物联网通风安全仪器仪表管理系统研究

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摘要：煤炭在我国能源生产结构中占据较大的比例，能源消费结构不断提升。阐述了煤炭生产管理系统设计的总体方案，分析了基于物联网的通风安全仪器仪表管理系统相关技术，可以有效预防煤矿安全事故的产生。

关键词：物联网；通风安全；仪器仪表；管理系统

我国大多数的煤矿仪表管理工作，都已经建立了稳定的信息化平台[1]。可是这些平台需要众多的人员来完成相应的操作，手工记录难以保证数据的准确性。所以，本文设计了先进的通风安全仪器仪表高效安全管理系统。通过应用本系统，可以使煤矿企业的通风安全仪器仪表管理效率得到有效的提升，更好地保障煤炭企业的生产安全。

1管理系统的总体方案设计

在设计系统之前，需要对系统的应用需求有一定的了解，结合具体实际，科学规划系统的功能，然后以功能需求为基础展开科学的设计。只有确保设计的抽象性，才能使应用需求得到有效满足，促进设计效率的提高，将系统的功能有效地实现出来。

1.1系统整体设计

1.1.1系统应用霈求及功能规划根据国家的相关规定，各煤矿企业已经制定了完善的通风安全仪器仪表管理规章制度，严格按照这一制度管理仪器仪表。对于规模比较大的大型煤矿来说，需要进行管理的仪器仪表数量更是非常庞大，这些要求在实际工作中必须引起重视。特别是对于保管室的环境条件来说，目前只能通过人为的方式进行调节。通风量并没有建立完善的数据监测和调节系统，这就会对管理工作落实产生一定的影响，难以保证仪器仪表的使用时间[2-3]。因此，本系统针对这两个方面进行科学的设计：自动检测记录发放和回收，全面地监测和针对性地调节保管室环境条件。根据煤矿生产实际的应用环境参数，将系统规划制定好：第一，所有传感器节点必须以无线方式进行通信，并在主节点上以一定的格式传输采集到的数据。第二，传感器具有多元化的功能，可以针对性地检测环境温度及湿度等。第三，自动检测记录装置能够及时上传和记录特定对象的关键性参数。第四，以编号的方式管理每一个对象。第五，节点具有休眠模式，传感器元件体积较小，可以使功能得到有效的降低。第六，管理软件能够对各节点工作状态进行实时的监控，采取合理的措施对硬件工作进行控制，将所有采集到的数据统一保存在数据库中。1.1.2系统结构设计本系统以物联网概念为基础进行科学地设计，大致可以分为传感器节点、上位机等多个部分，图1为其具体的框架从物联网系统框架中可以明确看出，本系统的大致流程为：首先，在感知层，采集节点由多种传感器共同构成，编号每一个采集对象。其次，在网络层，合理运用无线网络等通信技术，主节点合理汇集采集到的数据，并向服务器传输。最后，在应用层，处理设备数据主要应用上位机的管理软件，通过云计算等多种不同的手段进行管理。管理内容包含众多的方面：其中维修、采购等都属于管理的主要内容，并且所有内容都需要制定明确的报表。1.1.3系统工作目标结合上述的系统功能和结构，列出本系统计划实现的具体工作目标。第一，统一编号所有的对象，并在RFID的标签中录入这些对象，然后再进行相应的动作。通过对RFID标签进行扫描，将对象的相关信息记录好。第二，准确编号工作人员，并在RFID标签中录入信息，只需要扫描该信息就可执行相应动作。

1.2系统功能设计

为了顺利实现这些系统目标，必须明确系统的具体功能，做好规划工作，全面采集管理对象的RFID标签，并采集好保管室内的温度、湿度等各项参数。在传输数据时，为了保证数据传输的及时性，需要充分发挥无线网络的优势，而在维修过程中，管理软件是既定策略，需要利用好通过提示来选择是否更换软件。另外，服务器也可以直接显示物流等方面的情况，使相关人员的工作更加便秘，以针对性地查询和使用相关信息。第一，将管理对象的RFID标签信息采集好，采集结束后对数据进行全面的整理和分析，将RFID读写器和标签利用好，以准确编号管理对象，为确认是否需要领取，需要对数据库中的工人工号与其相比较，以保证领取的准确性。同时，这样做也可以让相关人员准确了解管理对象的各项参数，以便进行针对性的管理。第二，全面采集压缩氧自救器氧气瓶重量信息采集好，利用称重传感器实现此功能。

2基于物联网的通风安全仪器仪表管理系统相关技术介绍

2.1Access数据库

存放数据的“仓库”，就可以简单地理解为数据库，数据库是数据管理中一种创新性的技术，可以有效转变数据的管理方式，以物质化的方式管理数据，这种方式能够对数据进行合理的组织和维护，促进数据整体性的提升。Access数据库是管理数据库时经常会用到的一种管理方式。随着科学技术的终身创新，Access数据库具有了更加丰富的功能，添加了不同的空间，这些变化为Access数据库的应用提供了便利。Access数据库软件直接面向对象，数据库系统中包含着多种不同的功能，且这些功能被对象化在各自的对象中，封装对于不同的对象会定义固定的方法，用户只需要结合自身需要，拓展对象的方法和属性即可，这种以方法和属性来进行操作的数据库手段，可以使开发时间逐渐缩短，对开发过程进行全面的简化。

2.2数据库的建立

本系统合理运用Access数据库，包含着多个表和字段，管理人员登记记录表、领用人员信息表等数据表的主要类型。每个数据库所具有的表的结构会具有一定的差异性，功能直接决定结构，需要在对功能有所了解的情况下，再制定表格，严格按照信息开展工作。以表1领用人员信息表为例，首先需要将该表的职能明确好，该表可以将领用人员的基本信息记录在该表中，包含人员编号、姓名等多种不同的信息；其次需要设置表的字段名称、字段类型等。另外，必须备注每个字段，如表1所示为表的基本属性。表1中所包含的信息非常的全面，可以有效保证领用的全面性和准确性。

3结语

对于煤矿企业来说，不能缺少的工具就是通风安全仪器仪表，其可以有效促进生产效率的提高，为工人的安全提供保障。由于煤矿生产环境相对比较特殊，很容易损坏这些仪器设备，缩短其使用时间，如果经常维修和更换，将直接增加生产企业的成本投入，并且仪器设备在使用过程中出现问题，也会引发安全方面的事故。针对于具体过程中存在的问题，以物联网技术为基础，对本管理系统进行深度的开发，希望可以为煤矿企业在通风安全仪器仪表上的管理目标实现提供帮助。本系统经过深入的研究和设计，发现其还在多方面有所不足，在今后研究过程中，需要对软硬件进一步优化，增加新的管理对象。

参考文献

[1]郭永利，王丹，郭红转.基于物联网的煤矿安全生产专家系统的[J].煤炭技术.2018，37（8）：317-319

[2]刘绍军.煤矿通风安全仪器智能管理系统设计[J].科技视界.2015（18）：276-277

[3]基于物联网的煤矿信息安全管理系统[J].李传毅，刘裴，甘庆华.2015（5）：172

作者：骆廷勇 单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司