物聯網傳輸及網絡可靠性研究①

王棟平

(天地（常州）自動化股份有限公司 江蘇常州 213000)

如今，全球礦業正經歷一場新的革命，大數據、人工智能、物聯網等技術和礦山的結合越來越密切。實現這場礦業改革的關鍵在于對物聯網技術的應用，目前這項技術的使用仍然處于起步階段，需要不斷的實踐和投資來推動其成熟，因此，明確未來礦業發展中物聯網所處地位對生產力發展起著具足輕重的作用。

1 物聯網傳輸在智能礦山建設中所起的作用

1.1 物聯網傳輸的發展趨勢

想要良好利用物聯網傳輸這項技術，首先就要明確物聯網傳輸的概念，由此來定位在智能化智能礦山建設中該項技術所能起的作用，并且可以以此來推測未來物聯網的發展趨勢。

物聯網（IoT，Internetofthings）即“萬物相連的互聯網”，是互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡，將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，實現在任何時間、任何地點，人、機、物的互聯互通。是一個完整的信息產業鏈。

從以上物聯網的概念定義可以得知，在智能礦山建設的過程中物聯網可以起到鏈接資源的作用。傳統的礦業發展主要是依托大量的人力和物力來進行工程建設，比如說煤礦作業，就需要人本身下到地底下，人本身承擔著極大的風險，而且效率極低，如果采用物聯網的方式，通過定位和射頻識別的功能，可以大大提高工作的效率，同時減少人力物力的投入，提高礦業施工的安全性，實現地面操作化的可實現性。同時，可以更加精確地對礦地下礦產進行發掘，提高資源的利用率，從而達到保護環境和節約資源的目的。

1.2 智能化礦山發展的現狀和前途

物聯網通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。在信息的獲取，傳送，處理和施效方面具有得天獨厚的優勢。如果將物聯網的射頻識別技術，傳感網，M2M系統框架和云計算這些運用到智能化礦業發展的過程中，會對礦山智能化的發展起到一個極大的促進作用。

對礦業來講，我國要實現從礦業大國到礦業強國的轉變，那么礦山建設必須要走創新之路，而智慧礦山技術就發揮著重要的作用，因此礦山的智慧化運行就成為了行業要求的必然趨勢。我國自20世紀90年代開展自動化、數字化采礦研究,"十一五"后加大了智能礦山技術體系研發部署，先后實施了地下無人采礦設備高精度定位技術和無人操縱鏟運機模型、大型地下鏟運設備研制、數字化采礦關鍵技術與軟件研發、數字礦山建設關鍵技術研究與示范、地下金屬礦智能開采技術等計劃，形成了我國智能礦山建設的系列產品。在軟件方面,研發了3Dimine、藍光、龍軟等礦用軟件；在裝備制造方面，研發了智能中深孔鑿巖汽車、智能鏟運機、智能礦用汽車、智能裝藥車等系列裝備；在物聯網建設方面,形成了井下光纖通信、井下無線通訊、穿巖透地通信等技術并建成了相應網絡。

當前，我國智能化礦山建設取得了一定的成績，但是，經濟基礎需要與上層建筑相適應，由于智能化礦山建設的經驗不足，存在上層建筑的規劃不完善，在智能礦山建設中缺乏標準的指導，而且由于技術不成熟，智能化基礎薄弱，在技術方面突破比較困難，在研發過程中研發資金比較高也給企業帶來極大負擔。到目前為止，智能化帶給礦業的好處并不是那么明顯，制約了我國智能化礦山建設的推進步伐。同時隨著勞動力成本的不斷提高，企業雇人所花費的費用占比越高，對企業的成本壓力就越大，不利于企業的長久運行。并且由于礦山行業的工作危險系數較大，即便是高薪，也有很多人不愿意去從事這項這個行業的勞動。

上述環境迫使智能化礦山建設步伐提速，加強智能礦山建設工程的統籌協調已成為智能化礦山高質量發展的緊迫任務。同時，我們需要采取一些具體措施來落實智能礦山建設工程，比如，對智慧礦山而言，首先要先走出去，國外礦山儲量大、品位高、埋藏淺，可以聯合開采；智慧礦山想要做得足夠好，要基于大數據，國外有從1900年開始的大數據，只需輸入條件，即可查到相關資料，我們要從大數據收集和整理做起或采用洋為中用，使其成為可能；做好智慧礦山，不能單一創新，要做到生態鏈和服務結合起來。將制造生產變成服務，結合上下游生態鏈，智慧礦山不會遙遠。對此，將智能化礦山建設列入國家能源發展戰略是一個較為緊迫戰略任務，應當加大對智能化礦山關鍵技術、裝備研發的資金和政策支持力度。

2 物聯網傳輸網絡可靠性分析

2.1 物聯網傳輸的優勢

物聯網傳輸的優勢主要就體現在信息的處理上面，物與物、人與物之間的信息交互是物聯網的核心，它的基本特征可概括為整體感知、可靠傳輸和智能處理。物聯網的各種技術包括RFID，MEMS,M2M系統框架和云計算，通過智能化的方式來提高施工效率。如果把物聯網運用到智能礦山建設中，那么就能減少勞動力成本，減少事故，提高作業的安全性，減少資源的浪費，提高資源的利用率，同時引入人工智能和大數據，可以更加精確地把握礦山的整體情況，從而提高整體的自動化程度，大大提高工作效率以及工作質量。

2.2 物聯網運輸存在的風險

一旦涉及到網絡的話，特別是對于還不成熟的物聯網來說，網絡的可靠性方面就有待商榷。現有的問題都主要包括技術標準的統一與協調問題，管理平臺的問題，成本問題以及安全性問題等。

并不是所有的礦業企業都有條件去建設智能礦山，因為目前我國大部分的礦業企業都屬于中小型企業，本身就是屬于高風險低成本的。在小地方的作業中，本身就是依靠廉價的勞動力來獲取利潤。如果進行智能化的處理的話，設備和技術的引進高于勞動力成本，就會提高運營成本，是中小企業企業根本無法承擔的，但是，如果是大型企業來實現智能化物聯網運輸的話，那么在技術標準的統一與協調方面就會出現很多的問題，產業鏈上下游將會出現許多矛盾。

3 結語

雖然智能礦山建設的道路還很漫長，但是只要我們付出努力，通過物聯網傳輸的方式推動礦山生產模式不斷更新，同時克服在使用物聯網技術過程中出現的缺點，使得采礦工業向規模化、集約化、協同化方向發展，從而實現采礦工程邁入遙控化、智能化乃至無人化階段。