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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤炭工业互联网技术研究综述
  • 作者

    杨军张超杨恢凡郭一楠

  • 单位

    煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室中国矿业大学(北京)大数据与物联网研究中心矿业大学(北京)内蒙古研究院

  • 摘要
    煤炭工业互联网是加速煤炭领域高质量发展的重要引擎,可有效驱动能源领域设备智能化、产业数字化。给出了煤炭工业互联网体系架构,从感知层、传输层、赋能平台、工业APP、信息安全5个方面分析了煤炭工业互联网技术研究现状和发展方向。感知层在实现超低功耗、精准感知、高可靠性、能量自动捕获等方面取得进步,但仍存在感知手段单一、易受环境因素影响等问题,目前还无法充分满足矿井泛在感知需求,可从新型传感器研发、低功耗和能量收集技术、抗电磁干扰技术、智能感知技术等方面进一步提高感知层智能化水平。传输层现有的以太网、4G、WiFi等技术无法满足智慧矿山高可靠、高带宽、低延迟的传输要求,5G技术可满足全矿井泛在感知需求,但在井下应用中仍存在最大射频功率受限、无法可靠应对井下应急场景等问题,因此目前井下还不能完全使用5G替代传统通信网络。赋能平台是煤炭工业互联网推动智能化的中枢和核心,指出大数据是赋能平台的关键要素,煤炭工业机理模型和诊断决策模型是赋能平台的灵魂,数字孪生技术可为煤炭行业生产、决策、管理等环节赋能。工业APP可为煤炭产业链各环节提供服务,帮助煤炭行业攻克高风险、工艺继承创新难、产业链协同难等难题,但是煤炭领域工业APP的发展应用仍不成熟。信息安全是煤矿智能化建设的保障,需要从物理信息安全、网络信息安全、系统信息安全、数据信息安全和应用信息安全等方面采取措施,提升安全防护水平。
  • 关键词

    煤炭工业互联网智能感知5G赋能平台工业APP信息安全大数据数字孪生设备智能化产业数字化

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金创新研究群体项目(52121003);
  • 文章目录
    0 引言
    1 煤炭工业互联网体系架构
    2 煤炭工业互联网技术
    2.1 感知层
    2.2 传输层
    2.3 赋能平台
    2.3.1 煤炭工业机理模型
    2.3.2 煤矿大数据处理技术
    2.3.3 数字孪生技术
    2.4 工业APP
    2.5 信息安全
    3 结论
  • 引用格式
    杨军,张超,杨恢凡,郭一楠.煤炭工业互联网技术研究综述[J].工矿自动化,2023,49(04):23-32.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.18081.
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