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煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文第1篇

關(guān)鍵詞：無線技術(shù)；煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)；研究現(xiàn)狀；系統(tǒng)設(shè)計

0 引言

利用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r了解到井下瓦斯、CO、粉塵等濃度，并根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029―2007）、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（AQ6201―2006），將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi)，避免因瓦斯、CO、粉塵等濃度過高而引發(fā)煤礦重大、特大瓦斯、煤塵爆炸事故，在造成人員傷亡的同時還制約了煤礦開采事業(yè)的發(fā)展，阻礙了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐。從近幾年的煤礦事故來看，主要是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善造成的，難以對瓦斯、CO、粉塵等濃度形成有效的實(shí)時監(jiān)控，針對這種現(xiàn)象，必須加大煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)力度。

1 無線技術(shù)的概括

無線技術(shù)的核心是傳感網(wǎng)技術(shù)，在利用無線技術(shù)進(jìn)行通信時，通信信號會以電磁波的形式傳遞、擴(kuò)散出去，信號在傳播過程中不受空間限制，可以在較短的時間內(nèi)完成信號的發(fā)送和接受，且通信內(nèi)容在傳遞過程中不會發(fā)生變化，能夠保證信息的完整性和準(zhǔn)確性。無線技術(shù)不鋪設(shè)專門的電纜便可以完成通信，能夠根據(jù)用戶實(shí)際需求自由選擇終端節(jié)點(diǎn)的安放位置，安裝更加方便、快捷，同時還可節(jié)約網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)費(fèi)用，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域中去。

2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹及其研究現(xiàn)狀

2.1煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹

我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)目前較多的采用有線通信方式，主要由上位計算機(jī)、井下分站和傳感網(wǎng)絡(luò)三部分組成，三部分設(shè)備依靠光纖電纜連接在一起，完成信息數(shù)據(jù)傳輸，其工作原理如圖1所示。上位計算機(jī)是整個系統(tǒng)的中樞部分，完成對系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)控、信息數(shù)據(jù)的輸入、輸出以及儲存，將瓦斯?jié)舛鹊膭討B(tài)變化顯示出來，當(dāng)濃度超過設(shè)定的安全范圍時便會發(fā)出警報，然后系統(tǒng)會發(fā)出命令對其區(qū)域內(nèi)的動力電進(jìn)行瓦斯電閉鎖，并對未來走向進(jìn)行預(yù)測；井下分站主要是完成通信信息在上位計算機(jī)和傳感器之間的傳遞，起到信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶和橋梁作用；傳感器是信號轉(zhuǎn)化裝置，在特定電壓和電流條件下，傳感器可以將物理信號轉(zhuǎn)化為易于傳輸?shù)碾娦盘?，使煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信更加方便、高效、準(zhǔn)確。

2.2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

根據(jù)煤礦瓦斯監(jiān)控方式的不同，可分為人工監(jiān)控及自動化監(jiān)控兩種，人工監(jiān)控是通過設(shè)置專門的人員對煤礦動態(tài)情況進(jìn)行掌控，對其中容易出現(xiàn)事故的環(huán)節(jié)和因素進(jìn)行處理，這種監(jiān)控方式工作效率較低，且容易因人為操作失誤或工作不認(rèn)真影響監(jiān)控效果；自動化監(jiān)控是利用軟件及硬件設(shè)施對煤礦動態(tài)信息進(jìn)行收集和分析，系統(tǒng)會根據(jù)信息內(nèi)容作出相應(yīng)的反應(yīng)，有效提高工作效率和監(jiān)控水平，保證監(jiān)控的精準(zhǔn)性。煤礦安全系統(tǒng)的通信方式包括有線通信和無線通信，其中有線通信方式受地下環(huán)境影響較大，所用到的傳感器都是固定的，通信電纜的鋪設(shè)難度較大，且后期維護(hù)和修理很不方便，當(dāng)出現(xiàn)通信故障時很難及時進(jìn)行控制和處理，加劇了故障問題的影響，不利于保證井下作業(yè)安全，同時工程成本也比較高；無線通信方式不受地下環(huán)境的限制，系統(tǒng)運(yùn)行更加智能化，可有效節(jié)約人工和材料成本，當(dāng)出現(xiàn)故障問題的時候，可以快速對其進(jìn)行維修，保證測量的精準(zhǔn)性。

3基于無線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計

將無線技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)置是系統(tǒng)硬件設(shè)計中的重點(diǎn)內(nèi)容，主要由傳感器模塊、微處理器模塊、無線收發(fā)模塊、顯示模塊、報警模塊以及電源模塊六部分組成。在設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)的時候首先要保證節(jié)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性，進(jìn)而才能完成數(shù)據(jù)的采集、傳遞與處理；其次還需要保證傳感器節(jié)點(diǎn)分布的密集型和科學(xué)性，對整個煤礦形成全面覆蓋，提高監(jiān)控系統(tǒng)的整體性和連通性。

（1）微處理器模塊

傳統(tǒng)微處理器模塊對單片機(jī)的處理不到位，受PC機(jī)結(jié)構(gòu)影響較大，在應(yīng)用無線技術(shù)之后，在微處理器模塊使用AT mega128L單片機(jī)，可以有效解決PC機(jī)結(jié)構(gòu)對單片機(jī)的影響，在提高微處理器模塊運(yùn)行效率的同時還能降低運(yùn)行成本。

（2）無線收發(fā)模塊

系統(tǒng)通信信號的接收和發(fā)出都是由無線收發(fā)模塊完成的，該模塊屬于射頻集成電路，其中在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)備射頻芯片設(shè)計時采用的是ZigBee技術(shù)，提高了收發(fā)信號的靈敏度，可以快速對信號做出反應(yīng)，并且該技術(shù)下的收發(fā)信號具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，能夠在最大程度上保證信號的準(zhǔn)確性和完整性。

（3）顯示和報警模塊

顯示模塊和報警模塊是聯(lián)合工作的，系統(tǒng)通過對煤礦動態(tài)情況進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)危險信號的時候可以將具體信息以及數(shù)據(jù)顯示出來，并利用報警器發(fā)出報警聲，同時LED信號燈也會發(fā)出紅光引起人們的注意，完成對危險信號的報警，進(jìn)而及時采取有效的措施加以解決，排除存在的安全隱患。

3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計

（1）系統(tǒng)程序設(shè)計

程序設(shè)計是軟件設(shè)計的重點(diǎn)，數(shù)據(jù)的傳輸以及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)主要是依靠匯聚點(diǎn)程序完成的。匯聚點(diǎn)可以與多個形式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，將系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)匯總到一起，完成對數(shù)據(jù)的處理以及向下一級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的傳遞。匯聚點(diǎn)程序在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中起到連接作用，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理中心與各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞與反饋全都需要依靠匯聚點(diǎn)，是系統(tǒng)完成無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵某绦颉?/p>

（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及WSN通信協(xié)議

煤礦安全監(jiān)控難度較高，在應(yīng)用無線監(jiān)控技術(shù)的時候，需要建立逐級傳遞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域性的劃分，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行的全面調(diào)控，在提高監(jiān)控力度、保證監(jiān)控全面覆蓋方面起到了重要作用。利用逐級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，一個簇頭可以同時完成不同節(jié)點(diǎn)的信息傳輸及處理，使數(shù)據(jù)傳輸情況更加清晰明了，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想的監(jiān)控效果。WSN是指無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，由傳感器、監(jiān)控對象以及監(jiān)控人員三部分組成，在設(shè)置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時，需要根據(jù)礦井的開采進(jìn)度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，為了保持與作業(yè)進(jìn)度的同步性，可以在礦工身上安裝傳感器節(jié)點(diǎn)，保證監(jiān)測信息的時效性。

4 結(jié)束語

煤礦事故的頻發(fā)使人們越來越重視煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)性能，基于無線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的不足，提高了對瓦斯、CO、粉塵等濃度的監(jiān)控力度，能夠有效降低煤礦事故發(fā)生概率，在保證礦工生命安全方面起到了重要作用，利于我國煤礦開采事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文第2篇

關(guān)鍵詞：煤礦安全；監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用問題；對策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.063

0 引言

煤礦安全監(jiān)控作為煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，能夠有效預(yù)防和避免煤礦事故的發(fā)生，而其監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行直接影響煤礦企業(yè)的生存與發(fā)展[1]。對于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要是由計算機(jī)、地面接口、斷電執(zhí)行器、監(jiān)測分站、電纜和傳感器等構(gòu)成，對CO、溫度、風(fēng)速、風(fēng)門開停、設(shè)備開停、風(fēng)機(jī)開停和瓦斯等的安全進(jìn)行檢測，確保煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠?qū)嵤┍O(jiān)控生產(chǎn)過程與環(huán)境狀況的相關(guān)信息，以地下采掘動態(tài)為依據(jù)對瓦斯等參數(shù)變化規(guī)律加以深入分析，從而有效改善礦井作業(yè)的安全環(huán)境，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)安全的提高。隨著國家頒布的一系列政策要求，我國大部分生產(chǎn)企業(yè)都以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)，積極調(diào)整了自身生產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，使其能夠滿足安全監(jiān)察部門和行業(yè)規(guī)范的要求[2]。一般而言，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是將信息傳輸、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)控制技術(shù)與傳感器技術(shù)加以有機(jī)結(jié)合，對礦塵濃度、CO濃度、CO2濃度、饋電狀況、溫度、濕度、風(fēng)壓和風(fēng)速等加以實(shí)時監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)甲烷風(fēng)電閉鎖和斷電控制等功能。對于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)來說，多是由主機(jī)、避雷器、接線盒、電纜、電源箱、執(zhí)行器、傳感器和傳輸接口等組成，其連接結(jié)構(gòu)可分為復(fù)合形、總線形、星形、環(huán)形和樹形等，圖1為其典型結(jié)構(gòu)示意圖。

2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題分析

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

一是產(chǎn)品購置不合理，缺乏購置標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)時，煤礦企業(yè)沒有中購置合格的安全監(jiān)控設(shè)施及產(chǎn)品，難以利用部件的結(jié)構(gòu)安全來保障產(chǎn)品的合格度，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，無法生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品，降低生產(chǎn)的整體安全性能。同時企業(yè)針對具體的安全問題，沒有制定科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)，無法及時解決生產(chǎn)中存在的安全隱患與衡量監(jiān)控系統(tǒng)的安全問題，難以利用標(biāo)準(zhǔn)展示系統(tǒng)的安全性與創(chuàng)新性，影響系統(tǒng)的良好運(yùn)行。企業(yè)在對相關(guān)的規(guī)程加以設(shè)置時，不能利用有效的運(yùn)行程序?qū)ο到y(tǒng)加以安全應(yīng)用，無法以程序?yàn)橐罁?jù)對系統(tǒng)進(jìn)行安全管理，導(dǎo)致系統(tǒng)存在安全問題[3]。此外，設(shè)施規(guī)范不夠健全與完善，企業(yè)難以理清系統(tǒng)的整體思路，無法有效控制礦井內(nèi)的安全問題，行為缺乏法律制度的約束，且監(jiān)控內(nèi)容相對較少，不能有效監(jiān)控礦井的各個作業(yè)環(huán)節(jié)，影響作業(yè)的順利實(shí)施。

二是工作人員素質(zhì)不高。我國部分煤礦企業(yè)缺乏高技能與高素質(zhì)人才，尤其缺乏安全監(jiān)控系統(tǒng)工作人員，其主要原因就是煤礦院校性質(zhì)的改變，大部分高校都取消了煤礦專業(yè)，并且原有的煤礦專業(yè)人才流失，從而導(dǎo)致專業(yè)人才缺乏的局面。此外，工作人員在進(jìn)行煤礦安全監(jiān)察工作時往往需要深入監(jiān)察，而其缺乏專業(yè)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)，難以保證工作的質(zhì)量及效率；同時監(jiān)控設(shè)備的養(yǎng)護(hù)與維修工作無法有效落實(shí)，影響監(jiān)控系統(tǒng)功效的發(fā)揮，如傳感器沒有及時校對而出現(xiàn)誤掛或混掛等情況。

三是相關(guān)制度不夠完善與健全。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對煤炭的需求量增多，部分企業(yè)為了謀取最大化利益，提高煤炭產(chǎn)量，嚴(yán)重忽視安全生產(chǎn)與管理，沒有合理編制安全方案，導(dǎo)致安全事故發(fā)生率增加[4]。同時我國現(xiàn)有的法律機(jī)制不夠發(fā)展，部分條款與現(xiàn)有的煤礦開采不相符，并且安全部門沒有對企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行全面檢查，檢查工作的隨意性較大，這樣致使煤礦企業(yè)沒有嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行檢測試驗(yàn)，難以發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用。

3 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對策

3.1 加強(qiáng)安全生產(chǎn)，完善系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

企業(yè)在應(yīng)用和改進(jìn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，應(yīng)不斷加強(qiáng)安全生產(chǎn)，將生產(chǎn)與安全進(jìn)行有機(jī)整合，有效監(jiān)督工作人員的安全生產(chǎn)，重視生產(chǎn)效益，從而保證自身的最大化效益。同時企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化管理人員的培訓(xùn)，使其具備良好的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)，在實(shí)際工作中能夠促進(jìn)管理層次的提升，對生產(chǎn)中存在的問題加以改進(jìn)與革新，利用創(chuàng)造性思維來管理企業(yè)的安全工作。此外，企業(yè)應(yīng)對安全監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)加以健全和完善，建立科學(xué)有效的組織標(biāo)準(zhǔn)，并利用標(biāo)準(zhǔn)來劃分相關(guān)的細(xì)則，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)安全問題加以理清，從而合理解決組織問題，充分發(fā)揮出系統(tǒng)的作用和功效，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)然企業(yè)也可建立相應(yīng)的規(guī)程，利用規(guī)程來管理生產(chǎn)過程，約束工作人員的行為，保證企業(yè)整體管理與發(fā)展的規(guī)范性及制度化，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。

3.2 提高工作人員的綜合素質(zhì)

煤礦企業(yè)要想充分發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的功效，需要強(qiáng)化工作人員的培訓(xùn)與教育，對其進(jìn)行正確監(jiān)管與有效控制，提高人員的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，合理控制整體的安全素質(zhì)，強(qiáng)化安全生產(chǎn)的意識。這樣能夠通過培訓(xùn)帶動監(jiān)察、管理和生產(chǎn)等工作，形成新的生產(chǎn)安全

（下轉(zhuǎn)第94頁）（上接第68頁）

功效，促進(jìn)工作人員綜合素質(zhì)的提高，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的安全發(fā)展。此外，企業(yè)可將監(jiān)控系統(tǒng)管理人員納入在特殊工種管理中，專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)技術(shù)人員，如通風(fēng)安全、通訊技術(shù)和安全監(jiān)測等培訓(xùn)，使其滿足培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)后持證上崗，并強(qiáng)化人員的安全宣傳與教育，如在煤礦區(qū)域張貼彩畫等，從而保證煤礦生產(chǎn)的安全，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

3.3 加強(qiáng)監(jiān)督力度和執(zhí)法水平

法律法規(guī)的制定能夠保證大部分人的利益，因此需要強(qiáng)化法律的監(jiān)督力度和執(zhí)法水平，做到有法可依，有法必依，執(zhí)法必嚴(yán)，違法必究。相關(guān)部門在對煤礦企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行檢查時，應(yīng)做到以身作則，要求企業(yè)對安全監(jiān)控系統(tǒng)加以及時安裝，對企業(yè)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行不定期檢查，保證企業(yè)的安全生產(chǎn)[5]。當(dāng)然要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先需要制定完善的法律，構(gòu)建全面的法律機(jī)制，通過法律和行政等手段來落實(shí)檢查工作，將法律的作用加以充分發(fā)揮。其次需要強(qiáng)化執(zhí)法水平，對不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家要求的企業(yè)加以嚴(yán)懲，嚴(yán)肅處理執(zhí)法人員工作效率低和工作不到位等行為，從而促使人員充分認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要性，有效減少違法違紀(jì)行為，保證煤礦的安全生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤礦企業(yè)在應(yīng)用安全監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，還存在一些不足之處，如產(chǎn)品購置不合理、缺乏購置標(biāo)準(zhǔn)、工作人員素質(zhì)不高、相關(guān)制度不夠健全與完善等，嚴(yán)重影響了安全監(jiān)控系統(tǒng)功效的有效發(fā)揮，不利與煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的提高?；谶@種情況，必須要加強(qiáng)安全生產(chǎn)，完善系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，提高工作人員的綜合素質(zhì)，加強(qiáng)監(jiān)督力度和執(zhí)法水平，從而保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)，促進(jìn)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏琦瑜.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題與防治對策[J]. 中華民居（下旬刊），2013（08）：302-303.

[2]胡曉亮.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題與對策[J].現(xiàn)代國企研究，2015（10）：59+61.

[3]仲麗云.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及其改進(jìn)探討[J].工礦自動化，2010（06）：92-94.

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文第3篇

關(guān)鍵詞：計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用 煤礦生產(chǎn) 安全問題 數(shù)字化 信息化

中圖分類號：TD64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）12-0000-00

我國是一個煤礦產(chǎn)量大國也是一個煤礦能源使用大國，煤礦生產(chǎn)由傳統(tǒng)的生產(chǎn)監(jiān)控方式逐步走向現(xiàn)代的生產(chǎn)監(jiān)控方式。煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展轉(zhuǎn)型中經(jīng)歷了很長一段的陣痛期，因?yàn)槊旱V企業(yè)在生產(chǎn)過程中事故頻發(fā)。近年來，我國煤礦企業(yè)傷亡的職工人員數(shù)量急劇增加，死亡人數(shù)數(shù)量達(dá)到三萬多。根據(jù)國家數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計，每年我國煤礦企業(yè)因?yàn)楦鞣N死亡事故造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)20億人民幣以上。正是在這樣的嚴(yán)峻社會形勢下，加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)控問題亟待解決。

1 國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展原由、現(xiàn)狀以及前景

1.1國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展原由

煤礦安全生產(chǎn)問題是一個國際化的問題，因?yàn)槊旱V是傳統(tǒng)的主要能源，而且在現(xiàn)今依舊保持重要的能源地位，煤礦安全生產(chǎn)問題也是一個不可回避的問題。礦難事故的頻發(fā)，安全隱患的長期存在，生產(chǎn)狀況的嚴(yán)峻環(huán)境，以及社會和國家的壓力，都不斷促使煤礦企業(yè)不斷反思和改進(jìn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)一步提升監(jiān)控技術(shù)，保障生產(chǎn)安全[1]。

1.2國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展

很多的發(fā)達(dá)國家技術(shù)發(fā)展較快，比如：美國、英國、德國、日本、法國等國家自從二十世紀(jì)六十年代開始就開始發(fā)展催化型的儀器來檢測瓦斯方向了。很快，隨著計算機(jī)技術(shù)的成熟與應(yīng)用，以及后來的通訊技術(shù)的快速發(fā)展，技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用使得現(xiàn)階段很多發(fā)達(dá)國家在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中采用的安全監(jiān)控系統(tǒng)是集成了環(huán)境安全、調(diào)度與運(yùn)輸、過程監(jiān)控等功能于一體的綜合的復(fù)合系統(tǒng)。

相較于國外，我國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展更新較為緩慢，基礎(chǔ)也相對比較薄弱，但發(fā)展的速度較快。面對我國較為嚴(yán)峻的安全生產(chǎn)環(huán)境，我們國家的煤礦企業(yè)不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合我國的實(shí)際情況，不斷改進(jìn)、消化、吸收適應(yīng)本國的需要，不斷完善和推廣煤礦安全監(jiān)控技術(shù)，不斷系統(tǒng)優(yōu)化，走向綜合監(jiān)控應(yīng)用的先進(jìn)方向。

1.3國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展前景

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向主要是：數(shù)字化、系統(tǒng)化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)智能化。未來煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要體現(xiàn)的極大優(yōu)勢是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)字化將會把系統(tǒng)中的音頻、視頻和控制等多媒體的信息從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)的智能化主要體現(xiàn)在計算機(jī)的監(jiān)控綜合系統(tǒng)在應(yīng)用中將會由集總式向集散式系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。21世紀(jì)是一個信息化全球化的社會，以信息技術(shù)為核心的發(fā)展時代，計算機(jī)的遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用也成為了時代的要求。

2 計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用

2.1監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型

現(xiàn)階段的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星型結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)。星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)是一種集中控制型網(wǎng)絡(luò)。其主要優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理簡單，介質(zhì)訪問和協(xié)議訪問簡單，服務(wù)方便。主要的缺點(diǎn)在于電纜數(shù)量龐大，安裝以及維護(hù)相對復(fù)雜。環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息數(shù)據(jù)在封閉的回路中沿著單一方向傳輸。其主要的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡單，投資最小。操作簡單，控制軟件也簡單。其主要的缺點(diǎn)是環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)是直接串聯(lián)的，每一個節(jié)點(diǎn)的故障都可能會引起全網(wǎng)的故障，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障甚至癱瘓?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是將所有的設(shè)備直接與總線連接，所有工作站和服務(wù)器都連接在一條總線上，沒有中央控制節(jié)點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，不需要另外的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，組網(wǎng)的費(fèi)用也低，設(shè)備少而簡單，電纜少，安裝容易，可靠性高[2]。其主要的缺點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)的容量有限，所有節(jié)點(diǎn)是共享寬帶，訪問時影響速度。

2.2計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜繁多，功能性強(qiáng)也復(fù)雜，有人機(jī)界面操作模塊、綜合組態(tài)模塊、并行網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫訪問、查詢打印模塊、WEB服務(wù)模塊、實(shí)時性處理和控制等多樣功能。綜合系統(tǒng)如圖1所示：

圖1.綜合監(jiān)控軟件示意圖

2.3平臺集成各監(jiān)控子系統(tǒng)的方式

煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)控子系統(tǒng)主機(jī)服務(wù)器、監(jiān)控子系統(tǒng)分站、控制器以及嵌入式監(jiān)控設(shè)備。綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)監(jiān)控分站以及PLC控制器的連接方式如圖2所示：

圖2.綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)監(jiān)控分站以及PLC控制器的連接方式

2.3計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用中的功能

計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)以下主要功能：（1）考勤功能：計算機(jī)遠(yuǎn)程掌握控制每天曠工入井時間、升井時間，且可以自動按相應(yīng)照班次生成日、周、月和年考勤等各類考情報表，數(shù)據(jù)詳盡且準(zhǔn)確。（2）人員的準(zhǔn)確跟蹤定位功能：實(shí)現(xiàn)精確到分秒對井下的分布情況以及現(xiàn)場狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，例如人員的分布情況，人員的區(qū)域分布情況，實(shí)現(xiàn)對井下人員準(zhǔn)確跟蹤定位。

2.4計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻系統(tǒng)應(yīng)用

視頻系統(tǒng)由投影單元，控制系統(tǒng)和相關(guān)的設(shè)備三部分，整個系統(tǒng)分為三部分：投影顯示，信號處理，控制管理。視頻監(jiān)控信號和 VGA 信號通過視頻/RGB 矩陣選擇輸入，可以直接輸入到 DLP 投影單元的視頻或 RGB 輸入端口合成顯示在大屏幕上。系統(tǒng)在技術(shù)上先進(jìn)，使用上實(shí)用，經(jīng)濟(jì)上合理。

2.5計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的語音報警系統(tǒng)

對于計算機(jī)的遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用中而言，語音報警系統(tǒng)在整個的綜合監(jiān)控系統(tǒng)中具有很重要的地位。實(shí)時報警，對于快速解決生產(chǎn)事故和加強(qiáng)安全管理起著重要的作用[3]。

語音系統(tǒng)可以實(shí)時快速地對故障的類型進(jìn)行語音播報，這是因?yàn)檎Z音系統(tǒng)將先進(jìn)的流媒體和嵌入式技術(shù)結(jié)合起來了，實(shí)時傳輸，這樣極大節(jié)省了存儲空間。

何為流媒體技術(shù)，筆者通過查看相應(yīng)的資料，了解到所謂的流媒體技術(shù)，是指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上按照時間的先后順序傳輸和播放的連續(xù)音頻或視頻數(shù)據(jù)流，是一種新的傳輸方式。

2.6計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的安全管理

煤礦生產(chǎn)的安全絕對不可忽視，同樣現(xiàn)代的先進(jìn)的計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)安全保護(hù)與管理問題同樣不可忽視。不同類型的用戶的應(yīng)用，首先必須解決好授權(quán)與安全的問題，依據(jù)相應(yīng)權(quán)限操作。管理人員具有操作員的所有權(quán)限，而且可以對參數(shù)進(jìn)行更改。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，管理員登陸時必須要輸入管理員密碼，操作員直接進(jìn)入系統(tǒng)，不需要授權(quán)密碼。

2.7計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用中的故障排查方法

計算機(jī)遠(yuǎn)程對于井下作業(yè)以及煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化智能化，但同時需要明確的一個問題是，遠(yuǎn)程計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)如何排除故障，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，真正全面實(shí)現(xiàn)智能化操作。

計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)有一個普遍的潛在的故障就是通訊不能正常工作，雖然計算機(jī)的遠(yuǎn)程控制軟件會發(fā)出相應(yīng)的信號，但是卻無法提供及時的科學(xué)的應(yīng)急處理方法，仍然需要人工的幫助，如需要人工使用螺絲刀來尋找故障。如果網(wǎng)絡(luò)安全正常運(yùn)行，通訊暢通無故障，軟件即可以為故障的檢測以及查詢方面提供幫助。這就需要煤礦企業(yè)充分保證網(wǎng)絡(luò)通訊的順暢，以及對于系統(tǒng)設(shè)備不間斷地進(jìn)行監(jiān)視。

系統(tǒng)出現(xiàn)異常，一般通過以下幾種常用方法排除：

（1）看組態(tài)參數(shù)是否被修改，在實(shí)際操作中主要是查看主站是否改變了組態(tài)。

（2）查看現(xiàn)場設(shè)備，排除現(xiàn)場設(shè)備障礙。一般來說，是主傳感器、輔助傳感器、傳感器電路等可能出現(xiàn)障礙。

（3）查看設(shè)備電壓是否出現(xiàn)異常，查看設(shè)備是否被拆除或者需要另外再組態(tài)。

（4）主變量超限。

（5）非主變量超限。

（6）模擬輸出固定，需要對儀表進(jìn)行檢查。

3結(jié)語

筆者在文中主要是介紹了計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用，以及為何遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)得以發(fā)展和應(yīng)用的原由以及發(fā)展前景。較為詳盡地展現(xiàn)了綜合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式以及如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控方法。同時也說明了計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控在煤礦中應(yīng)用的可行性以及信息化生產(chǎn)發(fā)展要求數(shù)字化遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控的必然性。

通過本文，筆者梳理了國內(nèi)外煤礦生產(chǎn)安全的現(xiàn)狀，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)在與未來的發(fā)展前景，計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用中存在的問題，遠(yuǎn)程監(jiān)控如何在礦井以及煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，而且是實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控。改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的獨(dú)立，綜合監(jiān)控實(shí)現(xiàn)信息的共享，利于煤礦企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)時對于信息可以及時處理，對于突發(fā)狀況可以有效處理，特別是在計算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控狀況下如何實(shí)現(xiàn)有效地監(jiān)控和狀況處理，確定本課題的研究方向和研究意義?，F(xiàn)今我國的煤礦安全生產(chǎn)隱患依舊存在需要得以高度重視，大量的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)較為落后，監(jiān)控系統(tǒng)存在硬件不通用、軟件不兼容，監(jiān)控功能尤其在遠(yuǎn)程監(jiān)控功能上監(jiān)控功能不強(qiáng)的問題亟待于解決。

4不足與展望

由于時間的關(guān)系，以及計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜性多樣性，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)研究以及問題的發(fā)現(xiàn)仍需要筆者繼續(xù)研究探索。例如需要進(jìn)一步研究故障排除的方法，需要進(jìn)一步提高煤礦的信息化，需要進(jìn)一步研究深化了解監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通訊技術(shù)。不可否認(rèn)，計算機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的運(yùn)用前景一片光明，我們需要做的就是技術(shù)的不斷完善更新融合。

參考文獻(xiàn)

[1] 李運(yùn)強(qiáng)，黃海輝.世界主要產(chǎn)煤國家煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2010，（6）：160-167.

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文第4篇

關(guān)鍵詞：煤礦 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 問題 對策

“十一五”時期煤礦安全生產(chǎn)的總體形勢呈穩(wěn)中上升,煤礦事故呈下行態(tài)勢,這與我國近年來加強(qiáng)礦井現(xiàn)代化建設(shè)并對安全投入的加大有著密切的關(guān)系。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,對煤炭的需求日益加大,為了把煤炭做大做強(qiáng),增強(qiáng)在國際上的競爭力,國家逐步從改造關(guān)閉落后小煤礦、兼并重組、淘劣存優(yōu),同時加大對重大地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防的科研力度、加快煤礦井下安全避險"六大系統(tǒng)"的建設(shè)等舉措,使煤礦安全狀況保持了穩(wěn)定好轉(zhuǎn)、事故總量呈逐年下降的態(tài)勢。但是,在肯定煤礦安全建設(shè)成效卓著的同時,也不能忽略現(xiàn)有存在的一些問題,尤其是中小煤礦的安全管理問題。

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)做為煤礦安全防護(hù)的重要一環(huán),在技術(shù)與應(yīng)用方面已逐步日趨成熟,實(shí)踐證明,安全監(jiān)控系統(tǒng)已成為煤礦安全管理的重要組成部分,各礦局已把該系統(tǒng)做為安全裝備的必須。隨著我國監(jiān)控生產(chǎn)技術(shù)的成熟與完善,國內(nèi)涌現(xiàn)出許多專業(yè)生產(chǎn)廠商,具有代表性的如天地（常州）自動化股份有限公司KJ95N、煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院KJ90NB（NA）、煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院KJ333、北京瑞賽長城航空測控技術(shù)有限公司KJ2000N、北京仙島新技術(shù)有限責(zé)任公司KJ66NA（NB）等幾十家生產(chǎn)廠商,它們的產(chǎn)品已接近國外水平,現(xiàn)已遍布全國各煤礦企業(yè)。同時數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（WEBGIS）等新型產(chǎn)品的出現(xiàn)也不斷充實(shí)完善著煤礦安全的管理手段,如何能夠針對本企業(yè)的實(shí)際情況建立與企業(yè)規(guī)模和人員素質(zhì)相符合的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),使之成為煤礦企業(yè)安全可靠的預(yù)警機(jī)制和瓦斯安全管理控制平臺,并且熟練、有效的運(yùn)用它,已成為煤礦安全監(jiān)管工作必須解決的現(xiàn)實(shí)問題。

1、礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)內(nèi)容與它所起到作用

礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦井下傳感器監(jiān)測控制技術(shù)、模數(shù)信號轉(zhuǎn)換與傳輸技術(shù)、計算機(jī)軟件與硬件在井下的應(yīng)用技術(shù)、監(jiān)控設(shè)備在煤礦井下防爆技術(shù)和遠(yuǎn)距離控制等各學(xué)科技術(shù)在礦井這樣特殊環(huán)境下的安全生產(chǎn)管理領(lǐng)域的高要求、高標(biāo)準(zhǔn)的綜合性系統(tǒng)產(chǎn)物,是現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)的無縫結(jié)合,對確保煤礦生產(chǎn)安全,降低事故率,降低甚至消除人員傷亡,提高煤炭安全生產(chǎn)效率和現(xiàn)已使用機(jī)電設(shè)備的利用率都具有十分重要的作用,該技術(shù)的應(yīng)用與成熟標(biāo)志著現(xiàn)代化礦井在監(jiān)測與控制方面逐步與地面工業(yè)控制技術(shù)水平的接近,是煤礦安全管理手段的躍進(jìn)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)大致由三個部分組成:(1)地面中心站(包括監(jiān)控應(yīng)用軟件系統(tǒng)、計算機(jī)及打印機(jī)等設(shè)備)；(2)監(jiān)控數(shù)據(jù)信號傳輸設(shè)備(包括數(shù)據(jù)傳輸接口、監(jiān)測監(jiān)控分站、傳輸線纜、接線盒等)；(3)監(jiān)測傳感器和執(zhí)行反饋裝置（包括斷電儀和饋電傳感器）。傳感器在測控系統(tǒng)中承擔(dān)著獲取信息的重要任務(wù),是測控系統(tǒng)的重要設(shè)備,隨著監(jiān)控技術(shù)自動化、控制手段智能化的不斷提升,企業(yè)對煤礦井下監(jiān)測傳感器測量穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸快速性和測量數(shù)值精準(zhǔn)度的要求也越來越高。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對在煤礦特殊環(huán)境下的瓦斯、風(fēng)速、風(fēng)門開停、主局扇開停、一氧化碳、二氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)及數(shù)據(jù)的監(jiān)測和對礦井采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等各大系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)反饋和自動斷電控制,用計算機(jī)進(jìn)行分析處理并取得數(shù)據(jù)的一種測控系統(tǒng)。監(jiān)測監(jiān)控的功能一是“測”,即檢測各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等；二是“控”,即根據(jù)檢測參數(shù)去控制危險區(qū)域的生產(chǎn)用電設(shè)備,用以控制能引起瓦斯爆炸的花火或溫度；安全監(jiān)控系統(tǒng)可以為煤礦決策層、執(zhí)行層和通風(fēng)、安全、指揮部門提供及時、準(zhǔn)確的井下有害氣體參數(shù)及用電設(shè)備運(yùn)行動態(tài)信息,為指揮調(diào)度生產(chǎn)作業(yè)提供現(xiàn)場信息,使事故的發(fā)生消滅在萌芽狀態(tài),并采取整改與防范措施。另外通過對井下傳輸?shù)降孛娴谋O(jiān)測數(shù)據(jù)的比較和分析,在中心站平臺可以實(shí)現(xiàn)自動報警、自動斷電和閉鎖,井下監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報警,提醒了作業(yè)人員,抑制了事故的發(fā)生或再擴(kuò)大。最近幾年來,我國光纖技術(shù)的發(fā)展為井下建立工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)提供了另外一種數(shù)據(jù)快速穩(wěn)定的傳輸平臺,使煤礦綜合自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)建成為可能,對于安全監(jiān)控系統(tǒng)在綜合自動化平臺中做為一個獨(dú)立有機(jī)的模塊融入提供了物理基礎(chǔ)。

2、安全監(jiān)控系統(tǒng)目前尚存在的一些不足和問題

2.1 監(jiān)測傳感器的產(chǎn)品質(zhì)量和催化元件性能較差

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的主要傳感器,如甲烷傳感器,在經(jīng)過多年的技術(shù)完善,穩(wěn)定性和耐用性已大有改善,根據(jù)AQ1029-2007規(guī)定,傳感器的黑白元件的穩(wěn)定性已由原來的10天提高到15天,即使這樣,與國外的設(shè)備相比,也存在著較大的差距,主要問題是:

(1)抗擊高濃度甲烷沖擊能力差。在井下瓦斯涌出量大的情況下黑白元件反復(fù)被有害氣體沖擊,沖擊作用的結(jié)果是造成零點(diǎn)漂移并使其催化性能下降,黑白元件加速老化,抗高濃沖擊性能差是造成元件使用壽命低、穩(wěn)定性差、誤差率高的主要原因。

(2)設(shè)備中低功耗的元器件,在礦井高濕度環(huán)境條件下（如工作面、巷道中的防塵撒水、巖石中的自然水氣等）,使設(shè)備元件表面燃燒生成的水蒸氣易于凝結(jié)在元器件表面,降低元件使用壽命,造成傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)誤差大。

(3)抗中毒性能差。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文第5篇

關(guān)鍵詞：測控系統(tǒng)；技術(shù)改造；方法途徑

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.070

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在防范和減少煤礦事故的發(fā)生，提升安全生產(chǎn)水平和管理效能等方面發(fā)揮著重要作用。但近幾年發(fā)生的多起煤礦事故暴露出產(chǎn)品自身和使用維護(hù)等方面也存在不少問題，出現(xiàn)了系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、設(shè)備老化、故障率偏高、運(yùn)行不暢等現(xiàn)象，監(jiān)測監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)達(dá)不到預(yù)期目的。這就需要我們找出一套行之有效的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用，確保煤礦安全生產(chǎn)。

1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)狀分析

（1）目前，我國中、小型煤礦裝備的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)大都是模擬信號傳輸，容易造成監(jiān)測狀態(tài)不連續(xù)，部分主機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常存在長時間（時長超過10分鐘）無監(jiān)測數(shù)據(jù)的狀態(tài)。測控到的各類數(shù)據(jù)參數(shù)不直觀，不能及時判斷井下故障、報警、瓦斯的安全數(shù)據(jù)，甚至造成信息不共享，生產(chǎn)指揮不連續(xù)等現(xiàn)象。

（2）現(xiàn)使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，大都是2000年以來安裝的第一批，無快速斷電功能（分站常規(guī)數(shù)據(jù)采集方法是用脈沖計數(shù)式，單片機(jī)在一秒內(nèi)對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)，時間到達(dá)一秒后計數(shù)停止）。系統(tǒng)版本低，功能設(shè)計不全，隨著采煤工作面的不斷深入變化，達(dá)不到瓦斯超限系統(tǒng)報警和斷電等功能。

（3）隨著監(jiān)控技術(shù)自動化、控制手段智能化的不斷提升，煤礦對井下監(jiān)測傳感器測量穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸快速性和測量數(shù)值精準(zhǔn)度的要求也越來越高。當(dāng)前傳感器及斷電器的配備數(shù)量種類不足，使用的監(jiān)測傳感器存在產(chǎn)品質(zhì)量和催化元件性能較差，抗擊高濃度甲烷沖擊能力低，傳感器連線與動力電纜掛在同一個電纜鉤上，使分站高頻率信號疊加，容易造成“冒大數(shù)”等現(xiàn)象。

（4）當(dāng)前使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)由于設(shè)計上的缺陷，在線故障診斷、可維護(hù)性等功能不強(qiáng)，遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難，維護(hù)性較差。

2 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造達(dá)到的目的

（1）視頻監(jiān)測監(jiān)控信號實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化傳輸；（2）報警、斷電等全自動化控制功能；（3）進(jìn)一步提升各類傳感器的防護(hù)能力；（4）增加自診斷、自評估功能，提升系統(tǒng)的可維護(hù)性。

3 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑

（1）實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。系統(tǒng)通過在各分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上，將一部分模擬視頻信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)編碼轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號，使各類傳感器、執(zhí)行器至各分站升級為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化，更能清晰監(jiān)控分析各類數(shù)據(jù)參數(shù)的安全、可靠性。

（2）實(shí)現(xiàn)自動斷電、報警功能。改變現(xiàn)有的單CPU處理模式，改為多CPU處理模式，或多核CPU，縮短傳感器脈沖計數(shù)周期，對井下傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)，用計算機(jī)進(jìn)行比較分析處理。當(dāng)井下監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報警時，提醒維修作業(yè)人員及時檢修并做好撤離準(zhǔn)備，抑制各類事故的發(fā)生或再擴(kuò)大。還可根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⑼咚钩蕹掷m(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報警級別（響度或頻度），實(shí)施分級響應(yīng)。

（3）提高傳感器的防護(hù)能力。將被測的物理量轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的電信號，經(jīng)傳輸和測控分站連接，為測控分站提供信息。通過將井下監(jiān)控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監(jiān)控儀，具有串行碼傳輸?shù)母黝悅鞲衅?，能夠提高系統(tǒng)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

（4）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自診斷、自評估功能。嚴(yán)格按照最新版《煤礦安全規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，正確設(shè)置傳感器、控制器等設(shè)備，確保設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)良好，定期維護(hù)和校驗(yàn)各類傳感器，傳感器一般在10天內(nèi)校驗(yàn)一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設(shè)備的故障類型、位置、傳感器等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。通過Modem或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷，并根據(jù)情況進(jìn)行修復(fù)或提供最新軟件的在線升級。在瓦斯超限、斷電需立即撤人的緊急情況下，可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動。

總之，系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)改造升級、更換相關(guān)器件、增設(shè)各類傳感器后，解決了脈沖顯示、冒大數(shù)、傳感器防御能力低、性能不穩(wěn)定等現(xiàn)象，提高了安全穩(wěn)定性，降低了故障頻率等。地面監(jiān)控人員可以直接對井下情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》意見的通知[S].煤安監(jiān)司函技裝，2015（15）.