本書將旨在探索基于礦山的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，全面介紹礦山物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景、體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、關(guān)鍵核心技術(shù)與典型應(yīng)用系統(tǒng)及未來發(fā)展趨勢(shì)。首先、從全局的角度介紹了物聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展以及礦山物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，給讀者以整體印象。然后，提出了礦山物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)，詳細(xì)介紹了對(duì)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)對(duì)礦山物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的細(xì)化分層，并對(duì)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹。其次，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的3個(gè)層次，對(duì)礦山傳感及其接入技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、礦山物聯(lián)網(wǎng)M2M平臺(tái)、礦山物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)這4個(gè)方面進(jìn)行描述。最后，介紹了當(dāng)前礦山物聯(lián)網(wǎng)的具體使用實(shí)例，并針對(duì)現(xiàn)有情況進(jìn)行分析和擴(kuò)展�？偨Y(jié)未來的礦山物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和需要解決的關(guān)鍵問題。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)與應(yīng)用結(jié)合的必然1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)1
1.1.2第四次工業(yè)革命與物聯(lián)網(wǎng)2
1.2礦山物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域5
1.3物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀7
1.3.1國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀7
1.3.2礦山物聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀11
1.3.3煤礦物聯(lián)網(wǎng)存在的問題14
1.3.4煤礦物聯(lián)網(wǎng)可能的發(fā)展方向15
參考文獻(xiàn)16
第2章 礦山物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)18
2.1物聯(lián)網(wǎng)基本知識(shí)18
2.1.1物聯(lián)網(wǎng)基本概念18
2.1.2物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)19
2.1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)20
2.1.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析21
2.2礦山生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)過程簡(jiǎn)介24
2.2.1礦山生產(chǎn)基本過程24
2.2.2礦山運(yùn)營(yíng)管理基本過程29
2.3礦山綜合自動(dòng)化31
2.3.1礦山自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展過程31
2.3.2礦山綜合自動(dòng)化與數(shù)字礦山38
2.3.3礦山對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求41
2.3.4礦山物聯(lián)網(wǎng)層次架構(gòu)44
參考文獻(xiàn)47
第3章 礦山物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)48
3.1礦山物聯(lián)網(wǎng)理論模型48
3.1.1感知礦山物聯(lián)網(wǎng)總體模型48
3.1.2感知與控制層48
3.1.3信息集成與MES層51
3.1.4管理決策與應(yīng)用層57
3.2礦山物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及平臺(tái)59
3.2.1生產(chǎn)安全子系統(tǒng)工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)60
3.2.2無線感知層網(wǎng)絡(luò)61
3.2.3主干傳輸網(wǎng)絡(luò)63
3.2.4生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺(tái)64
3.3礦山物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)框架71
3.3.1感知層關(guān)鍵技術(shù)71
3.3.2傳輸層關(guān)鍵技術(shù)72
3.3.3應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)73
3.3.4公共關(guān)鍵技術(shù)73
3.4礦山物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)感知73
3.4.1人員感知系統(tǒng)74
3.4.2環(huán)境感知系統(tǒng)75
3.4.3設(shè)備感知系統(tǒng)75
3.5礦山物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)76
3.5.1標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的意義76
3.5.2主要標(biāo)準(zhǔn)體系77
參考文獻(xiàn)79
第4章 礦山傳感及其接入技術(shù)81
4.1礦山安全與生產(chǎn)主要傳感器81
4.1.1安全環(huán)境傳感器81
4.1.2生產(chǎn)工況管理傳感器90
4.1.3新型傳感器95
4.2傳感接入方式102
4.2.1子系統(tǒng)接入方式104
4.2.2分布式傳感與接入106
4.2.3接入方式舉例106
參考文獻(xiàn)109
第5章 傳輸網(wǎng)技術(shù)110
5.11000M工業(yè)以太網(wǎng)110
5.1.1工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)111
5.1.2工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議115
5.1.31000M工業(yè)以太網(wǎng)在礦山中的應(yīng)用122
5.2網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)126
5.2.1礦山接入網(wǎng)絡(luò)主要技術(shù)127
5.2.2礦山無線網(wǎng)絡(luò)接入范例133
5.3礦山網(wǎng)絡(luò)問題與發(fā)展方向136
5.3.1當(dāng)前礦山網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中存在的問題136
5.3.2礦山網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)137
參考文獻(xiàn)140
第6章 礦山物聯(lián)網(wǎng)M2M平臺(tái)141
6.1M2M平臺(tái)的作用141
6.2M2M平臺(tái)構(gòu)成143
6.2.1M2M網(wǎng)關(guān)145
6.2.2M2M平臺(tái)中的一些關(guān)鍵技術(shù)145
6.3M2M平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)146
6.3.1ETSITCM2M標(biāo)準(zhǔn)146
6.3.23GPP模式的機(jī)器間通信147
6.3.3感知礦山信息集成交換平臺(tái)149
6.4M2M平臺(tái)新的發(fā)展方向151
參考文獻(xiàn)152
第7章 礦山物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)153
7.1信息集成與數(shù)據(jù)倉庫153
7.1.1信息集成與數(shù)據(jù)平臺(tái)的意義153
7.1.2數(shù)據(jù)倉庫主要內(nèi)容與作用154
7.2智能信息處理平臺(tái)156
7.2.1各子系統(tǒng)對(duì)平臺(tái)的應(yīng)用需求156
7.2.2公共信息處理平臺(tái)技術(shù)157
7.3信息融合方法160
7.3.1信息融合的基本方法161
7.3.2礦山物聯(lián)網(wǎng)信息融合應(yīng)用165
7.4智能決策處理技術(shù)167
7.4.1綜合信息預(yù)警平臺(tái)167
7.4.2智能輔助決策系統(tǒng)相關(guān)算法168
參考文獻(xiàn)181
第8章 礦山安全生產(chǎn)的三個(gè)感知182
8.1礦山人員信息感知182
8.1.1井下人員定位183
8.1.2雙向信息終端系統(tǒng)201
8.1.3人員跟蹤管理系統(tǒng)204
8.2礦山設(shè)備感知與預(yù)警技術(shù)211
8.2.1礦山設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷211
8.2.2礦山設(shè)備模式庫213
8.2.3礦山設(shè)備診斷方法217
8.2.4礦山設(shè)備動(dòng)態(tài)管理技術(shù)224
8.2.5礦山設(shè)備遠(yuǎn)程診斷方法229
8.2.6礦山生產(chǎn)主要系統(tǒng)監(jiān)控及健康狀況感知230
8.3礦山安全感知及網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控242
8.3.1煤礦安全242
8.3.2礦山災(zāi)害概述243
8.3.3分布式礦震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)248
8.3.4分布式采動(dòng)裂隙場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制254
8.3.5分布式通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)259
參考文獻(xiàn)260
第9章 云平臺(tái)技術(shù)及應(yīng)用服務(wù)263
9.1云平臺(tái)基礎(chǔ)263
9.1.1云的基本概念263
9.1.2云應(yīng)用的幾種常見模式267
9.2智能礦山對(duì)云平臺(tái)的需求272
9.2.1智能礦山的云應(yīng)用需求272
9.2.2智能礦山云服務(wù)分析274
9.3礦山云應(yīng)用舉例275
9.3.1基于SaaS的礦震遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)275
9.3.2煤礦風(fēng)網(wǎng)優(yōu)化云服務(wù)280
參考文獻(xiàn)281
第10章 CPS信息物理系統(tǒng)283
10.1CPS基礎(chǔ)283
10.1.1CPS基本概念283
10.1.2CPS系統(tǒng)原型285
10.1.3CPS的特點(diǎn)288
10.2礦山CPS與礦山物聯(lián)網(wǎng)290
10.2.1礦山物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)290
10.2.2礦山CPS的優(yōu)勢(shì)291
10.3礦山CPS模型概要292
10.3.1礦山CPS系統(tǒng)模型292
10.3.2采煤工作面CPS建模297
10.3.3礦山CPS系統(tǒng)建設(shè)的要點(diǎn)312
10.4礦山CPS關(guān)鍵技術(shù)314
10.4.1嵌入式系統(tǒng)技術(shù)314
10.4.2發(fā)布與訂閱模式314
10.4.3下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)315
10.4.4礦山信息的可信度研究316
10.4.5異構(gòu)模型的融合316
10.5礦山CPS應(yīng)用前景316
參考文獻(xiàn)317
索引319
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