這兩周最牽動人心的事情莫過于山西王家嶺礦難，2010年以來，我國先后發生過神華駱駝山煤礦透水事故、山西王家嶺煤礦透水事故、河南伊川煤礦瓦斯爆炸事故等多起煤礦特大安全事故。

    煤礦管理者對生命的漠視、安全員的疏忽、操作人員違章操作、井下人員違反安全規程等，都會直接或間接地造成煤礦安全事故，但是，我國大多數煤礦安全監測監控系統及設備存在的問題也不容忽視。

    監控系統四大問題

    1、大部分煤礦安全監測監控設備落后及老化。

    我國大規模安裝煤礦安全監測監控系統是在上世紀八九十年代，產品是我國自主研發的第一或第二代煤礦監控設備。雖然已經有部分國有大中型煤礦對這些設備進行了升級改造，安裝了新一代數字化的監控系統，但是，大多數煤礦還在使用老式的設備和機器，因而，會出現安全生產的隱患，如果不定期、按時進行設備的檢查和維護就容易造成安全事故。

    2、經信息化改造的監控系統和新一代數字化監控系統并不能很好地適應井下環境。

    我國不少煤礦監測監控系統的信息化、自動化改造，并沒有考慮到井下實際情況，雖然達到了大量數據采集、實時傳輸、處理和顯示等功能，但是，其設備本身也對井下環境有著嚴格要求。例如，煤礦工作面是煤礦生產的核心所在，也是環境最惡劣、人員和設備移動最頻繁、事故多發的場合。然而，煤礦信息化改造采用了有線的工業以太網作為核心，即工作面監測監控信號的傳輸采用有線方式，但由于工作面是一個不斷移動的工作環境，有線傳輸的方式很難適應這種不斷移動和變化的工作現場，各種因素造成傳輸電纜損壞和扯斷的現象時有發生。此外，煤礦工作面采空區的監測更不可能通過有線傳輸的方式進行。

    3、煤礦安全監測監控系統各自為政，沒有形成合力。

    我國的第一批KJ系列監控系統由多家科研單位開發，20世紀90年代后期我國開發的新一代數字化監控系統，也是由不同的企業和機構獨立生產的。這些產品沒有統一的標準，沒有統一的接口，使系統無法統一使用，造成了監測工程中的數據漏報、系統間無法正常通信等問題，導致了安全隱患的出現。

    4、新的傳感器技術并沒有完全應用到井下檢測中。

    以瓦斯檢測為例，現有的煤礦瓦斯監測裝置多采用電化學方式，這種方式對化學元件的要求非常高。一般電化學的元件的使用壽命只有幾十小時，需要經常更換，才能保證監測信息的正確性。一旦瓦斯巡檢員沒有定期更換，就容易產生安全隱患。

    精確定位 現在的物聯網還做不到

    物聯網體系中的新型傳感器、無線傳感器網絡、RFID等技術以及統一的標準將能很好地解決現有煤礦監測監控系統中所存在的問題，但如何將這些技術應用于煤礦監測監控和井下救災，還需要深入的探討和研究。

    無線傳感器網絡(WSN)具有放置靈活、擴展簡便、移動性強和自組織等特點，這些特點無疑是井下監測監控不可或缺的。因此，基于WSN的井下的監測監控，將比目前采用的有線方式具有更多的優勢。但是，工作面布置有液壓支架、采煤機、刮板運輸機等大型金屬設備以及煤、巖等介質，因此煤礦工作面隧道是一種非均勻異質邊界的有限空間。此外，隨著工作面的推進，信息傳輸的空間形狀也在不斷發生變化。現有的地上無線傳感器的研究成果并不能簡單地應用于采煤工作面，因此，無線傳感器網絡在井下應用還有許多關鍵技術和問題需要解決，如克服井下多徑干擾的傳輸方式、組網形式、拓撲結構、通信協議等。

    Pradeep K.Mohanty和Moise Ndoh最早提出在煤礦井下大巷中利用WSN實現煤礦工人的跟蹤定位及井下環境監測。在國內，中國礦業大學得到了2007年國家自然科學基金項目“煤礦工作面無線傳感器網絡組網關鍵技術研究”和2009年國家自然基金項目“長距離WMSN的礦井多媒體救災通信系統”的資助，將無線傳感器網絡應用于煤礦井下監測監控和井下救災;中國科技大學在國家發展改革委員會資助下立項研究“基于CNGI和WSN的礦山井下定位與應急聯動系統”，通過無線傳感網絡對每個礦工進行實時定位，期望實現與各種災害預警系統的聯動。

    中國礦業大學在3月15日與江蘇省徐州市政府簽署了共建“感知礦山”工程研究中心的協議，集全校的科研力量，研究和開發物聯網產業，以期將物聯網技術早日應用到煤礦中。

    有感于英國采礦零死亡率

    美國作為世界第二采煤大國，2008年的煤礦事故死亡人數為29人，而英國、澳大利亞等國家甚至實現了多年煤礦開采零死亡率。在美國，危險的采掘工作大多無需工人爬到井下，而是用機器代勞。德國的采礦工人在井下作業時，會攜帶一種“氣體檢測報警儀”，一旦瓦斯濃度過高，就會自動報警。

    “氣體檢測報警儀我們國家也有，但很貴，不會每個人都配備，一般是瓦斯巡檢員帶著，定時去巡檢，有問題通過調度電話通知撤離。”中國礦業大學博士研究生趙端說。

    除了氣體檢測報警儀，還有很多可以用的信息化設備沒有被利用，比如數字傳感器。我們知道井下工作環境要監測很多環境數據，瓦斯濃度、皮帶速度、轉機轉速、通風量、液位等。單拿皮帶這一項來說，就涉及速度、跑偏、急停裝置、溫度、CO濃度等，使用模擬傳感器只能單路傳輸，而采用數字傳感器可以同時傳輸多路信號，傳輸速度不可同日而語。

    再如，無線傳感器。有線傳感器在井下復雜的環境中，極容易被破壞，比如一塊煤可能就把皮帶上的傳感器砸壞。無線傳感器則能很大程度上避免傳感器失靈的問題，提高了監測的準確度。

    小煤窯暫且不說，據我們了解，大部分國有大中型煤礦還沒有無線的數字傳感器。而相關人士在接受本報記者采訪時表示，國有大中型煤礦“信息化做得還可以，按要求做了”。那么，我們只能認為“要求”有待提高。

    “沒辦法，標準有的是十幾年前訂的，最新的也是2006年左右的，去年國家關于煤炭行業標準的修訂工作已經展開了。”趙端說。

    當然有些我們期待的信息化現在還做不到。比如，每個工人身上都帶著電子標簽，實現精確定位。雖然好多廠商這么忽悠，但實際上目前的技術和產品只能做到非常粗略的定位，就相當于一般公司里的打卡，只能實現管理功能。現在用物聯網手段實現精確定位首先要攻克井下無線信號衰減的問題，用無線傳感網和定位算法實現人員精確定位也是目前一些廠商和科研機構的研究方向。

    信息化作為支撐業務和管理的重要手段，在提高業務響應速度和管理水平上，在很多行業都做到了令人吃驚的程度。我們有理由相信，信息化幫助我們保護礦工的生命并不是幻想。