物联网案例：矿井安全

来源：insidetheiot
编译：物联之家（iothome.com）

今天，我们来看看物联网的另一个工业例子。在过去，我们已经看过了农业、化工厂、林业等物联网案例，这一次，我们直接进入地表深处：矿井。
 
Meglab公司，他们提供物联网采矿服务，有助于解决采矿作业的几个重要问题。
 
让我们从要解决的主要采矿问题开始
 
1、矿工安全——这是一个大问题。它有几个方面：
 
▲及早知道事故或爆炸
▲确保爆炸后矿井安全
▲紧急情况发生后统计所有矿工人数
 
2、随时知道所有设备的位置。
3、优化通风。通风对透气性或清除有害气体至关重要，但运行起来也很昂贵，所以如果您可以选择通风的时间和地点，那就更好了。
 
Meglab是这样做的。首先，所有矿工和设备都有标签，该标签定期发送无线“唧唧声”。这种唧唧声会被其他标签听到，最终也会被接入点听到。如果您不知道什么是接入点，那么，如果您家里有wi-fi网络的话，则可能就有一个接入点。它是一个处理所有无线通信并通过有线网络、电话线或其他方式将通信发送出去的盒子。
 
这是第一件事：它可以知道每个人在哪里。那么它是怎么做到的？通过测量唧唧声从一个标签到另一个标签或接入点所需的时间。这就是所谓的飞行时间：唧唧声实际上是以光速在空中飞行，可以测量到达另一端所需的时间。如果您测量到每个相邻标签的飞行时间，您就可以精确定位原始标签的大概位置。
 
现在，标签可以放在矿工身上，也可以放在设备上。每个标签都有一个唯一的ID号，所以，如果您知道哪些标签和哪些人或设备在一起，那么您始终能知道每个人和所有东西的位置。这在紧急情况下很重要：如果人们被困，您会更快知道谁被困住了（以及在哪里）和谁没有被困住。
 
碰撞
 
有些标签不仅仅是为了定位而发送唧唧声，它们还有传感器：加速度计或温度计甚至是气体传感器。
 
所以，我们假设两台牵引机发生碰撞。在正常情况下，如果没有人受伤或者受伤不严重，他们可以通过无线电报告情况。在最坏情况下，必须有人意识到，他们已经有一段时间没有听到这个或那个家伙的消息了，最终他们环顾四周，发现了车祸现场。
 
但是如果设备标签上有加速度计，那么它们就可以判断出什么时候出现了快速减速——就像启动汽车安全气囊中的传感器一样。然后标签可以发送警报，不管是否有人受伤。
 
烟尘和有害气体监测
 
一个重要的采矿作业是爆破，在爆破中，受控的爆炸会将石头炸开，以便将其铲起并运出。但这不像地面上的一些普通爆破，可以在爆破完成后会风来吹散现场烟尘。在山洞里爆破就比较麻烦，灰尘和潜在的有毒气体(或者至少氧气太少)会充满整个矿洞，直到它被清除干净（借助通风）。
 
传统上，您必须在爆破完成后花大约两个小时检查矿井的所有角落和低凹处(不仅仅是爆破发生的地方)，以确保没有有害气体残留。现在，通过在设备和墙壁上贴上带有气体传感器的标签，他们可以在爆炸后立即测量所有这些区域，这样矿工可以更快、更安全地重新进入。
 
通风
 
最后，也是最重要的：所谓的按需通风。这些气体和温度传感器可以提供哪些区域需要通风，并且知道哪里有人需要帮助：如果矿井的某个角落没有人，就不必保持通风良好，然后您就可以通过关掉风扇来节省一些金钱和能源。如果有人来到这个区域，系统也会知道，并且可以快速旋转风扇以确保安全的呼吸环境。
 
物联网详情
 
我们已经讨论了网络的无线唧唧声部分（所谓的蜂群网络——我们将来可能会讨论更多），但这只能让唧唧声进入接入点。然后呢？所有这些信号将如何从地下到达地面？嗯，不是无线的。但它可以是任何类型的有线网络——不管怎样，大多数矿井都已经拥有了这种网络，这样就可以把信号传输到地面。
 
但是它们如何进入云端的呢？它们不去云端，这就是它们不同于传统物联网模式的地方。有一个超级服务器在本地处理他们的需求，他们并不觉得需要云，他们担心这样做只会损害安全。因此，理论上，在这个物联网解决方案中没有“互联网”。但除此之外，它的工作原理与其他工业物联网解决方案一样。
 
Meglab采矿解决方案与4个物联网基本元素相关联：
 
感知：位置、气体、温度和加速度（可能更多）。
 
通信：在蜂群无线网络中发出的唧唧声，以及任何一个将信息传送到地面的网络。
 
处理：弄清楚唧唧声和传感器的结果意味着什么——定位人员，何时发生碰撞，决定何时打开风扇，以及决定何时可以安全进入某个区域。
 
执行：打开或关闭风扇，以及其他的事情。