一种感知矿山物联网模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网技术，尤其涉及一种感知矿山物联网模型。
【背景技术】
[0002]作为物联网应用的一个重要领域，“感知矿山”是通过各种感知、信息传输与处理技术，实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化。
[0003]其总体目标是:将矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化，将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、现代信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合，构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色开采为目标，保证矿山经济的可持续增长，保证矿山自然环境的生态稳定。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种感知矿山物联网模型，确保煤矿所有安全生产、人员、设备、管理信息等复杂异构信息在一个统一网络平台上运行，在异构条件下进行联通与共享，能够使不同功能的应用系统联系起来，协调有序运行，使各自独立的监控系统信息实现共享。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种感知矿山物联网模型，包括感知与控制层、信息集成与MES层和管理决策与应用层；
感知与控制层，所述感知与控制层由骨干传输网和感知层网络两层网络组成；
所述骨干传输网为网络化的煤矿监测与控制系统、语音信号及视频信号传输与管理提供了信息高速公路；在骨干传输网上建立了一个基于统一网络的多子系统监控系统、语音通信系统和多路工业电视监控系统，在调度指挥控制中心监控煤矿井上、下安全生产全过程，并通过网络将其传输到煤矿各科室和局调度中心；
所述感知层网络为无线网络，通过无线网关分段接入骨干网，实现井下主要工作区域的无线覆盖或全覆盖，所述感知层网络用于包括矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产与安全管理、产品加工与运销、矿山生态在内的综合信息的移动监测，还用于个人安全信息的无线接入，并为移动语音及视频提供传输通道；
信息集成与MES层，所述信息集成与MES层由信息集成网络系统、MES和数据仓库平台组成；
所述信息集成网络系统包括调度指挥控制中心以太网，互为冗余的I/O服务器组和数据服务器集群；
所述MES用于根据煤矿生产流程，当某个实时事件发生时，对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理，减少煤矿企业内部没有附加值的活动，有效地指导生产运作过程；
所述数据仓库平台，用于将各种系统的数据规范为统一的数据描述形式、统一的数据处理格式和统一的数据管理方式；
管理决策与应用层用于设置矿山应用系统，包括生产调度子系统、GIS与VR子系统、安全信息管理系统、灾害预防与防治系统、运销管理系统、材料与设备管理系统、办公自动化系统、人员信息管理系统和系统安全管理系统。
[0006]按上述方案，所述管理决策与应用层上设置有应用管理系统，所述应用管理系统用于各矿山应用系统在异构条件下进行联通与共享，能够使不同功能的应用系统联系起来，协调有序运行，使各自独立的应用系统实现信息共享；
所述应用管理系统包括:
实时数据采集模块，用于采集安全生产实时数据、人员井下位置信息、设备运行状态信息和环境安全实时信息，
数据库，用于对采集模块的信息快速存储；
异构源数据接口，用于异构系统数据的接入，将煤矿现有各种应用系统按照统一协议规范设计协议转换接口；
实时数据显示模块，用于显示安全生产及设备数据、人员信息和环境感知数据；
数据联机分析模块，用于根据一段时间范围内数据的变化趋势进行数据分析，预测数据的发展趋势；综合人员、环境、设备的持续工作和变化状态，通过引入智能信息处理技术来预测人员和设备的健康状况、工作状态；预测环境的安全态势；并根据预测信息进行预警和报警提示；
数据报表模块，用于提供跨系统的关联数据查询、筛选、分析功能；
实时/历史曲线模块，用于根据用户需求按照组态原则提供实时、历史曲线；
通信状态实时监测模块，用于监测多系统在接入过程中的数据、通信状态；
智能数据决策辅助支持用于智能搜索符合用户需求条件的各类数据，利用数据本身的内联关系进行人员定位、设备故障、环境安全的智能分析检测，为高层决策提供更客观全面的技术支持。
[0007]本发明产生的有益效果是:
1.通过建成一个统一的网络平台，实现井下和地面各个生产系统和大型机电设备、供电系统、管网等的监控及诊断，即设备工况感知；使矿井生产安全可靠，有效地预防和及时处理各种突发事故和自然灾害，即矿山灾害风险感知；实现全矿井的各种数据采集，使生产调度、经营管理、决策指挥实现网络化、信息化、科学化，达到减人增效和提高矿井安全水平的目的。
[0008]2.通过应用管理系统建设，解决原矿山各系统相对独立、信息孤岛问题；解决异构系统接口问题，形成统一的矿山集成平台标准。
[0009]
【附图说明】
[0010]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
图1是本发明实施例的结构示意图；
【具体实施方式】
[0011]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0012]一种感知矿山物联网模型，包括感知与控制层、信息集成与MES层和管理决策与应用层；
感知与控制层，所述感知与控制层由骨干传输网和感知层网络两层网络组成；
所述骨干传输网为网络化的煤矿监测与控制系统、语音信号及视频信号传输与管理提供了信息高速公路；在骨干传输网上建立了一个基于统一网络的多子系统监控系统、语音通信系统和多路工业电视监控系统，在调度指挥控制中心监控煤矿井上、下安全生产全过程，并通过网络将其传输到煤矿各科室和局调度中心；
所述感知层网络为无线网络，通过无线网关分段接入骨干网，实现井下主要工作区域的无线覆盖或全覆盖，所述感知层网络用于包括矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产与安全管理、产品加工与运销、矿山生态在内的综合信息的移动监测，还用于个人安全信息的无线接入，并为移动语音及视频提供传输通道；
信息集成与MES层，所述信息集成与MES层由信息集成网络系统、MES和数据仓库平台组成；