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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況及在煤炭行業(yè)的應(yīng)用
編輯：劉帆 來(lái)源：思瀚 北路智控    2023-02-15

（1）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，是“工業(yè) 4.0”變革的核心技術(shù)之一，具體是將具有感知、監(jiān)控能力的各類采集、控制傳感器或控制器，以及移動(dòng)通信、智能分析等技術(shù)不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)，從而大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，最終實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。

作為實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造 2025》制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠有力推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式由生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化調(diào)整，而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)研發(fā)、制造、管理、服務(wù)等業(yè)務(wù)全流程的加速融合，市場(chǎng)空間呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

（2）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

煤炭行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)支柱型工業(yè)，目前亦經(jīng)歷著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化改造，并已取得了相當(dāng)成果。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭行業(yè)的廣泛應(yīng)用為煤礦生產(chǎn)安全、效率等問(wèn)題的解決提供了技術(shù)層面支持，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)煤礦實(shí)現(xiàn)感知、監(jiān)控乃至自動(dòng)化控制能夠?qū)崿F(xiàn)安全提升、減員增效、節(jié)能降耗的目標(biāo)，促進(jìn)我國(guó)煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的能源基礎(chǔ)。

目前，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭行業(yè)中的運(yùn)用主要有以下三個(gè)方面：

（1）礦井通信系統(tǒng)。通過(guò)在礦井下設(shè)置基站，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器發(fā)出信息的有效采集，及時(shí)將采集的信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，實(shí)現(xiàn)了井下的通信無(wú)障礙，有力避免井下作業(yè)的通信隱患，大幅提高了煤礦生產(chǎn)安全系數(shù)。

（2）礦井監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)在礦井重點(diǎn)區(qū)域及給井下人員、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)置信息采集器，基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的接收傳感設(shè)備傳遞的各類信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下環(huán)境、人員活動(dòng)、設(shè)備狀態(tài)的全方位可視化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效提升了煤礦生產(chǎn)工作的信息展示維度。

（3）礦下自動(dòng)化控制系統(tǒng)。通過(guò)結(jié)合工控技術(shù)，能夠基于各類井下設(shè)備的具體工作情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制乃至自適應(yīng)控制，從而達(dá)到安全提升、減員增效、節(jié)能降耗的目的。

另外，基于煤礦工作環(huán)境的特殊性及復(fù)雜性，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中的落地運(yùn)用存在著一定的門檻，如井下工作空間狹小需要設(shè)備整合度高、井下機(jī)電設(shè)備密度高需要設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)、工作環(huán)境復(fù)雜需要設(shè)備能夠滿足防爆要求等。

（3）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭行業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭行業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)符合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一般發(fā)展趨勢(shì)，主要體現(xiàn)為終端設(shè)備智能化、軟件開發(fā)統(tǒng)一化、應(yīng)用功能平臺(tái)化等。

①終端設(shè)備智能化，實(shí)現(xiàn)更多功能融合

終端設(shè)備智能化是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)之一，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是融合人工智能、云計(jì)算等新興技術(shù)，創(chuàng)新底層傳感器設(shè)備向著微型化和智能化的方向發(fā)展，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端智能化的發(fā)展奠定基礎(chǔ)；另一方面是工業(yè)控制系統(tǒng)的開放性逐漸擴(kuò)大，使得工業(yè)控制系統(tǒng)與各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)作成為可能。就煤炭行業(yè)而言，未來(lái)智能傳感器可將傳統(tǒng)的粉塵、瓦斯檢測(cè)、溫度和濕度等傳感器的功能融合在一起，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算、儲(chǔ)存和處理分析，并融合實(shí)現(xiàn)定位、短信、拍照、語(yǔ)音、視頻、報(bào)警等新功能。

②軟件開發(fā)統(tǒng)一化，不同設(shè)備可靠兼容

收集分析數(shù)據(jù)的工業(yè)軟件對(duì)于部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，而由于目前煤炭行業(yè)中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用尚處成長(zhǎng)階段，信息采集傳輸安全標(biāo)準(zhǔn)存在統(tǒng)一性不高的問(wèn)題，這導(dǎo)致了設(shè)備之間的兼容性較差，未來(lái)的工業(yè)軟件開發(fā)將進(jìn)一步統(tǒng)一化，支持多種通訊協(xié)議，從而能夠跟各種設(shè)備無(wú)縫接軌。由于煤礦設(shè)備采購(gòu)可能涉及多個(gè)廠家的產(chǎn)品，高兼容性軟件將使煤礦企業(yè)能夠自由迅速整合新舊煤礦設(shè)備，并減少運(yùn)行故障的發(fā)生，從而可以提高生產(chǎn)效率及安全性，減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

③應(yīng)用功能平臺(tái)化，高效融合多樣性服務(wù)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)工業(yè)資源的全面互聯(lián)互通，在此基礎(chǔ)之上，將實(shí)時(shí)采集的工業(yè)資源狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，能夠產(chǎn)生全新的數(shù)據(jù)價(jià)值，基于平臺(tái)的開放能力，根據(jù)下游客戶實(shí)際需求可以提供設(shè)備遠(yuǎn)程管理、預(yù)防性維護(hù)和故障診斷等服務(wù)。就煤炭行業(yè)而言，未來(lái)煤礦工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將能夠融合多樣性服務(wù)以便靈活使用，這將大幅提高煤炭行業(yè)無(wú)人化、智能化水平。