物聯(lián)網(wǎng)通風安全儀器儀表管理系統(tǒng)研究
時間:2022-07-22 03:21:30
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摘要:煤炭在我國能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中占據(jù)較大的比例,能源消費結(jié)構(gòu)不斷提升。闡述了煤炭生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計的總體方案,分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的通風安全儀器儀表管理系統(tǒng)相關(guān)技術(shù),可以有效預防煤礦安全事故的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);通風安全;儀器儀表;管理系統(tǒng)
我國大多數(shù)的煤礦儀表管理工作,都已經(jīng)建立了穩(wěn)定的信息化平臺[1]。可是這些平臺需要眾多的人員來完成相應(yīng)的操作,手工記錄難以保證數(shù)據(jù)的準確性。所以,本文設(shè)計了先進的通風安全儀器儀表高效安全管理系統(tǒng)。通過應(yīng)用本系統(tǒng),可以使煤礦企業(yè)的通風安全儀器儀表管理效率得到有效的提升,更好地保障煤炭企業(yè)的生產(chǎn)安全。
1管理系統(tǒng)的總體方案設(shè)計
在設(shè)計系統(tǒng)之前,需要對系統(tǒng)的應(yīng)用需求有一定的了解,結(jié)合具體實際,科學規(guī)劃系統(tǒng)的功能,然后以功能需求為基礎(chǔ)展開科學的設(shè)計。只有確保設(shè)計的抽象性,才能使應(yīng)用需求得到有效滿足,促進設(shè)計效率的提高,將系統(tǒng)的功能有效地實現(xiàn)出來。
1.1系統(tǒng)整體設(shè)計
1.1.1系統(tǒng)應(yīng)用霈求及功能規(guī)劃根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定,各煤礦企業(yè)已經(jīng)制定了完善的通風安全儀器儀表管理規(guī)章制度,嚴格按照這一制度管理儀器儀表。對于規(guī)模比較大的大型煤礦來說,需要進行管理的儀器儀表數(shù)量更是非常龐大,這些要求在實際工作中必須引起重視。特別是對于保管室的環(huán)境條件來說,目前只能通過人為的方式進行調(diào)節(jié)。通風量并沒有建立完善的數(shù)據(jù)監(jiān)測和調(diào)節(jié)系統(tǒng),這就會對管理工作落實產(chǎn)生一定的影響,難以保證儀器儀表的使用時間[2-3]。因此,本系統(tǒng)針對這兩個方面進行科學的設(shè)計:自動檢測記錄發(fā)放和回收,全面地監(jiān)測和針對性地調(diào)節(jié)保管室環(huán)境條件。根據(jù)煤礦生產(chǎn)實際的應(yīng)用環(huán)境參數(shù),將系統(tǒng)規(guī)劃制定好:第一,所有傳感器節(jié)點必須以無線方式進行通信,并在主節(jié)點上以一定的格式傳輸采集到的數(shù)據(jù)。第二,傳感器具有多元化的功能,可以針對性地檢測環(huán)境溫度及濕度等。第三,自動檢測記錄裝置能夠及時上傳和記錄特定對象的關(guān)鍵性參數(shù)。第四,以編號的方式管理每一個對象。第五,節(jié)點具有休眠模式,傳感器元件體積較小,可以使功能得到有效的降低。第六,管理軟件能夠?qū)Ω鞴?jié)點工作狀態(tài)進行實時的監(jiān)控,采取合理的措施對硬件工作進行控制,將所有采集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存在數(shù)據(jù)庫中。1.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計本系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)概念為基礎(chǔ)進行科學地設(shè)計,大致可以分為傳感器節(jié)點、上位機等多個部分,圖1為其具體的框架從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架中可以明確看出,本系統(tǒng)的大致流程為:首先,在感知層,采集節(jié)點由多種傳感器共同構(gòu)成,編號每一個采集對象。其次,在網(wǎng)絡(luò)層,合理運用無線網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù),主節(jié)點合理匯集采集到的數(shù)據(jù),并向服務(wù)器傳輸。最后,在應(yīng)用層,處理設(shè)備數(shù)據(jù)主要應(yīng)用上位機的管理軟件,通過云計算等多種不同的手段進行管理。管理內(nèi)容包含眾多的方面:其中維修、采購等都屬于管理的主要內(nèi)容,并且所有內(nèi)容都需要制定明確的報表。1.1.3系統(tǒng)工作目標結(jié)合上述的系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu),列出本系統(tǒng)計劃實現(xiàn)的具體工作目標。第一,統(tǒng)一編號所有的對象,并在RFID的標簽中錄入這些對象,然后再進行相應(yīng)的動作。通過對RFID標簽進行掃描,將對象的相關(guān)信息記錄好。第二,準確編號工作人員,并在RFID標簽中錄入信息,只需要掃描該信息就可執(zhí)行相應(yīng)動作。
1.2系統(tǒng)功能設(shè)計
為了順利實現(xiàn)這些系統(tǒng)目標,必須明確系統(tǒng)的具體功能,做好規(guī)劃工作,全面采集管理對象的RFID標簽,并采集好保管室內(nèi)的溫度、濕度等各項參數(shù)。在傳輸數(shù)據(jù)時,為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性,需要充分發(fā)揮無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,而在維修過程中,管理軟件是既定策略,需要利用好通過提示來選擇是否更換軟件。另外,服務(wù)器也可以直接顯示物流等方面的情況,使相關(guān)人員的工作更加便秘,以針對性地查詢和使用相關(guān)信息。第一,將管理對象的RFID標簽信息采集好,采集結(jié)束后對數(shù)據(jù)進行全面的整理和分析,將RFID讀寫器和標簽利用好,以準確編號管理對象,為確認是否需要領(lǐng)取,需要對數(shù)據(jù)庫中的工人工號與其相比較,以保證領(lǐng)取的準確性。同時,這樣做也可以讓相關(guān)人員準確了解管理對象的各項參數(shù),以便進行針對性的管理。第二,全面采集壓縮氧自救器氧氣瓶重量信息采集好,利用稱重傳感器實現(xiàn)此功能。
2基于物聯(lián)網(wǎng)的通風安全儀器儀表管理系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)介紹
2.1Access數(shù)據(jù)庫
存放數(shù)據(jù)的“倉庫”,就可以簡單地理解為數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理中一種創(chuàng)新性的技術(shù),可以有效轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)的管理方式,以物質(zhì)化的方式管理數(shù)據(jù),這種方式能夠?qū)?shù)據(jù)進行合理的組織和維護,促進數(shù)據(jù)整體性的提升。Access數(shù)據(jù)庫是管理數(shù)據(jù)庫時經(jīng)常會用到的一種管理方式。隨著科學技術(shù)的終身創(chuàng)新,Access數(shù)據(jù)庫具有了更加豐富的功能,添加了不同的空間,這些變化為Access數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用提供了便利。Access數(shù)據(jù)庫軟件直接面向?qū)ο螅瑪?shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包含著多種不同的功能,且這些功能被對象化在各自的對象中,封裝對于不同的對象會定義固定的方法,用戶只需要結(jié)合自身需要,拓展對象的方法和屬性即可,這種以方法和屬性來進行操作的數(shù)據(jù)庫手段,可以使開發(fā)時間逐漸縮短,對開發(fā)過程進行全面的簡化。
2.2數(shù)據(jù)庫的建立
本系統(tǒng)合理運用Access數(shù)據(jù)庫,包含著多個表和字段,管理人員登記記錄表、領(lǐng)用人員信息表等數(shù)據(jù)表的主要類型。每個數(shù)據(jù)庫所具有的表的結(jié)構(gòu)會具有一定的差異性,功能直接決定結(jié)構(gòu),需要在對功能有所了解的情況下,再制定表格,嚴格按照信息開展工作。以表1領(lǐng)用人員信息表為例,首先需要將該表的職能明確好,該表可以將領(lǐng)用人員的基本信息記錄在該表中,包含人員編號、姓名等多種不同的信息;其次需要設(shè)置表的字段名稱、字段類型等。另外,必須備注每個字段,如表1所示為表的基本屬性。表1中所包含的信息非常的全面,可以有效保證領(lǐng)用的全面性和準確性。
3結(jié)語
對于煤礦企業(yè)來說,不能缺少的工具就是通風安全儀器儀表,其可以有效促進生產(chǎn)效率的提高,為工人的安全提供保障。由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境相對比較特殊,很容易損壞這些儀器設(shè)備,縮短其使用時間,如果經(jīng)常維修和更換,將直接增加生產(chǎn)企業(yè)的成本投入,并且儀器設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)問題,也會引發(fā)安全方面的事故。針對于具體過程中存在的問題,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),對本管理系統(tǒng)進行深度的開發(fā),希望可以為煤礦企業(yè)在通風安全儀器儀表上的管理目標實現(xiàn)提供幫助。本系統(tǒng)經(jīng)過深入的研究和設(shè)計,發(fā)現(xiàn)其還在多方面有所不足,在今后研究過程中,需要對軟硬件進一步優(yōu)化,增加新的管理對象。
參考文獻
[1]郭永利,王丹,郭紅轉(zhuǎn).基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全生產(chǎn)專家系統(tǒng)的[J].煤炭技術(shù).2018,37(8):317-319
[2]劉紹軍.煤礦通風安全儀器智能管理系統(tǒng)設(shè)計[J].科技視界.2015(18):276-277
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦信息安全管理系統(tǒng)[J].李傳毅,劉裴,甘慶華.2015(5):172
作者:駱廷勇 單位:中煤科工集團重慶研究院有限公司