信网络传送到用户终端的数据库。随着云计算技术的快速发展，网络信息流畅传递、海量数据存储和快速信息处理能够以较低的成本得以实现，这也加快了物联网技术应用于应急管理的普遍推广。信息的全面、快速、准确传递和处理是应急信息管理平台建设的重中之重，是提高应急反应速度和科学决策的关键，是应急管理成功与否的决定性因素 3.应用――应急处置层。应用层是对所收集的各类信息进行分析处理利用的各类平台和软件，是完成从“数据――信息――知识――决策”的智能演化。对于应急管理来说，有助于进行科学的应急处置。一般包含视频监控系统、设备监测系统、环境监控系统、人员管理系统、应急物资调动系统、应急通信系统、应急指挥系统、应急预案系统等 三、基于物联网的煤矿应急管理主要内容 1.煤矿生产事故危机预警。从目前我国煤炭生产企业总体事故预测水平来看，总体水平较低，事故预测的及时性、连贯性、准确性较差，事故预警的临界参考基础数据缺乏或数据处