物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)上的應(yīng)用

圖3 網(wǎng)絡(luò)層組網(wǎng)方案

4 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。采用VisualBasic 6．0以及Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用。

4．1 功能實(shí)現(xiàn)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)，主要實(shí)現(xiàn)：信息查詢、人員跟蹤定位、Web遠(yuǎn)程發(fā)布等功能。

1)信息查詢功能。員工信息查詢功能實(shí)現(xiàn)對(duì)每位員工信息的管理，員工信息內(nèi)容包括員工姓名、員工編號(hào)、所在部門等個(gè)人信息。由于下井人員每人都攜帶有一個(gè)電子標(biāo)簽，所以員工信息中包括所有員工所攜帶電子標(biāo)簽的編號(hào)?？记诠芾砉δ軐?shí)現(xiàn)對(duì)下井員工的出勤情況的統(tǒng)計(jì)，對(duì)加班、請(qǐng)假及出差情況可以通過人工輸入的方法進(jìn)行查詢和修改。方便了信息的收集，對(duì)員工的作業(yè)情況有了準(zhǔn)確的記錄。讀卡器信息查詢功能實(shí)現(xiàn)對(duì)井下所布放的讀卡器進(jìn)行管理。可以對(duì)讀卡器編號(hào)，讀卡器所放置的地理位置信息進(jìn)行查詢、修改、添加。

2)人員跟蹤定位功能?？梢詫?shí)時(shí)查詢井下作業(yè)人員的位置信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的實(shí)時(shí)定位。當(dāng)煤礦事故發(fā)生時(shí)，能迅速展開援救工作，提高煤礦安全性能和生產(chǎn)效率。

3)Web發(fā)布功能。該功能實(shí)現(xiàn)將應(yīng)用層的檢測(cè)圖表及數(shù)據(jù)通過Internet遠(yuǎn)程發(fā)布。便于集團(tuán)公司或者上級(jí)主管部門了解煤礦生產(chǎn)狀況。包括礦井基本信息查詢，報(bào)警情況查詢和地圖瀏覽等功能。集團(tuán)公司或上級(jí)主管部門在瀏覽器頁面輸入權(quán)限密碼，即可獲取該煤礦檢測(cè)資料，大大方便了煤礦企業(yè)的管理。

4．2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫是以一定方式組織、存儲(chǔ)及處理相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合，它以一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一定的文件組織方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。并允許用戶訪問。由統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)管理和控制數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和檢索。本設(shè)計(jì)采用Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用，Access數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)是關(guān)系代數(shù)和關(guān)系模型，這種關(guān)系模型就是二維表形式。表是數(shù)據(jù)庫中最重要、最基本的對(duì)象，是實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地方。對(duì)數(shù)據(jù)庫的各種管理和操作，實(shí)際上就是對(duì)數(shù)據(jù)中表的管理和操作。建立Access數(shù)據(jù)庫有兩種方法：

1)在Microsoft Access中建立數(shù)據(jù)庫。

2)利用Visual Basic 6．0提供可視化數(shù)據(jù)管理器(VisualData Manager)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)的功能需求，需構(gòu)建標(biāo)簽信息表，員工信息表，讀卡器信息表，定位信息表，考勤信息表數(shù)據(jù)等。

4．3 Visual Basic 6．0 開發(fā)設(shè)計(jì)

Visual Basic 6．0是基于對(duì)象的可視化程序設(shè)計(jì)語言，也是所有程序設(shè)計(jì)語言中最容易掌握、使用人數(shù)最多的語言，它能夠快捷、簡(jiǎn)易地建立Windows應(yīng)用程序[61。提供了面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)界面，應(yīng)用程序集成開發(fā)環(huán)境和大量的控件。支持多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問，支持開發(fā)Interact程序以及完善的在線幫助系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛。

本設(shè)計(jì)使用數(shù)據(jù)控件(Data控件)訪問更新數(shù)據(jù)庫，Data控件是Visual Basic中最常見的控件。在Visual Basic中。數(shù)據(jù)控件本身不能直接顯示表中的數(shù)據(jù)，必須通過綁定控件來實(shí)現(xiàn)。綁定控件是指能夠配合Data控件(或其他控件)，操作數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的控件。常用的綁定控件有文本框、列表框、組合框等。讀卡器上傳的數(shù)據(jù)最終通過串口串行通信傳輸至地面監(jiān)控室計(jì)算機(jī)，Visual Basic對(duì)串口進(jìn)行初始化，監(jiān)測(cè)是否有上傳數(shù)據(jù)，若有則記錄并更新數(shù)據(jù)庫，分析判斷上傳數(shù)據(jù)的讀卡器的位置，在事先繪制的礦井剖面圖上完成監(jiān)測(cè)定位、信息查詢等功能。界面設(shè)計(jì)采用下拉式菜單設(shè)計(jì)，每項(xiàng)菜單下設(shè)子菜單，點(diǎn)擊調(diào)用相應(yīng)窗口，執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能程序，如圖4所示。

圖4 應(yīng)用系統(tǒng)界面

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)作為一種跨學(xué)科的新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)越來越多地融人我們的生活，給我們的生產(chǎn)、生活方式帶來了一系列深刻的變革。已被正式列為圍家重點(diǎn)發(fā)展的五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一 。本系統(tǒng)以RFID射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)層傳輸至上位機(jī)，以Visual Basic 6．0和Access數(shù)據(jù)庫為開發(fā)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)上的應(yīng)用，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了及時(shí)有效的信息查詢、定位和監(jiān)控等功能，以信息化手段提高了煤礦的安全生產(chǎn)能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的逐漸統(tǒng)一和技術(shù)的逐步成熟，礦井物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)提供更加可靠的保障和服務(wù)。