物联网与智能矿山PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 物联网技术是互联网与应用结合的必然 1

1.1.1 物联网是互联网发展的必然趋势 1

1.1.2 第四次工业革命与物联网 2

1.2 矿山物联网是物联网应用的重要领域 5

1.3 物联网的研究现状 7

1.3.1 国内外物联网研究现状 7

1.3.2 矿山物联网研究现状 11

1.3.3 煤矿物联网存在的问题 14

1.3.4 煤矿物联网可能的发展方向 15

参考文献 16

第2章 矿山物联网基础 18

2.1 物联网基本知识 18

2.1.1 物联网基本概念 18

2.1.2 物联网基础架构 19

2.1.3 物联网关键技术 20

2.1.4 物联网应用分析 21

2.2 矿山生产与运营过程简介 24

2.2.1 矿山生产基本过程 24

2.2.2 矿山运营管理基本过程 29

2.3 矿山综合自动化 31

2.3.1 矿山自动化系统发展过程 31

2.3.2 矿山综合自动化与数字矿山 38

2.3.3 矿山对物联网应用的需求 41

2.3.4 矿山物联网层次架构 44

参考文献 47

第3章 矿山物联网基本架构 48

3.1 矿山物联网理论模型 48

3.1.1 感知矿山物联网总体模型 48

3.1.2 感知与控制层 48

3.1.3 信息、集成与MES层 51

3.1.4 管理决策与应用层 57

3.2 矿山物联网网络架构及平台 59

3.2.1 生产安全子系统工业总线网络 60

3.2.2 无线感知层网络 61

3.2.3 主干传输网络 63

3.2.4 生产调度指挥平台 64

3.3 矿山物联网关键技术框架 71

3.3.1 感知层关键技术 71

3.3.2 传输层关键技术 72

3.3.3 应用层关键技术 73

3.3.4 公共关键技术 73

3.4 矿山物联网的三个感知 73

3.4.1 人员感知系统 74

3.4.2 环境感知系统 75

3.4.3 设备感知系统 75

3.5 矿山物联网标准建设 76

3.5.1 标准建设的意义 76

3.5.2 主要标准体系 77

参考文献 79

第4章 矿山传感及其接入技术 81

4.1 矿山安全与生产主要传感器 81

4.1.1 安全环境传感器 81

4.1.2 生产工况管理传感器 90

4.1.3 新型传感器 95

4.2 传感接入方式 102

4.2.1 子系统接入方式 104

4.2.2 分布式传感与接入 106

4.2.3 接入方式举例 106

参考文献 109

第5章 传输网技术 110

5.1 1000M工业以太网 110

5.1.1 工业以太网的关键技术 111

5.1.2 工业以太网协议 115

5.1.3 1000M 工业以太网在矿山中的应用 122

5.2 网络接入技术 126

5.2.1 矿山接入网络主要技术 127

5.2.2 矿山无线网络接入范例 133

5.3 矿山网络问题与发展方向 136

5.3.1 当前矿山网络发展中存在的问题 136

5.3.2 矿山网络发展趋势 137

参考文献 140

第6章 矿山物联网M2M平台 141

6.1 M2M平台的作用 141

6.2 M2M平台构成 143

6.2.1 M2M网关 145

6.2.2 M2M平台中的一些关键技术 145

6.3 M2M平台接口标准 146

6.3.1 ETSI TC M2M标准 146

6.3.2 3GPP模式的机器间通信 147

6.3.3 感知矿山信息集成交换平台 149

6.4 M2M平台新的发展方向 151

参考文献 152

第7章 矿山物联网智能信息处理技术 153

7.1 信息集成与数据仓库 153

7.1.1 信息集成与数据平台的意义 153

7.1.2 数据仓库主要内容与作用 154

7.2 智能信息处理平台 156

7.2.1 各子系统对平台的应用需求 156

7.2.2 公共信息处理平台技术 157

7.3 信息融合方法 160

7.3.1 信息融合的基本方法 161

7.3.2 矿山物联网信息融合应用 165

7.4 智能决策处理技术 167

7.4.1 综合信息预警平台 167

7.4.2 智能辅助决策系统相关算法 168

参考文献 181

第8章 矿山安全生产的三个感知 182

8.1 矿山人员信息感知 182

8.1.1 井下人员定位 183

8.1.2 双向信息终端系统 201

8.1.3 人员跟踪管理系统 204

8.2 矿山设备感知与预警技术 211

8.2.1 矿山设备状态监测与故障诊断 211

8.2.2 矿山设备模式库 213

8.2.3 矿山设备诊断方法 217

8.2.4 矿山设备动态管理技术 224

8.2.5 矿山设备远程诊断方法 229

8.2.6 矿山生产主要系统监控及健康状况感知 230

8.3 矿山安全感知及网络化监控 242

8.3.1 煤矿安全 242

8.3.2 矿山灾害概述 243

8.3.3 分布式矿震监测系统 248

8.3.4 分布式采动裂隙场监测系统研制 254

8.3.5 分布式通风监控系统 259

参考文献 260

第9章 云平台技术及应用服务 263

9.1 云平台基础 263

9.1.1 云的基本概念 263

9.1.2 云应用的几种常见模式 267

9.2 智能矿山对云平台的需求 272

9.2.1 智能矿山的云应用需求 272

9.2.2 智能矿山云服务分析 274

9.3 矿山云应用举例 275

9.3.1 基于SaaS的矿震远程预警系统 275

9.3.2 煤矿风网优化云服务 280

参考文献 281

第10章 CPS信息物理系统 283

10.1 CPS基础 283

10.1.1 CPS基本概念 283

10.1.2 CPS系统原型 285

10.1.3 CPS的特点 288

10.2 矿山CPS与矿山物联网 290

10.2.1 矿山物联网的发展趋势 290

10.2.2 矿山CPS的优势 291

10.3 矿山CPS模型概要 292

10.3.1 矿山CPS系统模型 292

10.3.2 采煤工作面CPS建模 297

10.3.3 矿山CPS系统建设的要点 312

10.4 矿山CPS关键技术 314

10.4.1 嵌入式系统技术 314

10.4.2 发布与订阅模式 314

10.4.3 下一代网络技术 315

10.4.4 矿山信息的可信度研究 316

10.4.5 异构模型的融合 316

10.5 矿山CPS应用前景 316

参考文献 317

索引 319