這個月來最牽動人心的事情莫過于山西王家?guī)X礦難，2010年以來，我國先后發(fā)生過神華駱駝山煤礦透水事故、山西王家?guī)X煤礦透水事故、河南伊川煤礦瓦斯爆炸事故等多起煤礦特大安全事故。

　　煤礦管理者對生命的漠視、安全員的疏忽、操作人員違章操作、井下人員違反安全規(guī)程等，都會直接或間接地造成煤礦安全事故，但是，我國大多數(shù)煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及設備存在的問題也不容忽視。

　　監(jiān)控系統(tǒng)四大問題

　　1、大部分煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控設備落后及老化。

　　我國大規(guī)模安裝煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是在上世紀八九十年代，產(chǎn)品是我國自主研發(fā)的第一或第二代煤礦監(jiān)控設備。雖然已經(jīng)有部分國有大中型煤礦對這些設備進行了升級改造，安裝了新一代數(shù)字化的監(jiān)控系統(tǒng)，但是，大多數(shù)煤礦還在使用老式的設備和機器，因而，會出現(xiàn)安全生產(chǎn)的隱患，如果不定期、按時進行設備的檢查和維護就容易造成安全事故。

　　2、經(jīng)信息化改造的監(jiān)控系統(tǒng)和新一代數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)并不能很好地適應井下環(huán)境。

　　我國不少煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的信息化、自動化改造，并沒有考慮到井下實際情況，雖然達到了大量數(shù)據(jù)采集、實時傳輸、處理和顯示等功能，但是，其設備本身也對井下環(huán)境有著嚴格要求。例如，煤礦工作面是煤礦生產(chǎn)的核心所在，也是環(huán)境最惡劣、人員和設備移動最頻繁、事故多發(fā)的場合。然而，煤礦信息化改造采用了有線的工業(yè)以太網(wǎng)作為核心，即工作面監(jiān)測監(jiān)控信號的傳輸采用有線方式，但由于工作面是一個不斷移動的工作環(huán)境，有線傳輸?shù)姆绞胶茈y適應這種不斷移動和變化的工作現(xiàn)場，各種因素造成傳輸電纜損壞和扯斷的現(xiàn)象時有發(fā)生。此外，煤礦工作面采空區(qū)的監(jiān)測更不可能通過有線傳輸?shù)姆绞竭M行。

　　3、煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)各自為政，沒有形成合力。

　　我國的第一批KJ系列監(jiān)控系統(tǒng)由多家科研單位開發(fā)，20世紀90年代后期我國開發(fā)的新一代數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，也是由不同的企業(yè)和機構獨立生產(chǎn)的。這些產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的標準，沒有統(tǒng)一的接口，使系統(tǒng)無法統(tǒng)一使用，造成了監(jiān)測工程中的數(shù)據(jù)漏報、系統(tǒng)間無法正常通信等問題，導致了安全隱患的出現(xiàn)。

　　4、新的傳感器技術并沒有完全應用到井下檢測中。

　　以瓦斯檢測為例，現(xiàn)有的煤礦瓦斯監(jiān)測裝置多采用電化學方式，這種方式對化學元件的要求非常高。一般電化學的元件的使用壽命只有幾十小時，需要經(jīng)常更換，才能保證監(jiān)測信息的正確性。一旦瓦斯巡檢員沒有定期更換，就容易產(chǎn)生安全隱患。

　　精確定位 現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)還做不到

　　物聯(lián)網(wǎng)體系中的新型傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡、RFID等技術以及統(tǒng)一的標準將能很好地解決現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中所存在的問題，但如何將這些技術應用于煤礦監(jiān)測監(jiān)控和井下救災，還需要深入的探討和研究。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)具有放置靈活、擴展簡便、移動性強和自組織等特點，這些特點無疑是井下監(jiān)測監(jiān)控不可或缺的。因此，基于WSN的井下的監(jiān)測監(jiān)控，將比目前采用的有線方式具有更多的優(yōu)勢。但是，工作面布置有液壓支架、采煤機、刮板運輸機等大型金屬設備以及煤、巖等介質(zhì)，因此煤礦工作面隧道是一種非均勻異質(zhì)邊界的有限空間。此外，隨著工作面的推進，信息傳輸?shù)目臻g形狀也在不斷發(fā)生變化。現(xiàn)有的地上無線傳感器的研究成果并不能簡單地應用于采煤工作面，因此，無線傳感器網(wǎng)絡在井下應用還有許多關鍵技術和問題需要解決，如克服井下多徑干擾的傳輸方式、組網(wǎng)形式、拓撲結構、通信協(xié)議等。

　　Pradeep K.Mohanty和Moise Ndoh最早提出在煤礦井下大巷中利用WSN實現(xiàn)煤礦工人的跟蹤定位及井下環(huán)境監(jiān)測。在國內(nèi)，中國礦業(yè)大學得到了2007年國家自然科學基金項目“煤礦工作面無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)關鍵技術研究”和2009年國家自然基金項目“長距離WMSN的礦井多媒體救災通信系統(tǒng)”的資助，將無線傳感器網(wǎng)絡應用于煤礦井下監(jiān)測監(jiān)控和井下救災;中國科技大學在國家發(fā)展改革委員會資助下立項研究“基于CNGI和WSN的礦山井下定位與應急聯(lián)動系統(tǒng)”，通過無線傳感網(wǎng)絡對每個礦工進行實時定位，期望實現(xiàn)與各種災害預警系統(tǒng)的聯(lián)動。

　　中國礦業(yè)大學在3月15日與江蘇省徐州市政府簽署了共建“感知礦山”工程研究中心的協(xié)議，集全校的科研力量，研究和開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，以期將物聯(lián)網(wǎng)技術早日應用到煤礦中。