隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注安全生產(chǎn)問(wèn)題，這不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)更多涉及到了環(huán)境因素，更重要的是人們認(rèn)識(shí)到的是環(huán)境因素對(duì)一個(gè)國(guó)家的影響程度。為了實(shí)現(xiàn)更好的管理環(huán)境質(zhì)量提升煤礦企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。因此對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集研究，以提高煤礦設(shè)備的安全生產(chǎn)水平是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。智慧礦山作為對(duì)井下生產(chǎn)過(guò)程中各種參數(shù)和運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)采掘生產(chǎn)過(guò)程中礦上相關(guān)人員行為進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，并對(duì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析；實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理和控制；制定安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程。智慧礦山項(xiàng)目作為礦山企業(yè)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到運(yùn)輸、機(jī)電設(shè)備全過(guò)程的信息化管理目標(biāo)，充分發(fā)揮了煤礦技術(shù)水平高、管理能力強(qiáng)等特點(diǎn)使其具備了進(jìn)行安全生產(chǎn)和質(zhì)量管理工作與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的基本能力。智慧礦山包括信息化和智能化兩大方面：它包括對(duì)人、機(jī)和環(huán)境進(jìn)行綜合控制和優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)信息化、智能化管理；通過(guò)信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)和工作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理分析，預(yù)測(cè)和決策、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、提高生產(chǎn)效益。
一、超寬帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
超寬帶技術(shù)，利用微波無(wú)線接入，寬帶化和低成本（低功耗，長(zhǎng)壽命）技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與控制，如環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和顯示；通信能力和服務(wù)質(zhì)量，如傳輸速度；通信距離等等；更重要的是，它可以大大提高移動(dòng)寬帶的應(yīng)用體驗(yàn)，比如基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端就可以采集到數(shù)據(jù)。超寬帶技術(shù)與傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商終端之間連接方式相比，通信距離較遠(yuǎn)(1-3公里),因此通信距離更遠(yuǎn)更適合于煤礦等偏遠(yuǎn)環(huán)境應(yīng)用。而且超寬帶技術(shù)覆蓋范圍廣，可應(yīng)用于智慧礦山（例如視頻監(jiān)控、安全監(jiān)測(cè)),實(shí)時(shí)提供信息服務(wù)；遠(yuǎn)程控制與管理，提高生產(chǎn)效率；降低成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提升效益等等。超寬帶技術(shù)采用低功耗的半導(dǎo)體芯片，能夠有效的實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感設(shè)備中數(shù)據(jù)的傳輸。使采集到的數(shù)據(jù)具有高精度和可靠性，可以準(zhǔn)確反應(yīng)出實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的信息（如環(huán)境信息、設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行情況等）數(shù)據(jù)從而方便用戶進(jìn)行決策和分析，同時(shí)還可以使傳統(tǒng)企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
二、超纖回路
超纖回路又稱超電感耦合電纜，它可以有效避免大電流、高電壓、強(qiáng)電磁干擾的影響。它的抗干擾能力強(qiáng)。在地下，它可以提供非常好的抗干擾能力，同時(shí)它可以提供更大的距離去覆蓋更多的環(huán)境。超寬帶電纜具有強(qiáng)大的通信能力，即使是在地下中使用，也可以很好地工作。它可以減少電纜中設(shè)備和電纜之間的干擾，從而使網(wǎng)絡(luò)連接更可靠和更穩(wěn)定地運(yùn)行，為信號(hào)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)支持。而超寬帶電纜具有更高的傳輸速率和更低成本使其成為解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。通過(guò)采用基于超纖技術(shù)設(shè)計(jì)完成的超寬帶電纜可以提供遠(yuǎn)距離傳輸，距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到300 m距離。
三、高可靠性的傳輸功能模塊
高可靠性的傳輸功能模塊是 UWB超寬帶產(chǎn)品的重要特點(diǎn)之一。在傳輸過(guò)程中，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，非常適用于煤礦井下復(fù)雜多變環(huán)境與設(shè)備。且由于使用了高速高可靠性、高安全性、低成本的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決方案，使得它有廣泛的應(yīng)用。在很多場(chǎng)合都能為用戶帶來(lái)了很大的優(yōu)勢(shì)。比如：可以靈活安裝使用，不需要復(fù)雜的線路布置及布線施工；無(wú)需機(jī)房就可部署；可以將遠(yuǎn)程監(jiān)控、應(yīng)急救援指揮等系統(tǒng)與通信系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫地融合。能滿足不同用戶對(duì)通信質(zhì)量和傳輸效率多層次需求。低成本、高可靠性特性非常符合智慧礦山對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求——超寬帶部署與監(jiān)控采用高帶寬網(wǎng)絡(luò)，保證數(shù)據(jù)流量高效傳輸，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)低時(shí)延業(yè)務(wù)和超寬帶傳輸兩種功能合一。
四、低功耗設(shè)計(jì)方案
在井下設(shè)備密集，地面光纜線纜長(zhǎng)度有限的條件下，對(duì)于使用有線方式進(jìn)行監(jiān)控，可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)適當(dāng)?shù)亟档凸摹p少傳輸距離和控制流量。采用4 K HDMI超寬帶電纜作為 UWB信號(hào)輸出端口的傳輸設(shè)備使用功耗較低，一般功耗在2 W以內(nèi)，可使用10年以上不需更換電池。設(shè)備一般采用 MCU進(jìn)行監(jiān)控工作和運(yùn)行，本方案采用4 K液晶顯示屏+ UWB超寬帶通信系統(tǒng)，此方案為基于 UWB超寬帶通信芯片+低功耗電源設(shè)計(jì)方案，通過(guò)控制器為 UWB超寬帶模塊提供了一個(gè)穩(wěn)定、低功耗運(yùn)行，支持多種無(wú)線協(xié)議，且不需要配置任何其他硬件部件，可以使用移動(dòng)端電腦和手機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)業(yè)務(wù)；方便靈活。同時(shí)具備網(wǎng)絡(luò)安全功能。UWB超寬帶作為一種通信方式之一，不僅可以實(shí)時(shí)了解井下發(fā)生的情況，而且還可以給用戶帶來(lái)很多便捷，讓更多的人能夠了解到這個(gè)地方里面存在著什么問(wèn)題？給家人帶來(lái)了什么？這些問(wèn)題的解決都取決于設(shè)備制造商是否能夠正確的開(kāi)發(fā)它！對(duì)于有這方面需求的用戶來(lái)講一定要選擇值得信賴這樣的產(chǎn)品！而且現(xiàn)在 UWB超寬帶設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)在市場(chǎng)上了！不僅為煤礦人提供了方便，而且大大降低了產(chǎn)品安裝成本和維護(hù)成本。
五、系統(tǒng)管理平臺(tái)
智慧礦山系統(tǒng)管理平臺(tái)采用了高可靠、高集成的多通道光纖超寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有先進(jìn)的通信、傳輸、處理功能，能夠?yàn)橛脩籼峁┌踩煽烤W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為礦區(qū)業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的信息服務(wù)。通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)處理，及時(shí)處理信息，為煤礦安全管理和科學(xué)決策提供可靠依據(jù)。利用大容量低時(shí)延通信資源快速將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器終端顯示，供指揮中心隨時(shí)查看掌握井下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)狀態(tài)，提供給決策決策者進(jìn)行遠(yuǎn)程分析和決策所需數(shù)據(jù)；結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中不合理部分制定有效的措施來(lái)降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。并在必要時(shí)提出相關(guān)建議，減少浪費(fèi)，保證企業(yè)持續(xù)發(fā)展壯大。以確保經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)及資源可持續(xù)利用為目標(biāo)，推動(dòng)工業(yè)信息化進(jìn)程向更高層次發(fā)展；并提高效率及效益！