物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和云計(jì)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(jìn)行自動(dòng)分析、綜合、 校準(zhǔn)，消除數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，提高數(shù)據(jù)的可靠性，準(zhǔn)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(zhǔn)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(huì)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(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，提供可 靠的信息到應(yīng)用層，必然會(huì)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(gè)重要環(huán)節(jié)。

1.3 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是將分布式計(jì)算、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、效用計(jì)算 等計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合壯大，產(chǎn)生的一種新興計(jì)算方 式。其目的是把多個(gè)簡單的計(jì)算形式融合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算 能力的計(jì)算形式，并將這種計(jì)算形式共享，使系統(tǒng)中的所有終 端用戶都能運(yùn)用這種計(jì)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(jì)算技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)對這些信息的有 效處理和整合。因此，云計(jì)算將是實(shí)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(tái)

預(yù)警是對生產(chǎn)系統(tǒng)中可能發(fā)生的危害和危險(xiǎn)事件進(jìn)行合 理評價(jià)，預(yù)估風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)預(yù)案，制定相應(yīng)的解決對策，避免危害和危險(xiǎn)事件的發(fā)生 [6]。預(yù)警系統(tǒng)是能夠自動(dòng)監(jiān)測、評價(jià)與 控制各類危害和危險(xiǎn)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(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)信息的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)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(tái)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(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)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(yùn)行產(chǎn)生威脅。煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警平臺(tái)需構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下的立 體監(jiān)測體系，對瓦斯、頂板動(dòng)態(tài)信息、沖擊地壓、塵害、熱害、 水、火等潛在威脅進(jìn)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(tái)。

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

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能進(jìn)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(yùn) 行，同時(shí)環(huán)境變化和設(shè)備運(yùn)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(diǎn)危險(xiǎn)源實(shí)施監(jiān)控與預(yù)警， 建設(shè)和完善安全生產(chǎn)預(yù)警平臺(tái)，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(gè)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(shí)現(xiàn)。

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

 為了能夠?qū)γ旱V井下礦工、環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行動(dòng)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?yàn)槊旱V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(biāo)識(shí)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(zhǔn)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(jìn)行進(jìn)一步處理， 消除誤差，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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

云計(jì)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(jì)算技術(shù)為數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和安全訪問提 供了穩(wěn)定支持。云計(jì)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(shí)，云計(jì)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(tái)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(jì)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(jì)算技 術(shù)側(cè)重?cái)?shù)據(jù)計(jì)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(jì)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(jìn)行提純，同時(shí)也需要借助云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行計(jì)算，數(shù)據(jù)融合 技術(shù)有助于云計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)為物聯(lián) 網(wǎng)服務(wù)。