傳統礦山井下信息平臺往往是根據某一項需求（如視頻監控、人機定位、語音通訊、環境測控、井下自動化設備測控等）建設相關的獨立信息系統，系統建設技術平臺、數據協議和接口規范無法統，系統之間不能聯動，整合困難，大多既無法滿足礦、集團、政府主管部門對于礦山行業生產過程的全面數據共享和決策支撐，也無法滿足礦山行業安全管理的需求。

　　目前井下數據傳輸網絡多采用有線傳輸，針對礦山不斷掘進的特點，有線網絡難以快速部署和移動部署，生產管理部門無法即時了解第一線的信息，不能為第一線的生產、安全、調度提供有效的支撐。

　　隨著數字化礦山的深化，急需建立基于物聯網的數字化礦山管理支撐平臺，形成能夠為所有生產管理、安全管理環節提供即時反映一線生產現場的全面有效的數據共享和運營決策支撐的平臺。

　　本項目目標是完成基于物聯網的礦山井下安全避險綜合信息系統，使其能夠利用物聯網技術的先進性，為礦山安全管理和生產過程控制提供統一的管理和決策支持平臺。通過對整體礦山各類數據的存儲和分析， 最終實現并提供人員車輛定位管理、IP調度指揮系統、井下智能交通信號控制系統、緊急撤離廣播系統、環境監測監控系統、生產過程控制系統、礦山虛擬現實系統及其他工業控制應用，建立物聯網在礦山行業物聯網應用標準化及數據傳輸協議與接口規范。

　　建設需求

　　人員（車輛）定位：實現礦井下主要生產區域及主運輸巷、主通風巷精確連續定位;實現井下通行車輛精確連續定位;

　　語音通訊：實現井下固定點有線語音通訊，實現主生產區WIFI全覆蓋，實現井下無線通訊;

　　調度指揮：實現井下人員語音、短信調度，井下車輛語音調度;

　　視頻監控：實現井下固定數字視頻監控、井下WIFI覆蓋區域移動視頻采集;

　　生產環境在線監測：實現固定位置一氧化碳、風速等環境參數的在線監測監控，實現井下安全人員手持設備無線實時在線監測;

　　斜坡道交通信號管制：井下斜坡道無軌運輸交通信號管制系統;

　　可擴展應用：通風自動化系統、排水自動化系統、供電自動化系統、設備狀態監測監控、有軌運輸信集閉系統等。

　　系統架構

　　基于物聯網技術的井下安全避險綜合信息系統是工業以太環網技術、zigbee無線定位無線數傳技術、WIFI無線通訊技術、VOIP語音通訊技術、地理信系統技術、管理信息系統技術以及數據庫技術等多方面融合在一起的綜合信息平臺，將為礦山企業實現全面感知和礦井生產調度指揮實現可視化、自動化、信息化管理，實現物網相連-感知礦山。

　　系統主要有工業網絡子系統、人機定位子系統、通訊聯絡子系統、監測監控子系統幾個子系統組成。

　　工業網絡子系統

　　結合礦山實際情況，整個系統采用多技術融合的網絡通訊子系統，它包含工業以太環網、無線水平通訊子系統、無線綜合分站幾個主要部分。

　　工業以太環網

　　工業以太環網作為整個礦山的核心網絡，承載礦山所有工業自動化、視頻監控、人機定位、環境監測等數據的大流量傳輸，如（圖1）所示。。

　　工業以太環網的布設滿足以下幾個設計條件。

　　1. 工業以太環網應滿足千兆數據帶寬，滿足井下各種應用的數據傳輸需求，且預留足夠的擴容余量;

　　2. 覆蓋所有提升系統、生產中段馬頭門、風機房、采區變電所、炸藥庫、泵房等重要樞紐及機電設備場所（與地表生產系統結合形成全礦工業以太環網）;

　　3. 預留接口，滿足未來擴容延伸需求;

　　工業以太環網走向說明：井下工業以太環網布設采用雙環網架構，

　　無線水平通訊子系統

　　對于各生產中段水平主巷及斜坡道道采用無線綜合分站進行覆蓋，每隔若干米布設一個分站，實現WIFI和zigbee雙無線網絡覆蓋，如（圖3）所示。

　　無線水平通訊系統采用國際領先的無線技術，無線分站是采用最新的WIFI無線技術和一個zigbee定位模塊。由于該產品有兩個光纖模塊，整個無線骨干核心網采用“背靠背”的二層透明接力方式，組成了一條有線與無線混合的水平通訊鏈路，帶寬高，系統延時小，運行穩定的無線骨干鏈路，可以承受各種諸如環境采集，人員定位，語音通訊、視頻監控等應用。

　　無線分站組網的特點有：透明傳輸機制造就穩定高速的無線鏈路;完善的冗余設計;無線手機的無縫漫游;特殊極化天線的使用;同步NTP自維護機制;動態TDD（時分雙工）;雙向動態自適應調制;可調節ACK時延（ACK Timeout）;OFDM技術。

　　無線綜合分站自愈環技術：無線基站支持對環路的自動檢測和倒換，無線鏈路兩端或多段接入礦區已經建成的工業光纖以太環網，無線鏈路與工業光纖以太網絡形成環或相切環，當無線鏈路中出現故障節點，系統可立即倒換鏈方向，保證系統業務不中斷，整個無線鏈路每臺設備都可作為光纖接入點，保障系統有效可靠運行，且對系統進行維護時業務不受任何影響。

　　采場網絡接入：（此部分有點奇怪，不是采用無線網絡嘛，為什么又需要采用銅線等接入呢？）

　　對于采場的網絡接入，考慮到采場采掘周期短，環境復雜，易刮碰。如采用光纜接入方案設備投入大、施工周期長、維護困難且無法回收再利用。本系統對于采場網絡接入采用銅線接入方法。

　　方案一：如采場內僅實現人員（設備）定位，采用CAN總線通訊方式，采用兩根銅線將定位器串接布設至采場。

　　方案二：如采場內需要實現視頻、語音通訊、廣播、定位、緊急報警、CO監測等綜合應用，則采用電話線ADSL方式配合礦山井下智能終端實現采場接入。