1物联网概述
1.1什么是物联网
物联网，正如它的名字所表现的，是一种重新定义的互联网技术，它是指把物与物通过互联网的方式联系起来，是对互联网在定义上的延伸与扩展。
1.2我国物联网技术的应用现状和发展前景
日前，物联网已经在小范围内取得了一系列可喜的应用成果。上海世博会期间，上海公交系统利用物联网技术，通过“车务通”，在世博园周边地区存在大规模车流量的情况下，保证了交通顺畅。物联网技术在物流系统中同样也得到了应用，“e物流”的问世，使用户实时查询准确的货物信息、对车辆进行追踪定位、选择运输路径等成为了可能。然而，目前敢于第一个吃螃蟹来应用物联网的企业并不多，这种局面使得我国物联网的发展变得较为艰难。
2煤矿安全概述
2.1煤矿安全的定义
何谓煤矿安全生产管理？简而言之，就是指对一切与煤矿生产相关的问题进行管理，通过运用科学有效的管理手段，对煤矿生产所涉及到的的人、财、物进行现代化信息管理与相应维护，从而使煤矿生产所产生的经济效益得以充分发挥。
2.2我国现阶段煤矿生产中存在的问题
（1）无法实时掌控地下情况。煤矿开采时需井下作业，再加上巷道环境十分恶劣，井地地形非常复杂，地上人员无法实时监控矿井地貌分布，做出相应指示，就使得采煤作业十分艰难。（2）煤矿安全检测标准与监控系统不兼容。我国煤矿企业众多，各个企业之间差异较大，因此在安全监控系统在应用时，部分监控系统的功能单一，达不到新标准的要求，相容性较差。（3）缺乏相应的管理技术人才。在应用监控系统时，相关技术人员不能熟练掌握业务流程，造成信息偏差，为后期的决策管理带来了较大麻烦。
3物联网系统在煤矿安全生产中的应用
3.1煤矿生产物联网中使用到的关键技术
（1）感知层的关键技术。在构建煤矿生产物联网的感知层时，通常会使用到以下几项关键性技术：电子标签（RFID）、微机电系统（MEMS）和全球定位系统（GPS）技术。扩而言之，就是指在构建物联网时，感知层就像人体的神经感受器，利用各种微型传感器对矿井中的各方面信息进行实时监测，采集到井下及井上环境和煤矿工作人员的信息，然后通过嵌入式系统将这些信息进行初步处理，随即利用无线通信网络将收集到并处理过的的信息传送到下一层的接入点，最终到达数据处理终端，对信息处理。（2）网络层的关键技术。在构建煤矿生产物联网的网络层时，工程师们通常会使用到的，也就是互联网相关技术，这些互联网包括计算机网、移动通信网和无线个人局域网等。他们会将2G/3G/4G网络、有线宽带、蓝牙、Wi-Fi等通信技术联系起来，使电信网与互联网相融合，以期达到让矿井中地形以及作业人员的信息能够实时准确地交换的目的。（3）应用层的关键技术。在构建煤矿生产物联网的应用层时，工程师们通常会用到以下关键技术：M2M（MachinetoMachine）、云计算和人工智能等。M2M旨在把通信技术、软件智能处理技术和自动控制技术相结合，从而达到自动控制机器设备的目的。云计算是现代信息技术、计算机技术、高等数学等多个学科与技术交融与互补发展的产物，具有强大的处理能力、存储能力以及非常高的性价比，这些特点，使得应用层为人们提供各项服务成为了可能。
3.2物联网系统在煤矿安全监控系统中的应用
安全监控系统，顾名思义，就是指实时监测矿井中各项安全指标的系统。物联网在构建安全监控系统的过程中起着十分重要的作用。物联网系统的感知层通过遍布于矿井各处的传感器，能够实时监测到各种安全检测指标，包括矿井空气中存在的有毒有害气体（如甲烷、一氧化碳）、矿井中空气质量的状态（如风速、压强、温度、湿度、含氧量）、矿井中通风设备的运行状态（如是否开启，是否运转良好）等等，此外，安全监控系统还能在紧急情况下切断矿井下部分电器设备的电源供应，使之停止运转，从而降低经济损失，避免人员伤亡。构建安全监控系统时，可以按井上和井下将系统分为两个部分，这两部分分别具有不同的职能。井下部分也就是物联网的感知层和网络层，其主要职能是采集矿井中的地理环境信息以及作业人员信息，如井下空气温度、湿度、瓦斯气体含量、人员位置、仪器分布等，再通过网络层上传至基站；井上部分则是物联网的应用层，其主要职能是接收网络层传输而来的数据并对它们进行分析处理，以报表、图表、文字等形式将信息传递给操作人员，并且可以实时对井下各种仪器设备实施人为控制。同时，作为一个数据处理工具，它需要具备各种查询统计功能。
3.3物联网在井下救援系统中的应用
井下救援系统，顾名思义，就是指在紧急情况发生时，能迅速分析环境及人员伤亡信息并将其整合，辅助制定出可行的逃生救援方案，并具有执行能力的系统。用于井下救援系统的物联网的工作原理是通过覆盖整个巷道的无线信息采集网络对人员信息进行采集和传输，得到的信息可通过有线网络传输至井上，随后可在数据终端进行相应处理。井下人员通常可通过以下过程定位：井下人员需随身佩戴能定时发射存在信息的信息采集节点，由于巷道中遍布能接受采集节点信号的传感器路由节点，故而能及时接收到这些信息，并且根据接收到的信号强度判断出作业人员位置，而强大的无线或有限网络可将人员位置信息实时传输至井下救援系统终端，通过操作台便能对井下作业人员进行实时监测，一旦有紧急事故发生，操作台工作人员方能筛选出有用信息，迅速制定出可行的救援方案，避免人员伤亡。
3.4物联网在煤矿工作人员日常管理中的应用
物联网的电子标签技术可用于矿井工作人员的日常考勤、区域分配、健康检测。在实际应用中，可以对工作人员进行编号，在日常工作时，要求工作人员必须佩戴唯一编号的识别卡。这张识别卡就相当于一个传感器，能实现对佩戴人员的实时定位功能。而对工作人员相关信息的管理则通过物联网的应用层来实施，应用层的管理系统终端能录入人员的基础数据、日常考勤及定位信息，并能实时更新工作人员的位置信息，从而建立新的数据库。识别卡还能对矿工的健康参数进行监控，及能够时获取矿工的生理生化相关指标，判定其健康状况，从而做到对疾病的预防和控制。此外，当出现紧急事故时，也能通过分析留存于读卡器中电子标签的相关信息，大致判断出工作人员的位置。
4结束语
物联网是社会主义信息化社会发展过程中的必然产物，我国信息化产业的发展依赖于物联网技术的发展，煤炭行业作为我国发展所必须的支柱性产业，将在未来工业发展中占据重要地位，因此，在建设信息化社会的过程中宏观经济期刊，研究如何将物联网技术应用到煤矿生产中具有重大意义。如何做到因地制宜，在煤矿开采时充分利用物联网技术，将是未来社会发展亟待解决的重大问题。
作者：李承德 单位：新疆神新发展有限责任公司矿业分公司
