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物联网案例:矿井安全

发布时间:2019-7-3 6:52:42    点击量:36
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来源:insidetheiot
编译:物联之家(iothome.com)


 

今天,我们来看看物联网的另一个工业例子。在过去,我们已经看过了农业、化工厂、林业等物联网案例,这一次,我们直接进入地表深处:矿井。
 
Meglab公司,他们提供物联网采矿服务,有助于解决采矿作业的几个重要问题。
 
让我们从要解决的主要采矿问题开始
 
1、矿工安全——这是一个大问题。它有几个方面:
 
▲及早知道事故或爆炸
▲确保爆炸后矿井安全
▲紧急情况发生后统计所有矿工人数
 
2、随时知道所有设备的位置。
3、优化通风。通风对透气性或清除有害气体至关重要,但运行起来也很昂贵,所以如果您可以选择通风的时间和地点,那就更好了。
 
Meglab是这样做的。首先,所有矿工和设备都有标签,该标签定期发送无线“唧唧声”。这种唧唧声会被其他标签听到,最终也会被接入点听到。如果您不知道什么是接入点,那么,如果您家里有wi-fi网络的话,则可能就有一个接入点。它是一个处理所有无线通信并通过有线网络、电话线或其他方式将通信发送出去的盒子。
 
这是第一件事:它可以知道每个人在哪里。那么它是怎么做到的?通过测量唧唧声从一个标签到另一个标签或接入点所需的时间。这就是所谓的飞行时间:唧唧声实际上是以光速在空中飞行,可以测量到达另一端所需的时间。如果您测量到每个相邻标签的飞行时间,您就可以精确定位原始标签的大概位置。
 
现在,标签可以放在矿工身上,也可以放在设备上。每个标签都有一个唯一的ID号,所以,如果您知道哪些标签和哪些人或设备在一起,那么您始终能知道每个人和所有东西的位置。这在紧急情况下很重要:如果人们被困,您会更快知道谁被困住了(以及在哪里)和谁没有被困住。
 
碰撞
 
有些标签不仅仅是为了定位而发送唧唧声,它们还有
传感器:加速度计或温度计甚至是气体传感器。
 
所以,我们假设两台牵引机发生碰撞。在正常情况下,如果没有人受伤或者受伤不严重,他们可以通过无线电报告情况。在最坏情况下,必须有人意识到,他们已经有一段时间没有听到这个或那个家伙的消息了,最终他们环顾四周,发现了车祸现场。
 
但是如果设备标签上有加速度计,那么它们就可以判断出什么时候出现了快速减速——就像启动汽车安全气囊中的传感器一样。然后标签可以发送警报,不管是否有人受伤。
 
烟尘和有害气体监测
 
一个重要的采矿作业是爆破,在爆破中,受控的爆炸会将石头炸开,以便将其铲起并运出。但这不像地面上的一些普通爆破,可以在爆破完成后会风来吹散现场烟尘。在山洞里爆破就比较麻烦,灰尘和潜在的有毒气体(或者至少氧气太少)会充满整个矿洞,直到它被清除干净(借助通风)。
 
传统上,您必须在爆破完成后花大约两个小时检查矿井的所有角落和低凹处(不仅仅是爆破发生的地方),以确保没有有害气体残留。现在,通过在设备和墙壁上贴上带有气体传感器的标签,他们可以在爆炸后立即测量所有这些区域,这样矿工可以更快、更安全地重新进入。
 
通风
 
最后,也是最重要的:所谓的按需通风。这些气体和温度传感器可以提供哪些区域需要通风,并且知道哪里有人需要帮助:如果矿井的某个角落没有人,就不必保持通风良好,然后您就可以通过关掉风扇来节省一些金钱和能源。如果有人来到这个区域,系统也会知道,并且可以快速旋转风扇以确保安全的呼吸环境。
 
物联网详情
 
我们已经讨论了网络的无线唧唧声部分(所谓的蜂群网络——我们将来可能会讨论更多),但这只能让唧唧声进入接入点。然后呢?所有这些信号将如何从地下到达地面?嗯,不是无线的。但它可以是任何类型的有线网络——不管怎样,大多数矿井都已经拥有了这种网络,这样就可以把信号传输到地面。
 
但是它们如何进入云端的呢?它们不去云端,这就是它们不同于传统物联网模式的地方。有一个超级服务器在本地处理他们的需求,他们并不觉得需要云,他们担心这样做只会损害安全。因此,理论上,在这个物联网解决方案中没有“互联网”。但除此之外,它的工作原理与其他
工业物联网解决方案一样。
 
Meglab采矿解决方案与4个物联网基本元素相关联:
 
感知:位置、气体、温度和加速度(可能更多)。
 
通信:在蜂群无线网络中发出的唧唧声,以及任何一个将信息传送到地面的网络。
 
处理:弄清楚唧唧声和传感器的结果意味着什么——定位人员,何时发生碰撞,决定何时打开风扇,以及决定何时可以安全进入某个区域。
 
执行:打开或关闭风扇,以及其他的事情。

  

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