Page 173 - 地质勘查及生态环境防治研究

地质勘查及生态环境防治研究
Research on Geological Exploration and Ecological Environment Prevention and Control

行整合，从而判断粉尘浓度超限信息的准确性、发生区域以及是否启动除尘装置
等问题。在煤矿生产过程中，像这样的底层节点计算将会有广泛的应用。雾计算
强调独立节点之间的局部实时交互，强调节点具有数据分析和反馈的计算功能。

与云计算相比，雾计算所采用的架构是分布式的，更注重网络边缘底层节点的数
据处理和交互能力。雾计算通过将大量的应用程序，数据处理等集中在靠近应用
端的网络边缘节点，可以更好地提高其对煤矿生产过程中不同应用和服务类型的
适应性。矿山物联网的建设需要大量云计算的应用已成为业界的共识。

以下是矿山云计算应用的两个特点：第一，矿山云计算与雾计算密不可分。
雾计算平台增强了各个底层节点独立分析处理数据的能力，更好地满足了煤矿作
业实时性的需求，同时完成了底层的数据搜集与信息融合，为矿山云计算的实施
奠定了必要的基础。与一般的云计算平台不同，矿山云计算不需要功能十分强大

的服务器，许多矿山云应用现场只需一台联网计算机就能满足要求。一般来说，
普通云更加强调网络中心集中计算能力，而矿山云则更加强调网络边缘底层节点
的计算能力。通过矿山云计算和雾计算的应用，煤矿生产环境中布置大量的底层
节点结合无线通信技术可以有效地克服井下感知盲区的问题。第二，矿山云计算

的应用将涉及多个学科如采矿、机电、安全、地质等，需要各个领域的专家人才
提供专业化的服务。现如今实现矿山云计算的关键在于将各个领域专家提出的模
型、方案、技术等成果，有机地整合到矿山云平台上，这样可以有效进行学科交
叉研究，实现优势互补，大大提高信息融合处理的效率。

3. 矿山应急通信网络拓扑重构和数据传输技术
煤矿生产作业处于一种流动的工作环境，煤矿生产作业中“三机”等生产工
作设备与巷道、工作面等井下环境，共同构成一种特殊条件下的通信环境。在这
种通信环境中实现数据传输的无线通信网络需要具备长距离、多跳、宽带较宽、

覆盖范围广、功耗较低、灾后易重构等特点。然而现有的组网技术要想实现这种
特定环境下的数据传输仍需很大的改进，因此需要进行以下几个方面的研究。第
一，研究在巷道这种特殊环境中无线通信技术的传输理论，分析适合矿井无线传
输的信号频率、调制解调方式、带宽等参数并进行优化。第二，研究改进无线传

感器网络技术、超带宽等技术在矿井的应用。以无线传感器网络技术为例，首先
应该研究其测量节点在矿井中的分布（解决无线感知网络全覆盖问题），然后研
究网关选择的问题，以及为所选网关适配合适的控制器，以此来实现数据的采集、

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