煤矿井下覆盖案例

2010年中国国际信息通信展览会上，大唐移动全景展示了内蒙古准格尔旗“互联互通、透彻感知、深度智能化”的智慧城市运营管理新模式，包括智慧矿山、平安城市、智慧农业、智能城管、应急指挥、3DGIS等等，作为数字准格尔全景展示中的重要环节，以无线应用为核心的智慧煤炭应用功能，成为数字准格尔现有业务中的亮点业务之一。

随着准格尔采矿企业的效益与装备水平不断提升，为保证煤炭生产作业安全、提高生产效率，生产企业纷纷提出了工业自动化、移动通信、视频监控、人员定位等多方面的需求。煤炭作为准格尔的支柱产业，在当地的社会和经济发展过程中起着举足轻重的角色。而实现煤炭安全生产，则是关系到准格尔经济稳定、可持续发展的关键。

大唐移动提供的智慧矿山解决方案，作为数字准格尔众多应用中的重点，实现了准格尔煤炭企业生产的信息化和智能化管理。

智慧矿山是综合的应用系统

智慧矿山是智慧城市的重要组成部分，主要是针对矿山系统提供基于数字化、信息化技术的综合应用系统。它以云计算中心为核心网络，利用有线和无线网络为传输媒质，通过智能摄像设备、传感设备等，实行对于行业生产的信息化、数字化、智能化管理。

由于煤炭生产企业具有行业特殊性，其生产现场的特点表现如下：

1、生产场地范围大，且处于不断变化中

煤矿企业沿矿脉前行，坑道长，范围大。并随着开采的不断进行，生产场地每时每刻都在变化。

2、环境条件恶劣，各种突发性因素多

煤矿工人在矿井下生产，新鲜空气必需靠地面输入。在煤炭生产过程中，需随时随地与当前科技无法及时预测的水、火、瓦斯、粉尘和顶板冒落等多种自然灾害事故作斗争。

3、相互间关联度大，整体性要求高

煤矿的井工开采，环境相对密封，相互间的关联度大，因而整体性要求高，任何一个个体的微小失误都可能对整个生产造成巨大的影响。

4、生产设备多，人员多，情况复杂

煤矿生产矿井内，大量的生产设备，配合的辅助设备数量、种类繁多。且井下人员多，各种情况复杂，且处于不断的变动中。

对于煤炭行业来讲，建设一套智能矿山系统，是保证安全生产、正常经营的基础。智慧矿山系统是将井下的各类安全监测监控系统集成在一起，通过电视墙、监视器等设备实时显示井下各类监测监控指标，同时能把指标数据保存到数据库，而且根据需要把部分监测监控数据通过WEB方式向上级煤矿安全生产主管部门提供。 智慧矿山是一个具备多种系统功能的信息化、智能化系统，它主要由以下几个子系统组成：

大屏幕子系统：完成集中监控和显示功能

视频监控子系统：视频图像采集和物联网数据采集

矿区通信子系统： 包括井下、地面的IP电话和无线通信系统

视频会议子系统：完成应急指挥、平时会议等功能

称重计量子系统：完成煤炭自动计量和统计功能

人员管理子系统：完成采矿企业（井下、地面）人员的统一管理

无线应用子系统：完成无线应用（行业通/视频通）功能

借由以上几个子系统，智慧矿山可实现多种系统功能信息化，智能化。同时，智慧矿山系统遵循“智慧地球”的建设理念，使整个系统具有以下特点：

（1）更透彻的感知：

在矿区生产、生活区域，采用视频监控、物联网传感器等设备，实现对于矿区安全生产、生活所需的数据采集；

（2）更广泛的互联互通：

建设统一的安全监测数据网，网络覆盖煤炭集团公司与各个矿井上，煤炭销售和生产数据统一上传。同时，实现与既有网络的互联与互通；采用统一的管理平台，实现真正的一体化管理体系；

（3）更深入的智能化：

建立大型数据库和云计算中心，构建更加智能的核心网络；通过对于海量数据的计算与分析，自动生成生产报表、经营数据等信息汇总表格。 智慧矿山系统的建设目标，需要按照实用化、现代化、信息化、可持续发展的建设原则，可以从根本上解决矿山生产企业的信息化和智能化问题。

大屏幕系统实现矿山区域整体监控

大屏幕系统实现矿山区域整体监控，主要作用是实现对于矿山安全生产的实时监控。同时，在矿山出现事故时，实现应急指挥系统的支持功能。智慧矿山中的大屏幕系统，通常采用DLP大屏拼接技术。DLP拼接显示系统，主要包括图像处理能力和显示效果良好的专业投影单元，以及与之配套的多屏拼接控制器。DLP大屏系统支持单屏、多屏以及整屏显示和跨屏显示，实现图像窗口的缩放、移动、漫游等功能。

DLP大屏系统，能够与矿山各应用系统进行互通，通过大屏幕显示系统，轻松实现直观、实时、全方位地集中显示各个系统的信息。各系统信息在大屏幕上可根据需要以任意大小、任意位置和任意组合进行显示，并且对显示信息进行智能化管理，以便于指挥中心准确、实时全面的观看和掌握各方面信息，并做出正确的决策，大大提高了指挥调度决策（尤其在紧急情况处置时）的效率，增强了各信息显示的直观性和可操作性。

在数字准格尔指挥大厅，煤炭管理人员可以从16块DLP大屏幕上，观察到现场实时生产情况,为管理人员提供快速、动态、方便实用的信息。当有重大事故发生时，可以通过大屏幕清晰显示事故现场周围情况，供事故处理人员远程分析现场情况，采取应对措施。

视频监控子系统实现物联网数据采集

视频监控子系统主要作用是实现物联网数据采集，在智慧矿山的架构中，视频监控子系统，是物联网感知层的重要组成部分。视频监控设备主要由布放在煤炭企业生产、生活现场，结合密布在矿区的传感网络，实现对于生产企业的“全面感知”。

煤炭视频监控系统，不同于普通环境的视频监控系统部署。考虑到煤矿的安全和防爆要求，要实现井下的视频监控和物联网数据收集，首先要求所有的视频采集设备和物联网采集设备具备安全防爆的许可。例如视频采集设备，需采用矿用隔爆型摄像仪，以适应煤矿生产的实际环境，达到安全级别，确保不会引发安全事故。

煤矿井下作业面远离地面，地形复杂，环境恶劣。利用视频监控系统，对井下工作现场图像进行实时监控，实时记录井下作业和设备运行状况，可以及时发现事故隐患，防患于未然，并为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。

常用的井下视频监控系统，由摄像头、光端机、视频解码器、视频存储服务器、视频管理服务器、本地局域网等设备组成。视频监控系统采用基于嵌入式Web服务器的网络视频监控系统，可以将视频监控的图像在本矿区的局域网上传送，可以不用安装客户端，直接通过登录网页查看视频图像。

矿山视频监控系统还建立了系统联动机制，当有紧急事件触发信息到达时，系统可与大屏幕系统实现联动，自动将视频监控切换到事发现场附近的视频采集系统，并将图像投放到大屏幕上。监控系统还可以实现重点区域的智能化监控。视频采集系统的智能分析功能，可以实现视频监控的自动报警。管理人员预先设定管理模式，对需要监控的重点区域设定智能监控模式，当有非法闯入者时，系统通过多种途径（短信、页面报警等）提示值班人员进行处理，并将非法闯入事件自动生成LOG日志，最终实现矿区的智能化无人职守功能。

除了视频监控系统外，在矿区生产现场，还部署了大量的传感器设备。通过这些传感设备，我们可以更便捷的收集煤层温度、有害气体浓度、煤炭产量等相关的安全和生产信息，实现更透彻的系统感知。