中创软件物联网中间件的智慧矿井解决方案

　　一、行业背景

　　煤炭是我国主要能源，在我国能源生产和消费中，约占73%。据专家预测，未来50年内煤炭仍然占据中国能源消费的50%以上。我国虽然煤炭资源丰富，但是由于地形复杂，生产自动化水平低，安监技术落后，导致事故频发，阻碍煤炭产业发展。

　　物联网作为一种新兴产业技术，通过信息传感设备，把物品与互联网连接以进行信息交换和通信，从而达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，真正实现了物与物、物与人相连。

　　物联网概念的提出，能够将煤炭行业的井下环境监测、安全生产监测、矿灾监测和井下人员定位监测的传感设备融合连接到一个可扩展的协议化的网络体系中，实现数据交互，打破了以往煤炭系统中数据孤岛的壁垒，使得系统之间可以实时有效的协同管理和控制，达到矿井智能化管理。

　　二、智慧矿井系统

　　InforSuite IOT EdgeServer（简称IIES）是中创软件商用中间件股份有限公司自主研发的基础中间件平台，专门适用于物联网解决方案。IIES支撑平台作为一种基础软件设施，能够为应用系统提供快速构建的架构支撑与工具手段。基于IIES研发的智慧矿井总体架构示意图如图一所示。

　　智慧矿井分为感知层、网络传输层、物联网中间件支撑平台层和应用层四部分。

　　感知层：地下矿井内布线十分困难，Zigbee无线定位网络具有双向短距离传输，功耗低，组网灵活，网络自愈能力强等特点，十分适合矿井内布网。人员标签卡、环境监测传感器、水位传感器、电压传感器、机械转速传感器等，将感知到的井内数据实时传递给Zigbee网关，由网关负责经过网络传输层统一上传。

　　网络传输层：主要利用GPRS、Internet等网络技术实现井下各类感知层采集到的数据的远距离传输到地面的物联网中间件服务器。

　　物联网中间件支撑平台层：IIES提供多种设备接入技术，通过不同类型的感知设备适配器，获取海量原始数据并解析。IIES提供复杂事件处理引擎，将解析后的数据经过过滤、分组、关联和聚合，形成透明的感知数据供上层应用使用。同时，IIES针对具体需求形成特定的业务场景服务，并提供接口服务供上层应用直接订阅。

　　应用层：根据IIES解析的感知数据，快速构建矿井环境监测系统、矿井人员管理和定位系统，矿井设备控制系统和危情实时预警系统。系统之间数据共享。

图一 智慧矿井系统总体架构

　　三、产品优势

　　1.物联网中间件的适配器屏蔽不同接口的多电气特性，快速获取海量硬件感知数据。

　　2. 物联网中间件的事件引擎依据现实逻辑实时处理和分析感知事件，形成有效数据。

　　3. 物联网中间件的基础服务快速构建具体应用模块，供上层系统直接订阅。

　　4. 物联网中间件从感知、传输到解析分别采取安全策略，保障数据安全有效。

　　四、方案价值

　　以物联网中间件为基础的智慧矿井系统具有以下优势：

　　● 物联网中间件提供快速构建感知设备适配器的插件技术，实现上层应用对感知设备资源管理的零编程，缩短应用系统的开发周期。

　　● 采用复杂事件处理引擎，能够实时处理每秒百万级别的事件，有效提高系统运行速度。

　　● 提供可视化管理平台，远程实时监控部署在井下的感知设备状态。

　　● 智慧矿井各系统之间数据交互共享，打破数据孤岛的壁垒，促进矿井管理智能化，有效提高管理效率，增强生产安全性。