一、行業背景

　　煤炭是我國主要能源，在我國能源生產和消費中，約占73%。據專家預測，未來50年內煤炭仍然占據中國能源消費的50%以上。我國雖然煤炭資源豐富，但是由于地形復雜，生產自動化水平低，安監技術落后，導致事故頻發，阻礙煤炭產業發展。

　　物聯網作為一種新興產業技術，通過信息傳感設備，把物品與互聯網連接以進行信息交換和通信，從而達到智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，真正實現了物與物、物與人相連。

　　物聯網概念的提出，能夠將煤炭行業的井下環境監測、安全生產監測、礦災監測和井下人員定位監測的傳感設備融合連接到一個可擴展的協議化的網絡體系中，實現數據交互，打破了以往煤炭系統中數據孤島的壁壘，使得系統之間可以實時有效的協同管理和控制，達到礦井智能化管理。

　　二、智慧礦井系統

　　InforSuite IOT EdgeServer（簡稱IIES）是中創軟件商用中間件股份有限公司自主研發的基礎中間件平臺，專門適用于物聯網解決方案。IIES支撐平臺作為一種基礎軟件設施，能夠為應用系統提供快速構建的架構支撐與工具手段?；贗IES研發的智慧礦井總體架構示意圖如圖一所示。

　　智慧礦井分為感知層、網絡傳輸層、物聯網中間件支撐平臺層和應用層四部分。

　　感知層：地下礦井內布線十分困難，Zigbee無線定位網絡具有雙向短距離傳輸，功耗低，組網靈活，網絡自愈能力強等特點，十分適合礦井內布網。人員標簽卡、環境監測傳感器、水位傳感器、電壓傳感器、機械轉速傳感器等，將感知到的井內數據實時傳遞給Zigbee網關，由網關負責經過網絡傳輸層統一上傳。

　　網絡傳輸層：主要利用GPRS、Internet等網絡技術實現井下各類感知層采集到的數據的遠距離傳輸到地面的物聯網中間件服務器。

　　物聯網中間件支撐平臺層：IIES提供多種設備接入技術，通過不同類型的感知設備適配器，獲取海量原始數據并解析。IIES提供復雜事件處理引擎，將解析后的數據經過過濾、分組、關聯和聚合，形成透明的感知數據供上層應用使用。同時，IIES針對具體需求形成特定的業務場景服務，并提供接口服務供上層應用直接訂閱。

　　應用層：根據IIES解析的感知數據，快速構建礦井環境監測系統、礦井人員管理和定位系統，礦井設備控制系統和危情實時預警系統。系統之間數據共享。

圖一 智慧礦井系統總體架構

　　三、產品優勢

　　1.物聯網中間件的適配器屏蔽不同接口的多電氣特性，快速獲取海量硬件感知數據。

　　2. 物聯網中間件的事件引擎依據現實邏輯實時處理和分析感知事件，形成有效數據。

　　3. 物聯網中間件的基礎服務快速構建具體應用模塊，供上層系統直接訂閱。

　　4. 物聯網中間件從感知、傳輸到解析分別采取安全策略，保障數據安全有效。

　　四、方案價值

　　以物聯網中間件為基礎的智慧礦井系統具有以下優勢：

　　● 物聯網中間件提供快速構建感知設備適配器的插件技術，實現上層應用對感知設備資源管理的零編程，縮短應用系統的開發周期。

　　● 采用復雜事件處理引擎，能夠實時處理每秒百萬級別的事件，有效提高系統運行速度。

　　● 提供可視化管理平臺，遠程實時監控部署在井下的感知設備狀態。

　　● 智慧礦井各系統之間數據交互共享，打破數據孤島的壁壘，促進礦井管理智能化，有效提高管理效率，增強生產安全性。

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