智慧礦山的照明監控系統設計

蔡旭

摘要：物聯網的發展對傳統礦井照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題，帶來智慧礦山的思路。從智慧礦山的系統架構著手設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，判斷生物目標存在和移動，并監控LED照明，同時感知物聯節點的狀態信息；地面的照明監控中心可感知礦山，并控制礦山的物聯節點、礦山的維護和礦山避險。

關鍵詞：物聯網 智慧礦山 監控中心

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0151-01

我國地底煤礦資源豐富，而傳統礦山照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題仍然存在。傳統礦山照明監控采用的人為控制模式，其經常演變為“長明效應”，監控模式落伍，不僅造成能耗的無故浪費，而且影響礦工安全監控，無法有效的感知礦山和智慧礦山的建立。隨著物聯思想的介入，傳統礦山照明監控系統已不能滿足“智慧礦山”的建立，必須根據科技發展的需求，從監控中心處感知礦山，并對礦山進行智慧照明監控。

1 智慧架構

本系統采用三層系統架構：最底層采用物聯原始數據感知層，中間層將底層原始數據傳輸的物聯傳輸層，頂層即將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層。基于物聯網的智慧礦山照明監控系統3層架構如圖1所示。

圖1中的物聯應用層即為本系統中的監控中心，控制礦山照明、礦山照明維護監控、和礦工安全監控等具體監控；物聯原始數據感知層和原始數據傳輸的物聯傳輸層主要為本系統提供感知數據。

（1）數據感知。礦山感知節點不僅獲得最原始的數據，而且可根據頂層監控中心的自動感知進行控制，只要感知到下礦的礦工，就可自動完成所在區域的LED照明。同時也可通過原始數據傳輸的物聯傳輸層，將原始數據發送回監控中心，提示監控中心手動完成LED照明。

（2）物聯監控。頂層物聯監控屬于將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層，其需要對數據感知的信息進行數據處理，并將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，當遇到緊急險情，及時報警和自動反饋控制。

2 智慧礦山照明監控

智慧礦山照明監控中心首先分析底層的原始數據，對原始數據進行信息分析，將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，其次智慧礦山照明監控中心判斷節點是否正常，不正常則進行節點維護工作，若正常，則檢測是否有礦工下礦。智慧礦山照明監控中心如果檢測到礦工下礦，則進入無礦工智慧照明監控狀態，如果檢測到有礦工下礦，則進行智慧礦山照明，減少“長明效應”。如圖2所示。

礦下可能出現照明險情，則需要將緊急險情迅速反饋給智慧礦山照明，LED閃爍照明，提示礦工迅速撤離礦底，即進入避險LED照明。同時也可開啟無人監控模式，直接進入自動智慧LED照明。

3 結語

本文主要從智慧礦山的系統架構進行三層設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，能夠使地面的照明監控中心感知物聯節點的狀態信息；為智慧礦山照明監控提供常規的低功耗照明、避險LED照明和自動智慧照明等功能。

參考文獻

[1]黃成玉，李學哲，張全柱.基于物聯網技術的煤礦綜合自動化系統[J].煤礦安全，2012，43（9）：108-110.

[2]張鋒國，王宏岳，感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43-46.

[3]詹杰，吳伶錫，唐志軍.基于ZigBee的智能照明控制系統設計與實現[J].電力電子技術，2007，41（10）：25-27.

[4]劉國貴.基于RF無線通信網絡的建筑照明節電控制系統終端設計[D].濟南：山東建筑大學，2009.

[5]張鋒國，王宏岳.感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43—46.endprint

摘要：物聯網的發展對傳統礦井照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題，帶來智慧礦山的思路。從智慧礦山的系統架構著手設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，判斷生物目標存在和移動，并監控LED照明，同時感知物聯節點的狀態信息；地面的照明監控中心可感知礦山，并控制礦山的物聯節點、礦山的維護和礦山避險。

關鍵詞：物聯網 智慧礦山 監控中心

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0151-01

我國地底煤礦資源豐富，而傳統礦山照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題仍然存在。傳統礦山照明監控采用的人為控制模式，其經常演變為“長明效應”，監控模式落伍，不僅造成能耗的無故浪費，而且影響礦工安全監控，無法有效的感知礦山和智慧礦山的建立。隨著物聯思想的介入，傳統礦山照明監控系統已不能滿足“智慧礦山”的建立，必須根據科技發展的需求，從監控中心處感知礦山，并對礦山進行智慧照明監控。

1 智慧架構

本系統采用三層系統架構：最底層采用物聯原始數據感知層，中間層將底層原始數據傳輸的物聯傳輸層，頂層即將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層。基于物聯網的智慧礦山照明監控系統3層架構如圖1所示。

圖1中的物聯應用層即為本系統中的監控中心，控制礦山照明、礦山照明維護監控、和礦工安全監控等具體監控；物聯原始數據感知層和原始數據傳輸的物聯傳輸層主要為本系統提供感知數據。

（1）數據感知。礦山感知節點不僅獲得最原始的數據，而且可根據頂層監控中心的自動感知進行控制，只要感知到下礦的礦工，就可自動完成所在區域的LED照明。同時也可通過原始數據傳輸的物聯傳輸層，將原始數據發送回監控中心，提示監控中心手動完成LED照明。

（2）物聯監控。頂層物聯監控屬于將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層，其需要對數據感知的信息進行數據處理，并將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，當遇到緊急險情，及時報警和自動反饋控制。

2 智慧礦山照明監控

智慧礦山照明監控中心首先分析底層的原始數據，對原始數據進行信息分析，將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，其次智慧礦山照明監控中心判斷節點是否正常，不正常則進行節點維護工作，若正常，則檢測是否有礦工下礦。智慧礦山照明監控中心如果檢測到礦工下礦，則進入無礦工智慧照明監控狀態，如果檢測到有礦工下礦，則進行智慧礦山照明，減少“長明效應”。如圖2所示。

礦下可能出現照明險情，則需要將緊急險情迅速反饋給智慧礦山照明，LED閃爍照明，提示礦工迅速撤離礦底，即進入避險LED照明。同時也可開啟無人監控模式，直接進入自動智慧LED照明。

3 結語

本文主要從智慧礦山的系統架構進行三層設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，能夠使地面的照明監控中心感知物聯節點的狀態信息；為智慧礦山照明監控提供常規的低功耗照明、避險LED照明和自動智慧照明等功能。

參考文獻

[1]黃成玉，李學哲，張全柱.基于物聯網技術的煤礦綜合自動化系統[J].煤礦安全，2012，43（9）：108-110.

[2]張鋒國，王宏岳，感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43-46.

[3]詹杰，吳伶錫，唐志軍.基于ZigBee的智能照明控制系統設計與實現[J].電力電子技術，2007，41（10）：25-27.

[4]劉國貴.基于RF無線通信網絡的建筑照明節電控制系統終端設計[D].濟南：山東建筑大學，2009.

[5]張鋒國，王宏岳.感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43—46.endprint

摘要：物聯網的發展對傳統礦井照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題，帶來智慧礦山的思路。從智慧礦山的系統架構著手設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，判斷生物目標存在和移動，并監控LED照明，同時感知物聯節點的狀態信息；地面的照明監控中心可感知礦山，并控制礦山的物聯節點、礦山的維護和礦山避險。

關鍵詞：物聯網 智慧礦山 監控中心

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0151-01

我國地底煤礦資源豐富，而傳統礦山照明監控系統的智能化低、能耗高和礦工安全監控等問題仍然存在。傳統礦山照明監控采用的人為控制模式，其經常演變為“長明效應”，監控模式落伍，不僅造成能耗的無故浪費，而且影響礦工安全監控，無法有效的感知礦山和智慧礦山的建立。隨著物聯思想的介入，傳統礦山照明監控系統已不能滿足“智慧礦山”的建立，必須根據科技發展的需求，從監控中心處感知礦山，并對礦山進行智慧照明監控。

1 智慧架構

本系統采用三層系統架構：最底層采用物聯原始數據感知層，中間層將底層原始數據傳輸的物聯傳輸層，頂層即將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層。基于物聯網的智慧礦山照明監控系統3層架構如圖1所示。

圖1中的物聯應用層即為本系統中的監控中心，控制礦山照明、礦山照明維護監控、和礦工安全監控等具體監控；物聯原始數據感知層和原始數據傳輸的物聯傳輸層主要為本系統提供感知數據。

（1）數據感知。礦山感知節點不僅獲得最原始的數據，而且可根據頂層監控中心的自動感知進行控制，只要感知到下礦的礦工，就可自動完成所在區域的LED照明。同時也可通過原始數據傳輸的物聯傳輸層，將原始數據發送回監控中心，提示監控中心手動完成LED照明。

（2）物聯監控。頂層物聯監控屬于將原始數據處理并動態顯示控制的物聯應用層，其需要對數據感知的信息進行數據處理，并將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，當遇到緊急險情，及時報警和自動反饋控制。

2 智慧礦山照明監控

智慧礦山照明監控中心首先分析底層的原始數據，對原始數據進行信息分析，將數據處理的結果存儲下來和提供最優化建議，其次智慧礦山照明監控中心判斷節點是否正常，不正常則進行節點維護工作，若正常，則檢測是否有礦工下礦。智慧礦山照明監控中心如果檢測到礦工下礦，則進入無礦工智慧照明監控狀態，如果檢測到有礦工下礦，則進行智慧礦山照明，減少“長明效應”。如圖2所示。

礦下可能出現照明險情，則需要將緊急險情迅速反饋給智慧礦山照明，LED閃爍照明，提示礦工迅速撤離礦底，即進入避險LED照明。同時也可開啟無人監控模式，直接進入自動智慧LED照明。

3 結語

本文主要從智慧礦山的系統架構進行三層設計，該系統改變傳統礦井照明監控系統，能夠使地面的照明監控中心感知物聯節點的狀態信息；為智慧礦山照明監控提供常規的低功耗照明、避險LED照明和自動智慧照明等功能。

參考文獻

[1]黃成玉，李學哲，張全柱.基于物聯網技術的煤礦綜合自動化系統[J].煤礦安全，2012，43（9）：108-110.

[2]張鋒國，王宏岳，感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43-46.

[3]詹杰，吳伶錫，唐志軍.基于ZigBee的智能照明控制系統設計與實現[J].電力電子技術，2007，41（10）：25-27.

[4]劉國貴.基于RF無線通信網絡的建筑照明節電控制系統終端設計[D].濟南：山東建筑大學，2009.

[5]張鋒國，王宏岳.感知礦山--物聯網在煤炭行業的應用[J].物聯網技術，2011（5）：43—46.endprint