走进徐矿集团夹河煤矿调度室，打开感知矿山物联网GIS3.0系统，像树枝一样的11个子项目就像一棵树一样地弹了出来。人在哪、物在哪、电机的温度、流量、压力等各种信息数据等等，都可以通过拖动鼠标来看到。
“将来通过感知矿山物联网，在任何一个地方都可以随时知道煤矿中每个人所处的环境、每台设备的运行状况，只需轻点鼠标，就可以完成一个煤炭开采的全过程；只需一个耳机，不需时时查看也能提前得知灾害预报信息。” 中国工程院院士、中国矿业大学副校长、中国矿大物联网（感知矿山）研究中心主任刘炯天如是说。
而从9月中下旬开始至今，在中国矿大物联网（感知矿山）研究中心和中矿智慧物联网科技公司的努力下，国内第一个感知矿山物联网示范工程一期项目在夹河煤矿已经开始成功试运行近20天。
物联网催生感知矿山
矿难、矿难、又是矿难！
令全国人民揪心的矿难更令一所因矿而生、依矿而强的大学——中国矿业大学感到了莫大的压力与责任感！“煤炭出事故，我们很内疚，从校领导到普通老师，从院士、教授到学生，最近几年，大家都在思考和研究怎么将矿难降到最低这个问题。”一见面，中国矿业大学校长葛世荣就告诉记者。
而2009年国务院总理温家宝在无锡视察时的讲话则给中国矿业大学一个很大的契机。当时，温总理指出：“每一次大危机都会催生新技术，而新技术诞生也是使经济、特别是工业走出危机的一个巨大推动力。计算机和互联网产业大规模发展时，我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中，要早一点谋划未来。”
“温总理的话给了我们学校很大启示，我校长期对煤矿传感技术及自动化有着深入研究，当时我们想，如果我们把物联网技术应用于矿山，不就等于给煤矿安装了一双‘智慧眼’吗，不就可以解决目前煤矿生产与管理的监测、监控、调控等一揽子问题吗？”葛世荣告诉记者。很快，中国矿业大学集中8个学院相关的科研力量并联合徐州市政府进行了科研攻关。
一个罩向全国煤矿安全的大网正在全面铺开。
感知矿山重在智慧
在物联网（感知矿山）研究中心，刘炯天向我们播放了效果展示视频。画面中，煤矿工作人员每人都随身携带一个小巧的个人安全信息终端，这是感知个人周围安全环境，构成主动安全的重要设备，它综合人员定位、安全环境监测的共同的信息终端，实现对人员的实时跟踪和信息联络，遇到紧急的情况，随身所带的仪器及时显示出合理的逃生路线。多个传感探头对矿井综采工作面、主运输、通风、提升、井下排水、光电、选煤等关键设备的运行情况、健康状态、共存状态进行实时感知，还可以对设备进行检测，显示采煤机运行速度、采高、位置等参数以及液压支架的前柱、后柱、前梁情况。
“这些数据我们在地面任何一个有网络传输的地方随时都可以查看”，正说着刘炯天就在实验中心调取了夹河煤矿井下的皮带运输机和操作台的工作情况和安徽淮北煤矿各个探测点的瓦斯含量情况，画面中，我们清晰看到机器和矿工的工作状况，环境参数比如温度、湿度、瓦斯浓度也都清晰地显示在屏幕上。
“和传统的矿山自动化和数字化相比，我们主要是增加了一个感知层网络。这层网络的增加，从表面来看只是结构的简单变化，但是实际内容却发生巨大的变化。通过一种物联网关键技术——微机械传感器，这个感知会像人体的神经系统一样，使得井下各个独立的结构能够连接起来。”刘炯天向我们介绍。
目前，示范工程一期项目在地面就可以知道井下人员、矿车、温度、湿度、一氧化碳含量、甲烷含量、矿井气压、风速等相关信息。井下的水泵何时开启、变电所如何工作，煤矿机电科工作人员都能在地面以无线远程遥控操作，做到无人值守，但这不是最终目标。“我们现在仅仅在示范工程内安装了72个节点，最终我们要安装200多个节点，我们的感知不仅仅为矿山安眼睛、耳朵，更重要的是安脑子，这就是智慧处理，形成智慧矿山，这是物联网技术在煤矿应用的终极意义。目前，最突出的表现就是不但要能对灾害能提前报警，还要能根据矿井情况指导工作人员设法逃生。”中国矿大物联网（感知矿山）研究中心副主任丁恩杰介绍。
目前，中国矿大物联网（感知矿山）研究中心努力设计构建智慧系统，包括一个智慧化的监督体系，两个突破性技术，就是井下人员的定位技术和井下网络，三个安全自动系统包括排水、通风和井下应急救援，还有就是四个无人化的操作装备，就是采煤、掘进、运输和供电都要实行无人化。
感知矿山重在实用
基于物联网，美国提出建立“智慧的地球”，我们国家在一些地方比如上海、无锡也在推广智能家居，智能医疗等，似乎是叫好不叫座。很重要的一个原因就是因为推广成本太高，用户兴趣并不大。但是，恰恰从这一点看，感知矿山物联网可能要比这些应用更好。
丁恩杰说：“这其中有两个原因，第一，感知矿山互联网”在煤矿井下，空间有限，覆盖的网络投资不大。第二，在地面应用物联网往往是‘市场工程，政府行为’，实际用户并不感兴趣。但感知煤矿不一样，从安全角度来讲是国家发展的需要，是保障人民生命财产安全的需要，从市场的角度讲，是企业安全生产、高效生产的需要，这是企业的刚性需求。所以，感知矿山和感知地面，从发展前景来看，感知矿山可能会走在前面。"
江苏中矿智慧物联网科技股份有限公司董事长张福生也告诉记者，感知矿山物联网将会打破物联网应用初期那种功能单一、网络独立、数据私有、缺乏标准的现状，真正按物联网所要求的开放、标准、物与物互联的方式，采用适当的矿山物联网模型架构，规范应用模式，统一数据描述方式，加强标准建设，按照统一规划，整体设计，分步实施的原则进行。
此外，中国矿业大学党委书记邹放鸣告诉记者，感知矿山物联网应用层将对各种不同系统的数据进行信息融合，除用于对矿山各种生产与安全子系统的监测与控制外，还可用于对矿山安全生产形势评估、煤矿灾害预警与防治、煤矿安全隐患排查、矿山资源环境控制及评价等，实现对整个矿山的优化管理与安全动态跟踪。各个子系统的监控功能将采用模块化方式，可任意加入或退出应用平台。
目前，中国矿大物联网（感知矿山）研究中心已经与神华集团、山煤集团签订了合作协议。
(科技日报)
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