工业物联网技术概况及在煤炭行业的应用
编辑：刘帆 来源：思瀚 北路智控    2023-02-15

（1）工业物联网技术概况

工业物联网作为物联网技术在工业领域的应用，是“工业 4.0”变革的核心技术之一，具体是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现传统工业的智能化转型。

作为实现《中国制造 2025》制造强国战略目标的关键基础，工业物联网能够有力推动我国经济发展方式由生产驱动向创新驱动的转变，促进我国产业结构持续优化调整，而随着物联网技术与工业研发、制造、管理、服务等业务全流程的加速融合，市场空间呈现加速增长趋势。

（2）工业物联网技术在煤炭行业中的应用现状

煤炭行业作为我国经济的传统支柱型工业，目前亦经历着工业物联网技术的智能化改造，并已取得了相当成果。工业物联网技术在煤炭行业的广泛应用为煤矿生产安全、效率等问题的解决提供了技术层面支持，通过工业物联网技术对煤矿实现感知、监控乃至自动化控制能够实现安全提升、减员增效、节能降耗的目标，促进我国煤炭行业的高质量发展，为我国经济稳定持续发展奠定坚实的能源基础。

目前，工业物联网技术在煤炭行业中的运用主要有以下三个方面：

（1）矿井通信系统。通过在矿井下设置基站，可以实现对控制器发出信息的有效采集，及时将采集的信息通过通信网络进行传递，实现了井下的通信无障碍，有力避免井下作业的通信隐患，大幅提高了煤矿生产安全系数。

（2）矿井监控系统。通过在矿井重点区域及给井下人员、关键设备设置信息采集器，基于工业物联网技术能够及时准确的接收传感设备传递的各类信息，进而实现对井下环境、人员活动、设备状态的全方位可视化实时监测，有效提升了煤矿生产工作的信息展示维度。

（3）矿下自动化控制系统。通过结合工控技术，能够基于各类井下设备的具体工作情况，实现远程控制乃至自适应控制，从而达到安全提升、减员增效、节能降耗的目的。

另外，基于煤矿工作环境的特殊性及复杂性，工业物联网技术在其中的落地运用存在着一定的门槛，如井下工作空间狭小需要设备整合度高、井下机电设备密度高需要设备抗干扰能力强、工作环境复杂需要设备能够满足防爆要求等。

（3）工业物联网技术在煤炭行业中应用的发展趋势

工业物联网技术在煤炭行业中应用的发展趋势符合工业物联网的一般发展趋势，主要体现为终端设备智能化、软件开发统一化、应用功能平台化等。

①终端设备智能化，实现更多功能融合

终端设备智能化是工业物联网未来的发展趋势之一，主要体现在两个方面：一方面是融合人工智能、云计算等新兴技术，创新底层传感器设备向着微型化和智能化的方向发展，为工业物联网终端智能化的发展奠定基础；另一方面是工业控制系统的开放性逐渐扩大，使得工业控制系统与各种业务系统的协作成为可能。就煤炭行业而言，未来智能传感器可将传统的粉尘、瓦斯检测、温度和湿度等传感器的功能融合在一起，并对数据进行统一计算、储存和处理分析，并融合实现定位、短信、拍照、语音、视频、报警等新功能。

②软件开发统一化，不同设备可靠兼容

收集分析数据的工业软件对于部署工业物联网来说至关重要，而由于目前煤炭行业中工业物联网技术的应用尚处成长阶段，信息采集传输安全标准存在统一性不高的问题，这导致了设备之间的兼容性较差，未来的工业软件开发将进一步统一化，支持多种通讯协议，从而能够跟各种设备无缝接轨。由于煤矿设备采购可能涉及多个厂家的产品，高兼容性软件将使煤矿企业能够自由迅速整合新旧煤矿设备，并减少运行故障的发生，从而可以提高生产效率及安全性，减少企业运营成本。

③应用功能平台化，高效融合多样性服务

工业物联网未来将实现工业资源的全面互联互通，在此基础之上，将实时采集的工业资源状态数据上传至平台，对数据进行深入分析，能够产生全新的数据价值，基于平台的开放能力，根据下游客户实际需求可以提供设备远程管理、预防性维护和故障诊断等服务。就煤炭行业而言，未来煤矿工业物联网平台将能够融合多样性服务以便灵活使用，这将大幅提高煤炭行业无人化、智能化水平。