在全球范圍內(nèi)，礦山產(chǎn)業(yè)的安全問(wèn)題一直是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。在2016年全球礦山產(chǎn)業(yè)十大趨勢(shì)中，改善安全問(wèn)題被列入其中，得到各國(guó)更深度的重視。物聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到礦山安全領(lǐng)域，通過(guò)各種感知、信息傳輸與處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)真實(shí)礦山整體及相關(guān)現(xiàn)象的可視化、數(shù)字化及智能化，提升礦山本質(zhì)安全水平。發(fā)達(dá)國(guó)家礦產(chǎn)業(yè)的傷亡率相對(duì)較低，這與其先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)和對(duì)工作人員的防護(hù)措施固然密不可分。本文通過(guò)總結(jié)我國(guó)礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀及國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，為加快礦山物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)安全領(lǐng)域的應(yīng)用提供積極政策建議。

一、我國(guó)礦山物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山安全領(lǐng)域加速部署

據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體收入達(dá)到6000億元以上，初步具備產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)。目前我國(guó)擁有煤礦企業(yè)13000多家，非煤礦山企業(yè)10萬(wàn)多家，礦山物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景廣闊，應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)展。一方面，國(guó)家政策為礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了有效助力。我國(guó)在2013年6月底已完成了全國(guó)煤礦和金屬非金屬地下礦山的“六大系統(tǒng)”建設(shè)，人員定位系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)和檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的建成為部署感知礦山奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，2015年《中國(guó)制造2025》正式出臺(tái)，對(duì)提升礦山安全生產(chǎn)可視化、智能化和數(shù)字化提出了更高要求。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山安全領(lǐng)域初見(jiàn)成效。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2016年煤礦事故249起，亡人538，較2014年相比分別下降51.1%和42.2%，這與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)礦山機(jī)械化、智能化和信息化密不可分。我國(guó)于2014年已初步建成新型安全綠色智慧礦井示范礦井1個(gè)、兗礦（鮑店）等示范項(xiàng)目3個(gè)，試點(diǎn)工程2個(gè)。到2020年，國(guó)家要求建成30個(gè)智慧礦山示范工程，完全實(shí)現(xiàn)安全管理和智能開(kāi)采。

（二）礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受技術(shù)和人才制約

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域尚處于起步及探索階段。一方面,當(dāng)前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)在礦山安全領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱，阻礙物聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)用。一是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不足，尚未建立適合礦山領(lǐng)域安全發(fā)展的礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；二是專用傳感器應(yīng)用受限，缺少高精度、高可靠性、低價(jià)、低能耗，且能夠適合礦山井下復(fù)雜環(huán)境的智能傳感器；三是部分核心技術(shù)有待突破，目前地壓、瓦斯突出、生命探測(cè)等礦山災(zāi)害預(yù)警和救援技術(shù)還未成熟。另一方面，由于礦山工作條件艱苦、危險(xiǎn)性較高，很難吸引高學(xué)歷人才，導(dǎo)致我國(guó)礦山從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)整體水平較低，高學(xué)歷的安全管理和技術(shù)人員短缺，特別是小礦山從業(yè)人員中，農(nóng)民工比例可達(dá)90%。人才的匱乏導(dǎo)致礦山企業(yè)缺乏創(chuàng)新活力。

（三）礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)模因資金壓力受限

我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展下行壓力大，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠提高礦山事故預(yù)防、災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急救援能力，大幅提升礦山生產(chǎn)和安全運(yùn)營(yíng)水平，國(guó)家層面也在積極主動(dòng)的推動(dòng)相關(guān)工作，但受制于資金等多方面壓力，企業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)的積極性并不高。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和思維的引入，將改變礦山原有的安全管理方式，而礦山企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)建立了一整套完整的安全管理體制，改革之痛和人員的調(diào)整都成為礦山企業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)的顧慮。其次，安全投入的特征在于先期投入高、資金回收慢、隱含效益高等，物聯(lián)網(wǎng)在礦山安全領(lǐng)域的應(yīng)用亦是如此，整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用很高，而其所產(chǎn)生的安全收益主要體現(xiàn)在避免事故挽回的直接和間接損失。第三，礦山企業(yè)“重生產(chǎn)、輕安全”的現(xiàn)象依然存在，加之近幾年煤炭?jī)r(jià)格持續(xù)走低，礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷下滑，安全投入壓力較大，企業(yè)可能會(huì)出現(xiàn)安全投入“打折”的情況，不利于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

二、國(guó)外礦山物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)

（一）信息技術(shù)革新不斷涌現(xiàn)

信息通信技術(shù)（ICT）和科技創(chuàng)新正在全球礦產(chǎn)業(yè)快速涌現(xiàn)。有足夠的數(shù)據(jù)表明，礦業(yè)公司比以往更加重視信息和通信技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)預(yù)計(jì)，全球礦業(yè)在信息通信技術(shù)方面的花費(fèi)將以5.4%的復(fù)合年增長(zhǎng)率進(jìn)行增長(zhǎng)，從2010年的163億美元增至2018年的260億美元。而在加拿大，物聯(lián)網(wǎng)的增長(zhǎng)速度將是整個(gè)信息通信技術(shù)領(lǐng)域的至少10倍。礦業(yè)公司正在越來(lái)越多的運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的解決方案來(lái)提升自己的作業(yè)環(huán)境及安全系數(shù)。這些方案包含預(yù)見(jiàn)性維護(hù)的大數(shù)據(jù)分析、保障操作安全的數(shù)字化礦山尾礦監(jiān)測(cè)、換氣通風(fēng)控制、控制成本和減少能源足跡。但是伴隨著不甚景氣的礦產(chǎn)行業(yè)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的資金來(lái)源成為了最大的挑戰(zhàn)。如何在礦業(yè)部門對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行可靠、高效的應(yīng)用，如何利用大數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行分析及快速反應(yīng)，已經(jīng)成為當(dāng)今礦業(yè)公司能否在同行中脫穎而出的致勝關(guān)鍵。

（二）礦山安全及效率得到高效提升

國(guó)外礦產(chǎn)行業(yè)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得礦山安全及效率得到極大提升。一是運(yùn)用遠(yuǎn)程操控駕駛車輛提高安全及效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以避免工作人員身處危險(xiǎn)的環(huán)境中。例如車輛可以安裝制動(dòng)器和車載控制系統(tǒng)，同時(shí)配置距離和定位傳感器，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛和遠(yuǎn)程操控。二是遠(yuǎn)程管控人員和設(shè)備的安全。井下人員定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)定位在礦山中工作的人員的位置，另外運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)及安全性進(jìn)行追蹤。三是實(shí)現(xiàn)礦山的全數(shù)據(jù)分析和全面連接。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)業(yè)最重要的一點(diǎn)貢獻(xiàn)就是實(shí)現(xiàn)了全面連接，可以使礦業(yè)公司通過(guò)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理和分析匯總，可以極大的提高生產(chǎn)力。同時(shí)，在礦山內(nèi)部、尤其是地下礦山中安置傳感器，可以隨時(shí)監(jiān)控礦山內(nèi)溫度，通過(guò)電腦數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)分析來(lái)確保礦山的安全性，使工作人員的操作環(huán)境更加可靠。

（三）企業(yè)致力于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

出于自身利益考慮，國(guó)外礦產(chǎn)企業(yè)積極踐行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。英國(guó)力拓集團(tuán)啟動(dòng)了一個(gè)遠(yuǎn)程控制的自主機(jī)械設(shè)備，稱其為“未來(lái)礦山”計(jì)劃。從2007年至2013年，通過(guò)該計(jì)劃，力拓已經(jīng)將無(wú)人駕駛礦用卡車投入使用，在西澳大利亞首府珀斯建設(shè)了遠(yuǎn)程控制中心，同時(shí)，該公司還在開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛列車和自主鉆井系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制中心通過(guò)從礦區(qū)所獲取的可視化數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)分析，從而對(duì)自主機(jī)械的全部運(yùn)行工作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。加拿大的鄧迪貴金屬公司實(shí)施“揭開(kāi)蓋子”方案。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，即揭開(kāi)了孔洞的蓋子，將一切內(nèi)部操作可視化、透明化。該計(jì)劃在地下礦山部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)無(wú)線射頻（RFID）標(biāo)簽識(shí)別定位追蹤人員及機(jī)器設(shè)備，并在3D的地圖上進(jìn)行疊加顯現(xiàn)。這些企業(yè)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，在提升采礦效率的同時(shí)有效保障了工作人員的安全。

三、對(duì)我國(guó)的啟示

為加快推進(jìn)我國(guó)礦山物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，當(dāng)前政府應(yīng)當(dāng)制定哪些政策措施最為緊迫，借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，提出如下三點(diǎn)建議。

（一） 加大礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)力度

縱觀國(guó)際化礦產(chǎn)公司均已開(kāi)始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采及加工運(yùn)輸，大大提升了生產(chǎn)率，進(jìn)一步保障了員工的安全、減少了事故的發(fā)生。因此，政府一方面應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)為滿足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的能源需求，鼓勵(lì)企業(yè)大力發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)，支持礦山物聯(lián)網(wǎng)重大項(xiàng)目的建設(shè)。針對(duì)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和高端戰(zhàn)略產(chǎn)品進(jìn)行科技支撐項(xiàng)目立項(xiàng)，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，如礦山實(shí)時(shí)工況、軟件及系統(tǒng)集成、利用RFID標(biāo)簽進(jìn)行人員和車輛追蹤定位等。在有條件的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及高校建立重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成立科技成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)。另一方面，政府要推動(dòng)在有條件的地區(qū)打造礦山物聯(lián)網(wǎng)特色產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互惠共贏、資源共享、協(xié)同分工的局面。培育智能礦山物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研體系，結(jié)合高等院校、研究機(jī)構(gòu)、高新技術(shù)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)礦山物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐團(tuán)隊(duì)。推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的資源集聚，進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)配套，軟硬件結(jié)合發(fā)展，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

（二） 鼓勵(lì)招才引資，加大產(chǎn)業(yè)資金投入

國(guó)際企業(yè)在發(fā)展礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)投入了大量成本，并有高端技術(shù)人才進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和后臺(tái)操作，提供技術(shù)支撐。我國(guó)應(yīng)加大對(duì)礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資金投入，建立財(cái)政專項(xiàng)資金投入機(jī)制，對(duì)新型產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略性創(chuàng)新發(fā)展、突破性技術(shù)研發(fā)、示范性創(chuàng)新企業(yè)、優(yōu)秀人才培育機(jī)構(gòu)給予資金支持。設(shè)立礦山物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)引導(dǎo)基金，拓寬融資渠道，發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，吸引國(guó)內(nèi)風(fēng)投企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投資，并且鼓勵(lì)有條件的優(yōu)秀企業(yè)在國(guó)內(nèi)外上市，為中小企業(yè)的發(fā)展尋求資金支持。另外，為了培養(yǎng)礦山物聯(lián)網(wǎng)的高新技術(shù)人才，我國(guó)可在高校內(nèi)設(shè)置相應(yīng)專業(yè)。鼓勵(lì)高校與企業(yè)全面合作，設(shè)置高層人才激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)高精尖人才或團(tuán)隊(duì)進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè)。

（三） 加強(qiáng)企業(yè)引導(dǎo)，提升礦山企業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)的積極性

一是繼續(xù)加強(qiáng)安全產(chǎn)業(yè)的培育和引導(dǎo)，讓企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到安全產(chǎn)業(yè)隱含效益高等特征，物聯(lián)網(wǎng)在礦山安全領(lǐng)域的應(yīng)用屬于安全產(chǎn)業(yè)范疇，要引導(dǎo)礦山企業(yè)認(rèn)識(shí)到其潛在的安全收益和經(jīng)濟(jì)效益，提升企業(yè)積極性。二是引導(dǎo)礦山企業(yè)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)，深化礦山企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，鼓勵(lì)企業(yè)改革創(chuàng)新，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、體制機(jī)制創(chuàng)新，提升企業(yè)生存能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力。三是強(qiáng)化礦山企業(yè)安全生產(chǎn)檢查督查和專項(xiàng)整治，督促企業(yè)加強(qiáng)安全生產(chǎn)意識(shí)，提高安全投入，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段提升安全生產(chǎn)水平，充分發(fā)揮企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任。