物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和云計算技術(shù)在煤礦

1.2 數(shù)據(jù)融合技術(shù)

數(shù)據(jù)融合是將采集到的原始數(shù)據(jù)進行自動分析、綜合、 校準，消除數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，提高數(shù)據(jù)的可靠性，準確獲取 更有用的信息，為后續(xù)數(shù)據(jù)的感知處理提供更準確、更可靠 的測量數(shù)據(jù) [4]。

若將物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取的海量信息直接傳送到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng) 用層，必然會增加應(yīng)用層數(shù)據(jù)處理的難度。若在物聯(lián)網(wǎng)的感 知層通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)增加信息的準確性和穩(wěn)定性，提供可 靠的信息到應(yīng)用層，必然會減輕應(yīng)用層的壓力。因此數(shù)據(jù)融合 將成為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。

1.3 云計算技術(shù)

云計算是將分布式計算、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲、效用計算 等計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合壯大，產(chǎn)生的一種新興計算方 式。其目的是把多個簡單的計算形式融合成一個具有強大計算 能力的計算形式，并將這種計算形式共享，使系統(tǒng)中的所有終 端用戶都能運用這種計算形式 [5]。

物聯(lián)網(wǎng)是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)絡(luò)的整合，這其中必將產(chǎn) 生海量信息，唯有借助云計算技術(shù)才能實現(xiàn)對這些信息的有 效處理和整合。因此，云計算將是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù)。

2 煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺

預(yù)警是對生產(chǎn)系統(tǒng)中可能發(fā)生的危害和危險事件進行合 理評價，預(yù)估風險，設(shè)計預(yù)案，制定相應(yīng)的解決對策，避免危害和危險事件的發(fā)生 [6]。預(yù)警系統(tǒng)是能夠自動監(jiān)測、評價與 控制各類危害和危險事件發(fā)生的監(jiān)測系統(tǒng) [7]。煤礦安全預(yù)警 系統(tǒng)可以實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)信息的遠程監(jiān)控，實時掌握煤礦 安全生產(chǎn)狀況，減少或避免煤礦安全事故的發(fā)生 [8]

煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺是從煤礦安全生產(chǎn)的角度，以物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的典型復(fù)雜巨系統(tǒng)。任何一個傳感器節(jié)點或 子系統(tǒng)檢測到的異常數(shù)據(jù)信息，都有可能對煤礦生產(chǎn)的安全 運行產(chǎn)生威脅。煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺需構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下的立 體監(jiān)測體系，對瓦斯、頂板動態(tài)信息、沖擊地壓、塵害、熱害、 水、火等潛在威脅進行多角度、多尺度的監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)處 理反饋給預(yù)警平臺。

3 三種技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺上的應(yīng)用

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能進一步提高煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警的整體水平

煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警主要用以監(jiān)測礦工、環(huán)境和設(shè)備。礦 工的采掘影響著煤礦井下的環(huán)境，環(huán)境變化影響著設(shè)備的運 行，同時環(huán)境變化和設(shè)備運行狀態(tài)的好壞也影響著礦工的生產(chǎn) 和其生命安全。因此對煤礦井下重點危險源實施監(jiān)控與預(yù)警， 建設(shè)和完善安全生產(chǎn)預(yù)警平臺，提升煤礦生產(chǎn)安全過程監(jiān)控 和預(yù)警水平，將礦工、環(huán)境、設(shè)備聯(lián)成一個網(wǎng)絡(luò)，并通過物聯(lián) 網(wǎng)加以控制，煤礦安全生產(chǎn)的目的才能更好地實現(xiàn)。

3.2 數(shù)據(jù)融合技術(shù)能進一步提高煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警的準確性

 為了能夠?qū)γ旱V井下礦工、環(huán)境和設(shè)備進行動態(tài)監(jiān)測， 在礦井一定區(qū)域內(nèi)采用一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠為煤礦的 安全監(jiān)測提供支持。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)包括各種傳感器、 條形碼讀卡器、RFID 標識讀卡器等各種數(shù)據(jù)信息。由于設(shè)備 本身可能存在的故障及井下環(huán)境干擾等多種原因，采集到的數(shù) 據(jù)不可避免地存在一定的誤差，影響測量數(shù)據(jù)的準確性，因 此必須通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)進行進一步處理， 消除誤差，以提高數(shù)據(jù)的準確性。

3.3 云計算技術(shù)能進一步提高煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警的穩(wěn)定性

云計算技術(shù)作為一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)，是物聯(lián)網(wǎng)系 統(tǒng)的首選技術(shù)。云計算技術(shù)為數(shù)據(jù)的集中存儲和安全訪問提 供了穩(wěn)定支持。云計算技術(shù)使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在信息共享和數(shù)據(jù)處 理方面更加智能和穩(wěn)定。同時，云計算技術(shù)還可解決各煤礦 子系統(tǒng)之間的異構(gòu)性，將井下環(huán)境監(jiān)測、井下設(shè)備監(jiān)控、井下 礦工定位等功能集于一體，滿足煤礦安全生產(chǎn)對信息資源的集 成與共享的需求，增加煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺的穩(wěn)定性。

3.4 三種技術(shù)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、云計算技術(shù)之間既有區(qū)別 又有聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)側(cè)重物與物、物與人、人與人之間的聯(lián) 通 ；數(shù)據(jù)融合技術(shù)側(cè)重對海量信息的加工和提純 ；云計算技 術(shù)側(cè)重數(shù)據(jù)計算的方式、方法。

因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和云計算技術(shù)之間的 關(guān)系是 ：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，大量數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)融合技術(shù) 進行提純，同時也需要借助云計算技術(shù)進行計算，數(shù)據(jù)融合 技術(shù)有助于云計算技術(shù)，云計算技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)為物聯(lián) 網(wǎng)服務(wù)。