韩国威
（中煤科工集团杭州研究院有限公司， 浙江 杭州 311202）
1.1 信息化建设的作用
自古以来煤矿的存在条件都是在较为偏僻的区域，政府部门对这些地区的管理相对来说比较宽松，这就导致了这些地区现代化发展较为落后，和网络的连接较为疏松，在建设智能化产业的时候比沿海地区困难，但是一旦建成就会给这些地区带来巨大的发展机遇。互联网的优势在于它不受地理因素的影响，使用互联网作为传输信息的手段可以消除煤炭行业传输信息的缺点。现如今人们已经可以熟练地使用网络来帮助自己实现更快捷的操作，不管在哪里都可以通过网络来一键连接，所以一旦建成信息化、智能化的产业所有的人都可以受益。
1.2 智能信息化在煤矿行业的前景
随着全球数字经济的快速发展，中国煤炭行业也引发了第四次智能建筑行业革命。目前，随着“新基础设施”的出现，5G技术以其高速、低延迟、大容量的优势越来越多地应用于工业应用场景[1]。这就是为什么煤炭行业从智能建筑的进步中受益匪浅。近年来，世界上第一个5G高可靠性矿井网络系统发布，并成为行业讨论的中心。近年来，智能煤矿建设多次得到政界人士的支持。八个部门联合发布了有关产业发展的文件，山东、山西、内蒙古等省相继启动煤矿电脑化建设实施方案，煤矿电脑化全面启动。重要统计数据显示，截至8 月底，中国已建成401 座智能矿山。到今年年底，这一数字预计将达到550，但煤矿的智能化建设并不容易。智能煤矿的基本过程与工业过程的控制过程基本相同，但地下空间问题比地面问题更复杂，通信要求也非常严格。传统的4G WiFi 数据传输技术很难满足这种多样化的需求。5G 采矿技术不仅将地面技术转移到地下，而且煤矿是一种正常的、可移动的地下作业，具有生产接触面多，地质条件变化频繁、电缆易断开和接触不良等劣势。
1.3 智能化需要解决的问题
煤矿发生了事故后很难实现有效的援救，煤矿安全生产无论多么复杂，归根结底都离不开“人、物、环境、管理”。人、物、环境是具有自身特征的真实事物，流水线是抽象的事物，是连接人、物、环境的重要因素。因此，煤矿顶板智能化设计应以“识别、理解、理解环境”为原则，将这些原则与“人与人、人与物、人与环、物与环、环与环”的六个关系相结合。其次，采矿传感器存在问题。煤炭生产是一个由点、线、面组成的复杂生产系统。煤矿智能化是一个由多个系统组成的复杂系统，每个系统串联不同的点，数据主要由不同的传感器提供。如果数据不准确，系统将无法正常工作，因此数据分析十分重要。实际上，煤矿要建立一个完整的过程分析和煤质管理体系，离不开精密的测量设备；
要实现一个完整的地下排水控制和管理系统，还缺乏准确可靠的传感器（如图1 所示）。
2.1 建设数据中心
没有可靠的网络数据中心，就没有智能设计。随着煤矿信息化的发展，现有的100 m、1 000 m 网络系统已不能满足新的要求。启动公司办公网络环10G实现矿业网络全面发展。大数据存储中心是人们在使用和推广IT 的方式上的发明，只要人类的网络技术没有崩溃，就可以用它来管理事情，处理的结果由一个大型数据中心来实现。从专业角度讲，大型数据中心是一个特定硬件协作的全球网络，它是一个特殊的建筑，用于在互联网网络基础设施中传输、可视化、计算和存储有关数据的信息。
2.2 建设通讯系统
近年来，为了提高政府和企业对安全生产的重视，煤炭安全生产信息已成为解决安全生产问题的重要途径。在煤矿工人的生产环节中，沟通的重要性通过更新矿工的厂房、动态沟通生产情况和发布现场通知来体现。采矿业迫切需要现代移动通信方法来补充现有的通信方法，它们之间的真正联系和统一地址，以及及时、准确和频繁地在地面传输和交换信息的问题的解决方案；
一旦发生紧急情况，将导致远征指挥失败、事故和灾害扩大等后果。
2.3 建设管理体系
“四个数”的结合，即矿工、救援人员、现场人员和入井人数的实时关联。为了实现“四位数字”的统一，必须建立矿灯和自救装置的自动实时管理系统。矿灯智能充电柜就是满足这一要求的产品。现有的智能充电柜不仅可以监控矿灯和自救人员的状态，还可以通过煤气表进行充电和监控。那么如何让不合格人员远离井口？首先，有必要建立井下人员的证书管理系统，输入从受过培训的矿工那里收到的各种证书信息，进入该系统并建立工单管理系统。进入井前，矿工必须完成作业许可证后方可参与作业，领取矿灯、自救装置等设备，最后进入井口参与作业。填写工作订单时，请将订单内容链接到证书，然后选择证书和订单。为了防止未经授权的人员进入油井，在许可证或证书到期之前，不得完成工作指令。工作场所管理→证书管理→考勤管理→矿灯→救援人员→手动工具（特殊工种）→在场→井位系统是井下人员管理的过程。同时，要注意两个方面：员工的独特性和生物识别设备的统一性。
2.4 建立安全监控融合体系
建立风险控制和隐患排查治理双重体系，是落实各级政府要求、建立风险控制和隐患排查防范机制的重要承诺。建立风险控制和隐患排查治理双重体系，也是运营安全管理的重要方面之一。
2.5 建设自动化的生产辅助系统
在满足了建设自动化辅助生产系统的同时也要做好对它的维护，不让它受到损坏是最基本的条件，在人为损坏的基础之上也应该注意自然因数的情况，如：皮带损坏、防风、燃气能源保护等。作为额外的保护措施，必须在重要位置安装视频监控，以确保清晰的视频图像。同时，机器人控制被集成到自动安全生产系统中。
3.1 信息采集功能
煤矿企业必须根据监控要求配备各种传感器，每个传感器都监测某种数据。该传感器可以自动采集数据，并为智能计算机评估提供数据库。
3.2 自动数据传输功能
既然是智能化建设，那么自动数据传输功能自然是必不可少的，只有满足了完全自动化数据传输才可以做到信息高效传输，让每一个人都可以做到零障碍交流，将信息的时效性发挥到最大，只有做到了自动化信息传输才有可能完全实现煤矿智能化信息系统的建设。
3.3 建立统一的传输平台
统一施工的应用可以降低施工成本，减少施工不兼容，便于将来的管理和维护，以及将来功能的扩展，设计了监控系统和报警系统，监控系统用于指示矿井下的工作条件，如果出现问题，可以立即指出问题所在的位置，从而为组织管理打下良好的基础。安全报警系统是指在对井下可能出现的问题进行评估后，计算机能立即发出报警，以便管理人员能正确处理。
实现煤矿智能信息化建设的过程是比较曲折的，实现的难度也是非常大的，但是只要人类选定了合适的道路并且一刻也不都要停歇就可以实现。在这过程中企业要全程参与不要中断，在实现信息化的过程中不断的总结，不断吸取教训让煤矿产业也可以搭上科技的快车让产业实现升级，在建设智能化信息系统中不要怕遇到困难，发现问题解决问题才是建设智能化信息系统的关键。
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