（1）研制传感器网络节点硬件平台，并与相应传感器连接，如温度传感器、速度传感器、位移传感器等，满足煤矿井上井下的安全要求，硬件平台可实时对采集到的信号进行降噪处理；
（2）将传感器网络节点安装于需采集信号处，并选取合适传感器网络组网技术进行组网并传输数据；
（3）信号数据传输网络包括三层：底层若干传感器子网，直接用于一定空间范围内机电设备信号采集与子网内传输，传感器子网中包含高速以太网接入点；第二层为现场高速以太网，用于连接传感器子网与监控中心，具备高速、稳定的数据传输能力；第三层为集团网，可连接各监控中心，实施获得各机电设备运行状态数据。
11.2.2基于信息融合技术的机电设备实时故障诊断与预测平台
单一传感器采集机电设备信息常呈现出较强的模糊性，采用常规信号处理方法难以有效提升故障特征。从故障诊断学角度来看，任何一种诊断信息都是模糊的、不精确的，对任何一种诊断对象，用单一信息来反映其状态行为都是不完整的，如果从多方面获取同一对象的多维故障冗余信息，加以综合利用，就能对系统进行更可靠、更精确的监测和诊断。
因此，基于信息融合技术的机电设备实时故障诊断与预测平台可更加有效地实现机电设备的故障诊断与预测。方案如下：
（1）选取井上/井下典型大型设备为应用对象进行开发；
（2）机电设备实时故障诊断与预测平台由数据层、特征层与决策层组成。数据层可以是存储传感器网络所传输各类信息的数据库；特征层为信息融合后所获得的有关设备运行状态的特征信息；决策层根据特征层信息自动判断设备中是否存在故障以及是否可能发生故障，实施发出报警；
（3）机电设备实时故障诊断与预测平台可在监控中心通过1至2台计算机部署； （4）使用ASP.Net技术实现机电设备运行状态信息与故障情况的实时发布。
11.3煤矿安全生产监控与决策管理
安全生产管理决策系统整合示范煤矿安全生产各类信息、数据资源以及已有的业务应用，形成一个统一的以示范煤矿安全生产管理为主的门户系统。平台提供可视化信息应用门户、数据共享与交换集成平台、地理信息支撑平台、智能数据分析引擎、工业组态软件系统等低层技术支持，基于平台构建的各子系统建设遵循数据规范、业务规范、技术规范
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和接口规范，实现不同系统间的数据融合、共享和交换，实现自动化与信息化，生产层面与管理层面的联合数据分析。
包括生产调度管理，煤矿灾害预警与防治，煤矿安全生产监控与决策管理，煤矿供应链管理，设备材料管理等。
11.3.1生产调度管理
生产调度管理是以煤矿生产调度业务为核心，为煤矿生产调度管理相关工作人员提供的计算机应用系统。系统全面整合生产调度日常管理数据、矿井安全监控系统实时数据、自动化设备运行实时数据、工业视频数据、事故处理记录、人员考勤记录等多种信息。系统涵盖作业计划制定、生产过程监控、日常调度指挥、应急事件处理等煤矿生产调度相关的各项业务，结合通讯调度机为调度员提供一个桌面办公平台，辅助调度员全面、迅速、准确地进行生产调度。
11.3.2煤矿灾害预警与防治
系统借用人工智能技术，建立各种灾害预警数学模型，并随着历史数据积累进一步完善数据模型；通过数据仓库、数据挖掘和数据集市等数据分析技术，设计开发三维矿井灾害预警预测软件系统，将矿井进行三维仿真虚拟，并实时展现生产现场瓦斯、水、火、煤尘、矿电、顶板、局扇等各种信息，将这些状态信息实时按照规律进行排序,对一个矿井的安全性做出评估,帮助明确预测目标和进行问题的识别，建立或修改预测模型，通过一系列人机对话过程，交互式的进行分析、比较和判断，达到预测并预警的作用。
11.3.3 煤矿安全生产监控与决策管理
安全生产监控主要包括对生产环节中的风机系统、抽排系统、瓦斯检测系统、水泵监视系统、提升机监测系统、皮带运输系统及安全环境因素，如顶板压力、前后倾角、应力等的实时监测、分类显示，综合预警报警功能。利用数据挖掘技术及智能信息处理技术，综合多系统数据对安全生产环节中的安全隐患进行实时评估并提供辅助决策功能。此外还具有历史数据查询、筛选、各种标准生产报表功能。安全方面，做到数据的安全、可靠防篡改功能和数据自动备份功能。可靠性方面，提供自动对多数据接口实时监控，断线报警功能。
11.3.4煤炭运销管理系统
煤炭运销管理系统能够实现煤矿产销的自动化管理。
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系统功能包括运煤车辆管理、合同管理、押金管理、运费结算、客户订单回单管理、预收款管理、欠款管理、销售统计、报表输出等功能，能按煤矿的要求提供各种销售明细报表和汇总报表。
系统使用计算机联网和自动化管理流程，通过严格授权机制，避免人为舞弊现象；通过视频对过往车辆和行人进行监控，解决非法车辆偷运问题，保障矿区财产安全。
系统提供数据分析功能，通过对产、运、销情况的同比和环比等分析，实行“精产精销”。
11.3.5设备材料管理系统
设备管理在煤矿企业是非常重要的组成部分，本系统利用数据集成平台，实现煤矿机电管理网络化、数据共享技术，从而提高设备的周转、调配效率，提高设备的使用率，有效的处理机电管理事务的日常工作。
系统包括设备材料档案信息管理、计划管理（使用计划、租赁计划、购置计划、维修计划等）、出入库管理、维修管理、特种设备管理、使用状况监控、报废管理、费用结算、配件信息维护等功能。
11.4 无人(或少人)工作面监控
煤矿工作面主要有掘进工作面和采煤工作面。
掘进工作面：掘进工作面是事故多发区域，主要有压力、透水、瓦斯等灾害源。设备主要有掘进机、局扇、运输皮带等。由于通风条件差、支护不及时、小构造情况不明等原因，需要利用物联网感知技术，随时为掘进工作面提供各种安全信息保障，实现对掘进工作面设备的自动控制与监测，有效减少掘进工作面作业人员，提高安全水平。
采煤工作面（以机采为前提）：采煤工作面是生产煤的重要场所，主要设备有采煤机、刮板运输机、液压支架、转载机、破碎机等。工作面顺槽设备主要有泵站、移动变电站、组合开关或负荷中心等。要求实现：
（1）在线监测工作面设备工况及故障并传输到地面调度中心，监测的内容包括： 监测采煤机的电机电流、电机温度、缺水信息； 监测液压支架的工作状况；
监测泵站、负荷中心的工作状态、参数、故障信息； 监测刮板机、转载机、破碎机运行状态及相关参数；
监测被控电机工作电压，电流，温度，启动状态，故障状态；
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移动变电站信息、组合开关信息。
（2）希望条件具备时，可实现对泵站、液压支架移架的远程控制，可实现采煤机的远程启动与停车。
（3）更进一步，通过感知矿山物联网技术，根据煤层、顶底板的关系，建立拟人化控制模型，实现煤矿生产工作面各种设备的联动控制。通过对煤矿井下采煤装备的远程定位、煤岩识别、大型设备姿态控制等技术实现工作面的远程遥控开采，提高矿山安全性。
（4）在监测基础上，基于数据挖掘技术建立采掘设备健康数据库和健康状况识别、决策模型。
通过这些技术，实现尽可能的自动控制或顺槽遥控，逐步减少采煤工作面作业人员，争取实现无人工作面。
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物联网矿山工程方案 - 图文
