導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞煤礦；煤礦安全；安全監(jiān)測(cè)；監(jiān)控系統(tǒng)；問(wèn)題

中圖分類(lèi)號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0155-01

我國(guó)大多數(shù)礦井都安裝了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，但是在實(shí)際工作中，這些監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的使用存在一些問(wèn)題，沒(méi)有將其作用真正的發(fā)揮。在煤礦生產(chǎn)中安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員相對(duì)的缺乏，進(jìn)行這項(xiàng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作的人員，大多只進(jìn)行生產(chǎn)中的監(jiān)測(cè)，而沒(méi)有進(jìn)行安全方面的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，因此造成了一些煤礦安全事故[1]。這些安全事故的發(fā)生，是因?yàn)闆](méi)有對(duì)其安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控高度的重視，也包括安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)本身存在一定的不足，導(dǎo)致效果不好，隱藏著安全隱患。對(duì)煤礦生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析，進(jìn)而提出針對(duì)性解決策略。

1煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1.1 缺乏安全監(jiān)測(cè)觀念

部分煤礦生產(chǎn)業(yè)主以及管理人員在思想上沒(méi)有高度的認(rèn)識(shí)，對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重要性沒(méi)有引起高度的重視。在煤礦生產(chǎn)中發(fā)生安全事故是不可避免的，即使安裝了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，也是會(huì)發(fā)生煤礦安全事故。安裝煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，在其正常運(yùn)行時(shí)，還是需要人工井下監(jiān)測(cè)，所以他們將工作的重心，放在了生產(chǎn)上，而忽視了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重要性。

1.2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不健全

煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)以及程序規(guī)定了完整的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作流程。而在一般的評(píng)價(jià)公司是將工作的程序以示意圖的方式來(lái)呈現(xiàn)，對(duì)于客觀的監(jiān)測(cè)監(jiān)控失去了完整度以及科學(xué)性，因監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的建立上存在很大的不健全。

1.3 安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控針對(duì)性較弱

煤礦系統(tǒng)的安全性問(wèn)題，受到了地質(zhì)條件、開(kāi)采條件、巖力學(xué)性質(zhì)、開(kāi)采工藝、通風(fēng)管理等多方面的影響，因此對(duì)于煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的分析要實(shí)現(xiàn)地域、地質(zhì)等針對(duì)性，這樣就難以實(shí)現(xiàn)對(duì)于監(jiān)測(cè)監(jiān)控的準(zhǔn)確度，安全的保證就難以實(shí)現(xiàn)。

1.4 監(jiān)控人員業(yè)務(wù)水平低

在煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中有很多科技，這需要有一定技術(shù)的人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理，在煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中有傳感器、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等，這些都需要有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)[2]。然而，在實(shí)踐監(jiān)測(cè)工作中，管理人員的文化程度相對(duì)較低，出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象，甚至有部分人員并未經(jīng)歷正規(guī)的選撥而進(jìn)入到監(jiān)測(cè)監(jiān)控中工作，導(dǎo)致缺乏一定的安全及防爆意識(shí)，同時(shí)還缺乏相應(yīng)的操作技能，對(duì)于一些較為先進(jìn)的工作并不能夠?qū)ζ洳僮鳌?/p>

2煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的解決對(duì)策

2.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念

煤礦安全生產(chǎn)直接關(guān)系到財(cái)產(chǎn)、人員安全，因此，要求煤礦工作人員樹(shù)立監(jiān)控管理意識(shí)。首先，建立相應(yīng)的安全監(jiān)控管理方法，通過(guò)規(guī)章制度的約束，逐漸引起工作人員的重視。其次，加大安全監(jiān)控管理力度，通過(guò)宣傳，使煤礦企業(yè)中每一位工作人員意識(shí)到安全監(jiān)控的重要性[3]。如：可通過(guò)微信、微博及QQ平臺(tái)等，在這些論壇中宣傳如何安全監(jiān)控，以及最近全國(guó)各地發(fā)生的煤礦安全事故，提高工作人員的警惕性。再次，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全監(jiān)控的重視。建立相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)值班制度，讓領(lǐng)導(dǎo)參與到安全監(jiān)控工作中，與基層監(jiān)控人員共同對(duì)煤礦安全進(jìn)行監(jiān)控，這樣一來(lái)，能夠激發(fā)基層人員工作信心，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，通過(guò)討論及交流等制定詳細(xì)解決對(duì)策。最后，做好煤礦通風(fēng)安全工作。由于在煤礦開(kāi)采中會(huì)出現(xiàn)二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等氣體，不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員身體有害，若不及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)，可能發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故，將造成嚴(yán)重的人身及財(cái)產(chǎn)損失。為此，應(yīng)對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，確保其正常運(yùn)行。

2.2 建立監(jiān)控系統(tǒng)

近幾年來(lái)，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)中應(yīng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。并派遣相應(yīng)工作人員輪流工作，一方面減輕人員的工作量，另一方面還能夠提高監(jiān)控效率。此外，還應(yīng)做好煤礦安全監(jiān)控設(shè)備及檔案的相關(guān)管理，全面及系統(tǒng)反應(yīng)設(shè)備的性能及其使用性。在煤礦生產(chǎn)地區(qū)建立相應(yīng)的系統(tǒng)維護(hù)中心，定期對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢修，確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并配備足量的專(zhuān)職監(jiān)測(cè)人員，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)輪流制，對(duì)煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，并繪制相應(yīng)曲線(xiàn)，生成監(jiān)測(cè)報(bào)表等，以便人員查看，并以此為依據(jù)，采取預(yù)防性對(duì)策[4]。

2.3 加強(qiáng)監(jiān)控人員素質(zhì)

要想較好的實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控，較為重要的就是完善內(nèi)部監(jiān)控制度。首先，對(duì)監(jiān)控方面進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，明確職責(zé)，使工作崗位落到實(shí)處，做到人人負(fù)責(zé)。其次，做好監(jiān)控人員的培訓(xùn)工作，使其掌握正確的操作規(guī)范，時(shí)刻與相關(guān)部門(mén)保持聯(lián)絡(luò)。其培訓(xùn)不僅包括技能而且還包括理論知識(shí)，若沒(méi)有豐富的理論知識(shí)，一切都是徒然，只有具備豐富的理論知識(shí)，才能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐有效的結(jié)合起來(lái)。最后，可開(kāi)展技能活動(dòng)大賽，在活動(dòng)中鍛煉人員技能，使其得到有效開(kāi)展[5]。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，煤礦安全生產(chǎn)直接關(guān)系到人身安全及企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全，因此，應(yīng)做好煤礦安全監(jiān)控工作。本文通過(guò)分析煤礦安全監(jiān)控現(xiàn)狀，然后重點(diǎn)分析安全監(jiān)測(cè)策略，從監(jiān)控制度、監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控人員的素質(zhì)等幾方面進(jìn)行詳細(xì)探討，旨在提高煤礦生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄧懷勇，馬琴.煤礦生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計(jì)與發(fā)展[J].煤炭技術(shù)，2013（10）：84-84，85.

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篇2

Abstract: In recent years, the situation of production safety of China's non-coal mining enterprises is very serious. The frequent heavy accidents not only caused tremendous damage to the state property and people's lives, but also resulted in adverse social impact, so the the security of non-coal mines have become major issue that has an impact on the mining production and even the social stability. This paper expounds safety monitoring system of the non-coal mines and the analysis and control of its risk and harmful factors, and puts forward several supervisory measures.

Key words: non-coal mines; production safety; supervisory system中圖分類(lèi)號(hào)：X924.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

非煤礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)是各礦生產(chǎn)、安全及管理方面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng),對(duì)于非煤礦山的生產(chǎn)運(yùn)行狀況,安全水平、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)具有重要的作用。非煤礦山行業(yè)是高危行業(yè),粉塵、水災(zāi)、火災(zāi)、地?zé)岬壤_著礦業(yè)生產(chǎn)的健康發(fā)展。鄉(xiāng)鎮(zhèn)非煤礦山事故頻發(fā),百萬(wàn)噸死亡率是國(guó)有重點(diǎn)非煤礦山的7倍,這就充分證明,先進(jìn)的技術(shù)、可靠的裝備、合格的人才和到位的管理,是非煤礦山安全生產(chǎn)的重要保障。 1 非煤礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)概述 非煤礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)是非煤礦山安全高效生產(chǎn)的重要保障。非煤礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)分井下和地面兩部分。井下主要設(shè)備是礦用分站,是井下信息收集處理的基本單元,配接風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、一氧化碳傳感器、負(fù)壓傳感器、機(jī)電設(shè)備開(kāi)停傳感器、風(fēng)門(mén)開(kāi)閉傳感器、饋電傳感器完成采區(qū)數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所的安全監(jiān)測(cè)與控制。地面主要設(shè)備是信息采集處理中心:由傳輸接口、監(jiān)測(cè)管理軟件、監(jiān)控主機(jī)、備用機(jī)、打印機(jī)、監(jiān)視器以及信號(hào)避雷器等組成,主要把井下上傳的監(jiān)測(cè)控制信息及時(shí)傳輸?shù)椒敲旱V山各個(gè)生產(chǎn)部門(mén),對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行綜合分析和科學(xué)判斷,確保非煤礦山生產(chǎn)的安全。 非煤礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)CO濃度、CO2濃度、O2濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門(mén)狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停、主通風(fēng)機(jī)開(kāi)停等。當(dāng)某一監(jiān)控出現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警時(shí)，提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)將人員撤至安全處。

篇3

近些年來(lái)，隨著我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展，煤炭事故發(fā)生的次數(shù)越來(lái)越多。煤炭事故的頻頻發(fā)生，不僅對(duì)人們的生命安全造成極大的威脅，也不利于國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全。所以煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)就顯得愈發(fā)重要。文章就我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)，并結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)提出合理化的解決措施，以便更好地推動(dòng)煤礦行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)；技術(shù)管理；應(yīng)用

1概述

近些年來(lái)，我國(guó)煤炭行業(yè)迅速發(fā)展，躍居成為世界上重要的煤炭出口國(guó)，也是世界上使用煤炭較多的國(guó)家。由于現(xiàn)階段我國(guó)使用煤炭的數(shù)量在一次能源中占有較大的比例，對(duì)于煤炭的需求較大，煤礦行業(yè)發(fā)展處于一種穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。我國(guó)由于自然條件的限制，煤礦的開(kāi)采條件十分復(fù)雜，非常容易出現(xiàn)事故。煤炭行業(yè)的危險(xiǎn)性很大，除了容易受地震所引起的塌方等自然因素的影響，很容易因?yàn)樵诓僮鳝h(huán)節(jié)的一個(gè)小小的過(guò)程從而帶走無(wú)數(shù)人的性命，所以說(shuō)煤礦行業(yè)是一種高危職業(yè)。為了避免煤礦事故的發(fā)生，我們應(yīng)該通過(guò)一系列的手段保障煤礦的安全生產(chǎn)。國(guó)家制定了一系列的方針政策規(guī)定了煤礦無(wú)論大小，都必須安裝煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。因?yàn)槊旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)用高科技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦全方位、多層次的管理，能夠更加方便、快捷、直觀的獲取所需的信息，及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)警，為煤礦安全生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的后盾。

2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備情況

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)由地面中心站、光纜傳輸交換機(jī)、井下監(jiān)控分站、遠(yuǎn)程斷電器、近程斷電控制器、模擬量傳感器、開(kāi)關(guān)量等組成。地面中心站是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。整個(gè)系統(tǒng)的工作原理為井下監(jiān)控分站根據(jù)設(shè)定好的方式接收信號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整合分析，處理不準(zhǔn)確的信息，并將處理后的信息傳送給地面中心站，通過(guò)地面中心站的機(jī)器顯示；而傳感器的作用是將獲取到的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)有一個(gè)限制因素是：它不能單獨(dú)顯示、也不能傳輸，必須依托顯示設(shè)備才能顯示出來(lái)并轉(zhuǎn)換為可以傳輸?shù)男盘?hào)。而監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)突況時(shí)，電信號(hào)會(huì)進(jìn)行預(yù)報(bào)，并分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因。

3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的意義

在以前沒(méi)有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，一旦井下發(fā)生突況，由于無(wú)法及時(shí)獲取信息，往往會(huì)造成救援人員到達(dá)事故發(fā)生地點(diǎn)較晚，使得事故損害更大。而煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，由于運(yùn)用了科學(xué)的手段，對(duì)井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)察，一旦有問(wèn)題出現(xiàn)及時(shí)將信息反饋到地面監(jiān)控系統(tǒng)。而且煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)于井下瓦斯的濃度值進(jìn)行監(jiān)控。如果井下瓦斯的濃度值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷電源，減少事故的發(fā)生。而一旦瓦斯的濃度值回歸正常水平，系統(tǒng)就會(huì)解除警報(bào)然后提供用電，從而恢復(fù)生產(chǎn)。而這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)人工檢查所無(wú)法做到的。井下作業(yè)會(huì)面臨一大問(wèn)題，就是通風(fēng)。如果不能及時(shí)通風(fēng)，井下工作人員十分有可能會(huì)煤氣中毒，所以通風(fēng)問(wèn)題是十分有必要解決的。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄瓦斯涌出的變化情況，工作人員通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析掌握瓦斯的變化規(guī)律，從而制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)通風(fēng)問(wèn)題的計(jì)劃?？梢哉f(shuō)使用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以科學(xué)地對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，為解決問(wèn)題提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

4煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應(yīng)用

4.1實(shí)際運(yùn)用

隨著我國(guó)科技實(shí)力的不斷提高和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)不斷地推出不同種類(lèi)與實(shí)用性的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)性、穩(wěn)定性、科學(xué)性不斷提高，以此滿(mǎn)足我國(guó)企業(yè)日益增長(zhǎng)的需求。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在避免煤礦事故的發(fā)生方面有著十分重大的作用。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在井下將各個(gè)裝備連接起來(lái)，建立了一套系統(tǒng)性、科學(xué)化的網(wǎng)絡(luò)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的預(yù)警機(jī)制能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控到煤礦中各個(gè)情況。由于是機(jī)器作業(yè)，沒(méi)有人工作業(yè)的時(shí)間限制，系統(tǒng)可以全天、連續(xù)性的對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)控。而且各個(gè)設(shè)備將獲取的信息傳送到地面中心站，地面中心站對(duì)獲取的信息進(jìn)行有效地整理，能夠清楚地了解井下的實(shí)際情況，避免在突況發(fā)生時(shí)難以應(yīng)對(duì)。

4.2光纖傳感技術(shù)

隨著相關(guān)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)在這一方面加大研究的力度，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能得到很大的提高。就當(dāng)前容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題，如精確度低、穩(wěn)定性差等，有關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)出了新型的技術(shù)———光纖傳感技術(shù)，并且將這一技術(shù)運(yùn)用到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的甲烷傳感器是進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警與處理的一個(gè)關(guān)鍵性的設(shè)備。然而我國(guó)常用的甲烷傳感器一直面臨著穩(wěn)定性差、壽命短等問(wèn)題。而光纖傳感技術(shù)是最近幾年才研發(fā)出來(lái)的一種高效傳感技術(shù)。光纖傳感由于其材質(zhì)的特殊性，具有使用壽命長(zhǎng)、使用形式多樣、安全等優(yōu)點(diǎn)，十分適用于將其運(yùn)用到煤礦行業(yè)中。光纖傳感技術(shù)還具有其他的優(yōu)點(diǎn)。例如除了通風(fēng)問(wèn)題之外，灰塵也是煤礦災(zāi)害易發(fā)的原因之一。在井下工作的人員由于長(zhǎng)期吸入灰塵，肺病的患病率十分之高。而且灰塵的燃點(diǎn)低，當(dāng)灰塵的濃度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，一旦遇到明火就極易發(fā)生爆炸。需要注意的是，粉塵爆炸的威力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于瓦斯爆炸?；覊m爆炸會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體，而在井下又很難將氣體排放出去，所以會(huì)對(duì)井下人員造成二次傷害。而光纖傳感技術(shù)占地面積小、易安裝的特性可以減少設(shè)備的占地面積、節(jié)約空間，將空間更多的運(yùn)用到煤炭開(kāi)發(fā)中去。通過(guò)使用光纖傳感技術(shù)對(duì)井下空氣中的灰塵含量進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，達(dá)到高準(zhǔn)確度、高效率的監(jiān)測(cè)作用。

5結(jié)束語(yǔ)

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)憑借其可靠性高、準(zhǔn)確度高、實(shí)用性強(qiáng)、安全性高等特點(diǎn)減少了煤礦企業(yè)事故發(fā)生的次數(shù)，從一定程度上保護(hù)了礦區(qū)工作人員的性命，進(jìn)而保護(hù)了國(guó)家財(cái)產(chǎn)。而且由于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得工作人員的工作效率大幅度提高。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警功能可以培養(yǎng)工作人員的安全意識(shí)，從而降低事故的發(fā)生頻率。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)煤炭行業(yè)生產(chǎn)和監(jiān)控中發(fā)揮著巨大的作用。但是雖然我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新升級(jí)，但是我國(guó)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)封閉性較強(qiáng)，各個(gè)職能部門(mén)相對(duì)較為分散，信息的傳遞容易出現(xiàn)滯后的問(wèn)題，從而嚴(yán)重影響了各個(gè)部門(mén)對(duì)于信息的使用度，沒(méi)有真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所應(yīng)該發(fā)揮的功能，不利于煤炭行業(yè)科學(xué)生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為了真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用，應(yīng)當(dāng)建立起一個(gè)全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)控系統(tǒng)的各方面結(jié)合起來(lái)。需要注意的是，除了建立一個(gè)全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)外，工作人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決，對(duì)于任何小問(wèn)題不忽視、不放棄，從而推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)的和諧化發(fā)展，提高企業(yè)的安全管理能力。

作者：李軼 單位：三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]全國(guó)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)煤礦安全分技術(shù)委員會(huì).煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（AQ6201-2006）[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

[2]郭進(jìn)偉，吳明發(fā).基于中小煤礦的雙機(jī)熱備數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009（07）：97-100.

[3]霍中剛.我國(guó)煤礦安全科技現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].煤礦安全，2008（12）：122－126．

[4]耿軍平，許家棟，郭陳江，等.全分布式光纖溫度傳感器研究的進(jìn)展及趨勢(shì)[J]．傳感器技術(shù)，2001，20（2）：132－136．

篇4

【關(guān)鍵詞】煤礦；安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；無(wú)信號(hào)；誤報(bào)警

當(dāng)前，為了有效監(jiān)測(cè)并防范重大煤礦事故的發(fā)生，我國(guó)大部分煤礦已經(jīng)進(jìn)行了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，并起到了重要的監(jiān)控、預(yù)警作用。但是在實(shí)際工作當(dāng)中，仍然存在無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致了很?chē)?yán)重的煤礦安全事故。因此應(yīng)當(dāng)加大對(duì)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)防治無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警技術(shù)的分析和研究。

1煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成分析

主站、分站、交換機(jī)、電源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸電纜、各種傳感器、傳輸接口、系統(tǒng)軟件以及地面上位機(jī)等共同組成了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，利用依次巡檢的方法，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)分站數(shù)據(jù)的收集，并通過(guò)解析之后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。同時(shí)，如果在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)故障，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)對(duì)信號(hào)、報(bào)警等異常信息進(jìn)行顯示，然后相關(guān)工作人員再根據(jù)信息進(jìn)行檢查和相關(guān)處理。

2煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因及防治技術(shù)分析

2.1無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因分析

2.1.1安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線(xiàn)路受到干擾造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警傳輸距離長(zhǎng)、側(cè)點(diǎn)多且分布廣是我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，分站到主站的距離從幾千米到二、三十千米長(zhǎng)短不等，而分站與傳感器之間的距離從幾十米到幾千米長(zhǎng)短不等。礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的這種特點(diǎn)，再加上煤礦工作容易受到具體環(huán)境的影響，就造成系統(tǒng)線(xiàn)路在鋪設(shè)過(guò)程中，容易形成一個(gè)耦合回路。如此一來(lái)，當(dāng)啟動(dòng)變頻器或者開(kāi)停一些大型機(jī)電設(shè)備時(shí)，由于部分線(xiàn)路距離變頻器較近，從而使系統(tǒng)受到強(qiáng)大電磁脈沖的影響和干擾。這種影響和干擾會(huì)與正常信號(hào)進(jìn)行疊加，然后產(chǎn)生變數(shù)或者“大數(shù)”，進(jìn)而監(jiān)測(cè)值在系統(tǒng)軟件上的顯示就會(huì)出現(xiàn)異常，不是沒(méi)反應(yīng)就是會(huì)突然變大，從而最終產(chǎn)生無(wú)信號(hào)或誤報(bào)警。2.1.2傳感器受到特殊情況的影響，其運(yùn)行不穩(wěn)定造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警由于煤礦企業(yè)很多工作都要在井下進(jìn)行，而井下環(huán)境濕度較大，使得傳感器電路板或元件受潮，從而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，導(dǎo)致傳感器性能不穩(wěn)。尤其是受到濕度的影響，在更換傳感器時(shí)接頭容易因氧化而變得接觸不良，從而造成無(wú)信號(hào)或者誤報(bào)警現(xiàn)象。當(dāng)煤礦井下灑水時(shí)，傳感器會(huì)因進(jìn)水產(chǎn)生線(xiàn)路破損情況，如果這種情況沒(méi)有得到很好處理，傳感器的運(yùn)行就不穩(wěn)，從而造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的情況發(fā)生。2.1.3供電不穩(wěn)定造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警煤礦井下工作區(qū)域供電電源距離變電站比較遠(yuǎn)，這種情況下就要產(chǎn)生壓降，當(dāng)啟動(dòng)大型電器設(shè)備時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的電壓波動(dòng)，且超出了分站工作的正常范圍，從而造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，導(dǎo)致出現(xiàn)短時(shí)間的無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警。

2.2無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警防止技術(shù)分析

通過(guò)對(duì)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因的分析發(fā)展，發(fā)生無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的原因多為外界影響和干擾。對(duì)于無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的判斷流程如圖1所示。針對(duì)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警時(shí)，傳感器數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生異變情況，如持續(xù)時(shí)間短、數(shù)值變大等，對(duì)于無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警采取監(jiān)控系統(tǒng)軟件處理的方式來(lái)進(jìn)行防治。2.2.1觀察監(jiān)測(cè)值變化狀態(tài)及處理技術(shù)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下，其測(cè)點(diǎn)報(bào)警監(jiān)測(cè)值有一個(gè)逐漸上升的過(guò)程，但是由于外界影響和干擾引起的誤報(bào)警監(jiān)測(cè)值會(huì)呈現(xiàn)垂直上升的狀態(tài)，且傳感器的頻率值也會(huì)成倍上升。因此，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)值的上升大于傳感器頻率的倍頻或者最大理論增長(zhǎng)值時(shí)，就被斷定為為監(jiān)測(cè)值異常。但是還有一種情況也會(huì)引起傳感器監(jiān)測(cè)值發(fā)生異常，即瓦斯在線(xiàn)標(biāo)校的情況。所以，首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行傳感器表校狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和判定，然后在進(jìn)行監(jiān)測(cè)值變化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這兩種監(jiān)測(cè)，能夠有效防止或減少無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生。2.2.2觀察持續(xù)時(shí)間并處理當(dāng)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照傳輸通道內(nèi)的分站順序進(jìn)行逐個(gè)巡檢，在這種巡檢方式之下，分站的數(shù)量決定了巡檢的周期，巡檢周期會(huì)隨著分站數(shù)量的增多而變長(zhǎng)，但最多不會(huì)超過(guò)30秒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一分站監(jiān)測(cè)值發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)改變之前按照分站順序進(jìn)行逐個(gè)巡檢的方式，縮短對(duì)該分站的巡檢周期，提高傳感器所在分站的巡檢頻率，而其他分站的巡檢方式保持不變，并對(duì)該分站進(jìn)行多次巡檢，從而有效防止或減少無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警情況的發(fā)生。2.2.3利用傳感器對(duì)系統(tǒng)無(wú)信號(hào)進(jìn)行判斷和處理在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)各路電源所接入的傳感器進(jìn)行配置，如果傳感器沒(méi)有數(shù)據(jù)產(chǎn)生，那么就可以通過(guò)對(duì)電源電壓的判斷，來(lái)斷定無(wú)信號(hào)狀態(tài)的原因，如傳感器的電源是否處于短路狀態(tài)等。另外，還可以通過(guò)對(duì)電流的判斷，來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)無(wú)信號(hào)現(xiàn)象的斷定。如果電壓、電流都正常，則就能夠斷定出是傳感器發(fā)生故障或者電纜故障，從而從這些方面入手對(duì)無(wú)信號(hào)現(xiàn)象進(jìn)行處理。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，影響煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要因素，就是其安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生。因此，只有對(duì)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，然后根據(jù)原因分析找到科學(xué)的處理方法，并對(duì)其進(jìn)行有效防治，才能夠保證我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]安永忠.對(duì)我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010-04-25.

篇5

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)通信技術(shù)發(fā)展方向

中圖分類(lèi)號(hào)：TN91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

煤炭是我國(guó)的主要能源，近年來(lái)，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)逐年好轉(zhuǎn)，事故起數(shù)、死亡人數(shù)、百萬(wàn)噸死亡率均大幅下降。由于賦存條件差、災(zāi)害嚴(yán)重、地方小煤礦多等原因外造成我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)壓力大。隨著煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化程度的提高，大大改善了煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境和煤礦抵御自然災(zāi)害的能力。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”之一，在煤礦瓦斯防治、災(zāi)害預(yù)警和事故調(diào)查中發(fā)揮著重要作用。但我國(guó)煤礦在監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù)方面存在很多不足，與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在很大的差距。

1、煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1全礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)

研究發(fā)現(xiàn)了一些礦井無(wú)線(xiàn)傳輸規(guī)律及特性，分析總結(jié)了礦井移動(dòng)通信的特殊性和需求。針對(duì)礦井無(wú)線(xiàn)傳輸衰減大、發(fā)射功率受限、設(shè)備體積小、抗干擾能力強(qiáng)、抗故障能力強(qiáng)、防護(hù)性能好、電氣防爆、電源電壓波動(dòng)適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，提出多基站礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出礦井移動(dòng)通信與應(yīng)急通信系統(tǒng)性能要求和方法。礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度、安全避險(xiǎn)和應(yīng)急救援中發(fā)揮著重要作用。

1.2煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)

針對(duì)GPS信號(hào)不能覆蓋煤礦井下巷道、礦井無(wú)線(xiàn)傳輸衰減大、電氣防爆等特點(diǎn)，提出了煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要技術(shù)要求和測(cè)試方法：

(1)識(shí)別卡與分站之間的無(wú)線(xiàn)傳輸距離不小于10m 。

(2)識(shí)別卡位移速度不得小于5m/s。

(3)識(shí)別卡并發(fā)數(shù)量不得小于80個(gè)。

(4)系統(tǒng)漏讀率不得大于10。

(5)識(shí)別卡數(shù)量應(yīng)不小于8000個(gè)等。

提出了煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝備要求：各個(gè)人員出入井口、采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域出入口、盲巷等限制區(qū)域應(yīng)設(shè)置分站?；赗FID的煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，宜設(shè)置2臺(tái)以上分站或天線(xiàn)，以便判別攜卡人員的運(yùn)動(dòng)方向。巷道分支處應(yīng)設(shè)置分站，巷道分支的各個(gè)巷道應(yīng)設(shè)置分站或天線(xiàn)，以便判別攜卡人員的運(yùn)動(dòng)方向。煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在遏制超定員生產(chǎn)，防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，事故應(yīng)急救援，及時(shí)發(fā)現(xiàn)未按時(shí)升井人員，領(lǐng)導(dǎo)下井帶班管理，特種作業(yè)人員管理，井下作業(yè)人員考勤，持證上崗管理等方面發(fā)揮著重要作用 。

1.3煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)

根據(jù)遏制煤礦超能力生產(chǎn)等需求，提出了煤炭產(chǎn)量監(jiān)測(cè)信息遠(yuǎn)程傳輸通信協(xié)議、每小時(shí)產(chǎn)量文件數(shù)據(jù)格式、系統(tǒng)工作異常文件數(shù)據(jù)格式、初始化參數(shù)文件數(shù)據(jù)格式；提出了監(jiān)測(cè)與顯示要求、超產(chǎn)監(jiān)測(cè)與顯示、時(shí)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)與顯示、系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)與異常顯示；提出了基于有功功率監(jiān)測(cè)、基于圖像監(jiān)測(cè)和計(jì)量裝置工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)的防作弊方法。煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是加強(qiáng)了煤炭產(chǎn)量監(jiān)測(cè)與管理、遏制煤礦超能力生產(chǎn)的重要工具之一。

1.4無(wú)人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)與系統(tǒng)

為減少煤礦井下作業(yè)人員，避免或減少重、特大事故發(fā)生，研制成功煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、排水監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、膠輪車(chē)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下機(jī)電硐室、壓風(fēng)機(jī)房、水泵房、帶式輸送機(jī)等無(wú)人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2、煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)的未來(lái)研究方向

2.1 煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)

為滿(mǎn)足煤礦生產(chǎn)調(diào)度與應(yīng)急通信的需求，需要研究煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)。研究有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)一體化通信技術(shù)，生產(chǎn)調(diào)度與應(yīng)急通信一體化技術(shù)，語(yǔ)音、視頻及短信多媒體通信技術(shù)。研制具有如下功能的煤礦一體化通信系統(tǒng)：

(1)具有生產(chǎn)調(diào)度、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急擴(kuò)音通信、緊急呼叫、避險(xiǎn)與逃生聲光提示、位置監(jiān)測(cè)等功能。

(2)具有語(yǔ)音、視頻、短信等通信功能。

(3)具有移動(dòng)和固定通信功能。

2.2無(wú)人工作面遙控技術(shù)

采掘工作面是煤礦事故多發(fā)地點(diǎn)。因此，要通過(guò)煤礦監(jiān)控、通信與機(jī)械化，減少煤礦采掘工作面作業(yè)人員。目前采煤工作面能夠做到工作面有人巡視條件下的回采巷道遙控和記憶割煤，但不能自動(dòng)識(shí)別煤巖，不能實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)人控制。因此，需要研究煤巖分界識(shí)別技術(shù)和儀器，研究液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)精確定位技術(shù)，進(jìn)一步提高監(jiān)控的可靠性，實(shí)現(xiàn)無(wú)人工作面地面遙控。

2.3煤礦井下人員精確定位技術(shù)

煤礦事故應(yīng)急救援急需煤礦井下人員定位系統(tǒng)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)被困人員位置，爭(zhēng)取救援時(shí)問(wèn)。GPS信號(hào)不能覆蓋煤礦井下巷道。目前，煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要采用RFID、漏泄電纜等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下人員位置監(jiān)測(cè)，在遏制超定員生產(chǎn)工作中發(fā)揮著重要作用。但這些系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)人員精確定位，難以滿(mǎn)足災(zāi)后救援的需求。因此，需要針對(duì)煤礦井下巷道特點(diǎn)，研究煤礦井下人員定位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和定位算法等，研制具有精確定位功能的煤礦井下人員定位技術(shù)與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦井下人員精確定位。

2.4煤礦重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

煤礦重大災(zāi)害預(yù)警是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要措施。現(xiàn)有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)具有瓦斯等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警與斷電功能，部分系統(tǒng)具有瓦斯、火災(zāi)、沖擊地壓等重大災(zāi)害預(yù)警功能，但預(yù)警準(zhǔn)確率較低，難以滿(mǎn)足煤礦安全生產(chǎn)需要。因此，迫切需要提高煤礦重大災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)確率，研究基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的瓦斯、火災(zāi)、沖擊地壓等災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

2.5煤礦井下生命探測(cè)技術(shù)

煤礦井下發(fā)生災(zāi)變后，生命探測(cè)技術(shù)和裝置是加快搜救進(jìn)度，減少人員死亡的有效手段之一。由于煤礦井下電氣防爆，無(wú)線(xiàn)傳輸衰減大等特殊性，地面一些成熟技術(shù)難以直接在煤礦井下應(yīng)用。這需要根據(jù)煤礦井下災(zāi)后環(huán)境特殊性，研究用于煤礦井下的生命探測(cè)與定位技術(shù)。研究能夠穿透煤巖冒落物的礦用防爆超寬帶生命探測(cè)雷達(dá)、礦用防爆超低頻生命探測(cè)儀、礦用防爆便攜式人員位置檢測(cè)儀、礦用防爆光學(xué)生命探測(cè)儀、礦用防爆聲學(xué)生命探測(cè)儀等。

2.6 本質(zhì)安全光纖通信技術(shù)

以太網(wǎng)、光纖通信技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用，解決了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、工業(yè)電視等寬帶遠(yuǎn)距離傳輸問(wèn)題。但激光引爆瓦斯的極限功率和能量的研究較少。需要研究光信號(hào)引爆瓦斯的極限功率和能量，以及復(fù)用方式等影響。

2.7傳感器無(wú)盲區(qū)布置

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關(guān)鍵詞：煤礦安全；監(jiān)控系統(tǒng)；傳感器；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）03-0100-03

我國(guó)是世界煤炭生產(chǎn)大國(guó)，占世界煤炭總產(chǎn)量的31%，但在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，我國(guó)煤礦死亡的人數(shù)卻占世界煤礦死亡人數(shù)的60%以上?？梢?jiàn)，解決煤礦生產(chǎn)中的安全問(wèn)題，已是煤礦生產(chǎn)中所要研究的重要課題。

在煤礦生產(chǎn)中運(yùn)用安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)可以確保煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的安全，因此安全監(jiān)控系統(tǒng)有“煤炭安全衛(wèi)士”的稱(chēng)號(hào)。安全監(jiān)控系統(tǒng)以“安全第一，預(yù)防為主”為生產(chǎn)方針，通過(guò)對(duì)井下生產(chǎn)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)保證煤礦生產(chǎn)在安全的狀態(tài)下進(jìn)行。它在保證人員安全的情況下，還能夠提高煤礦企業(yè)的效益。

1 安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是信號(hào)采集、計(jì)算機(jī)監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，以模板化設(shè)計(jì)思想來(lái)對(duì)硬件電路和軟件程序的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)硬件部分，本文主要從硬件系統(tǒng)的組成和主要模板的電路來(lái)對(duì)其進(jìn)行介紹。

為了實(shí)現(xiàn)快速的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)的傳輸，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用MSP430F135的微控制芯片和MAX1480B數(shù)據(jù)通信接口電路；CH451專(zhuān)用芯片能夠通過(guò)串行接口的鍵盤(pán)顯示使得安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和顯示各種狀態(tài)圖以及狀態(tài)表的功能。對(duì)于硬件部分的介紹，以實(shí)時(shí)電路圖對(duì)各個(gè)電路進(jìn)行了詳盡的分析，主要包括數(shù)據(jù)的顯示電路，電源的轉(zhuǎn)換電路、采集信號(hào)的輸入電路以及輸出電路。

由于簡(jiǎn)便線(xiàn)路連接的硬件系統(tǒng)，使安全監(jiān)控系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下依然能夠工作，并以良好的通用性，廣泛地應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中。

對(duì)于安全監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分，我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行概述：

（1）通過(guò)數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)通信技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、判定以及聲光的報(bào)警，并在非本質(zhì)安全電路的情況下進(jìn)行斷電控制，從而保證煤礦生產(chǎn)在安全的狀態(tài)下進(jìn)行。

（2）在實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，還能夠?qū)δM量和數(shù)字量進(jìn)行記錄，通過(guò)查看“模擬量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)表”和“數(shù)字量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)表”的報(bào)警記錄以及斷電記錄，得到第一手的安全資料。

（3）通過(guò)“工作現(xiàn)場(chǎng)”界面實(shí)時(shí)觀測(cè)，能夠看到動(dòng)態(tài)的工作現(xiàn)場(chǎng)，以更加直觀的角度來(lái)對(duì)報(bào)警位置和斷電位置進(jìn)行全方位的了解。

（4）安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)以遠(yuǎn)程控制、異步控制和就地控制的方式入手，來(lái)對(duì)斷復(fù)電進(jìn)行控制，使得事故發(fā)生的幾率降到最低。

本安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集模塊化設(shè)計(jì)思想、研發(fā)周期短、可拓展性強(qiáng)、移植安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)于一身，使得今后在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步修改和添加的時(shí)候更為簡(jiǎn)便。

2 安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

針對(duì)我國(guó)煤礦計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間較短的現(xiàn)狀，以傳感器、斷電儀、載波機(jī)、傳輸線(xiàn)路、計(jì)算機(jī)和模擬調(diào)度盤(pán)組成了初期的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

為了能夠推進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化腳步，我國(guó)不少煤礦井通過(guò)引進(jìn)外國(guó)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)確保煤礦的安全。但是該系統(tǒng)在為煤礦安全發(fā)揮巨大作用的同時(shí)，還是存在著很多的問(wèn)題。

在引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的同時(shí)，我國(guó)也在借鑒外國(guó)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，來(lái)自行研制開(kāi)發(fā)屬于我國(guó)自己的KJ4、KJ22、KJ95、KJ66等先進(jìn)的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。KJ66安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)詮釋我國(guó)現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦領(lǐng)域的發(fā)展水平。

地面中心站、井下工作站、各種種類(lèi)的傳感器、各種種類(lèi)的執(zhí)行器和斷電的設(shè)備是安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的地面中心站是通過(guò)KJ66主機(jī)、KCT3調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)XD510圖形終端、多媒體工作站、模擬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、集線(xiàn)器和KJ66等部分，來(lái)對(duì)井下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)所使用的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)數(shù)據(jù)的核子秤計(jì)量進(jìn)行采集和處理；對(duì)井下瓦斯的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)井下工作站是以安型分站、隔爆兼本安型電源和傳感器等部分來(lái)對(duì)礦井中的瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)速和皮帶開(kāi)停進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一方面，向地面中心站傳送所檢測(cè)的各種參數(shù)、狀態(tài)。另一方面，接受地面中心站對(duì)礦井的各種指令。工作站還能夠在井下發(fā)生危險(xiǎn)的第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)和斷電信號(hào)。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器能配接頻率型、智能型、電流型、電壓型和觸點(diǎn)型等類(lèi)型的信號(hào)。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的斷電儀主要是對(duì)斷電控制和斷電開(kāi)關(guān)的各項(xiàng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，進(jìn)而向地面中心站反饋。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工業(yè)電視部分由前端攝像部件、網(wǎng)絡(luò)、中央控制機(jī)柜、多媒體工作站、調(diào)度顯示屏和多媒體工作站組成。其主要用于完成對(duì)主、副并絞車(chē)房，采區(qū)工作面，變電所，皮帶機(jī)頭等重要的監(jiān)控部分進(jìn)行監(jiān)視，以同軸電纜傳輸、同軸電纜與光纜混合傳輸、光纜傳輸三種形式通過(guò)攝像機(jī)輸出。

3 安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的目的

煤礦安全生產(chǎn)問(wèn)題一直是煤礦生產(chǎn)中的最為重要的問(wèn)題。為了能夠讓煤礦生產(chǎn)有一個(gè)快速、廉價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)和高效的安全方案，通過(guò)使用煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)可有效對(duì)井下的甲烷、一氧化碳進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)它們的濃度超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警；在地上的工作站就能了解到井下的電壓電流、設(shè)備開(kāi)停等的具體情況；把井下發(fā)生的狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，能夠及時(shí)地進(jìn)行問(wèn)題的處理，從而達(dá)到保護(hù)井下工人安全的目的，同時(shí)還能夠降低煤礦主的損失。

4 安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域都開(kāi)始通過(guò)引入寬帶網(wǎng)和多媒體的相關(guān)技術(shù)來(lái)提高工作效率。

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)

隨著監(jiān)控主機(jī)的不斷發(fā)展，速度也更加快捷了，再結(jié)合完善的網(wǎng)絡(luò)功能，電視監(jiān)控圖像的處理也有了進(jìn)一步的提高。在聲、像相結(jié)合的監(jiān)控中，運(yùn)用了多媒體的監(jiān)控系統(tǒng)。

4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的井下分站

在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，必然能夠在技術(shù)不斷發(fā)展中來(lái)降低價(jià)格，減少體積和重量。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器

在新元件層出不窮的今天，傳感器的壽命也會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，智能化程度也會(huì)越來(lái)越高，功能和便捷性也會(huì)進(jìn)一步地提高，也會(huì)縮小其體積和降低耗電量。現(xiàn)階段的傳感器已經(jīng)能夠進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)了。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，為在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)字寬帶網(wǎng)提供了條件?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)正在為去除井下分站，使地面控制中心能夠直接接受井下傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

4.4 監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)傳輸技術(shù)

通過(guò)將光纖技術(shù)引入到礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的方法，來(lái)對(duì)機(jī)電設(shè)備電磁的干擾和系統(tǒng)遭雷擊的現(xiàn)象進(jìn)行根除，使系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。

4.5 監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理

雖然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在本礦井進(jìn)行了應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了本礦井信息的共享，但是外界的信息還是沒(méi)有聯(lián)系起來(lái)。若網(wǎng)絡(luò)化的管理系統(tǒng)把各個(gè)生產(chǎn)礦井、礦物局聯(lián)系在一起，就能夠形成一個(gè)完整的煤炭系統(tǒng)，使得煤炭的資源得到共享。

4.6 監(jiān)控系統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

對(duì)瓦斯和一氧化碳等有危害性的氣體含量驟然升高的前期能夠進(jìn)行預(yù)報(bào)，使得系統(tǒng)更具智慧性，提高了礦井的安全性。

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，我們?cè)诎l(fā)展煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候要加強(qiáng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，來(lái)提高煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，在確保工人生命安全的同時(shí)，還能夠降低煤礦主一些不必要的損失，在“早發(fā)現(xiàn)，早處理”的原則，煤礦安全。通過(guò)不斷的完善和進(jìn)步，對(duì)煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 牛世衛(wèi).煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2003，（2）.

[2] 楊世興.煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].安防科技，2004，（5）.

篇7

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；煤礦；生產(chǎn)安全

將視頻監(jiān)控技術(shù)運(yùn)用在煤礦安全生產(chǎn)中，可以有效保證生產(chǎn)的安全，視頻監(jiān)控技術(shù)是指利用信息交換、集中及共享等操作，實(shí)現(xiàn)將多個(gè)功能完善且獨(dú)立的系統(tǒng)綜合為有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)以及管理的自動(dòng)化、軟件界面合成、多種信息集成。信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)生產(chǎn)技術(shù)成為了煤礦智能化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。由于當(dāng)前煤礦對(duì)安全生產(chǎn)的要求在不斷提升，視頻監(jiān)控技術(shù)也逐漸被廣泛運(yùn)用在煤礦生產(chǎn)中，當(dāng)前自動(dòng)化控制系統(tǒng)已逐漸成為煤礦生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、設(shè)備調(diào)控檢測(cè)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)校正切實(shí)有效開(kāi)展的重要保障。依據(jù)事前設(shè)置的規(guī)則開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)視頻安全控制、危機(jī)處理、節(jié)能減排及生產(chǎn)告警等各項(xiàng)工作。

1視頻監(jiān)控技術(shù)

目前煤礦企業(yè)對(duì)生產(chǎn)安全有著較高的要求，因此，借助視頻監(jiān)控系統(tǒng)的全新技術(shù)，這樣可以良好控制煤礦的安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效、穩(wěn)定、可靠[1]。視頻監(jiān)控系統(tǒng)有著十分完善的運(yùn)行日志，可以按類(lèi)型、時(shí)間、設(shè)備、報(bào)警等開(kāi)展有效的統(tǒng)計(jì)。設(shè)備時(shí)間日志中，用戶(hù)能夠監(jiān)控某個(gè)設(shè)備的某一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行狀況，查看該設(shè)備在選定時(shí)間段內(nèi)的報(bào)警記錄。在事件日志內(nèi)，用戶(hù)可以借助日志記錄，詳細(xì)查看該設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種事件，開(kāi)展綜合分析，如設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉功能是否良好。視頻監(jiān)控測(cè)點(diǎn)由于具備信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中用戶(hù)只用選擇某設(shè)備或測(cè)點(diǎn)，自行設(shè)置上下限、比例變換、語(yǔ)音文件、報(bào)警級(jí)別、專(zhuān)家意見(jiàn)等多種信息。

2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品主要包含兩種類(lèi)型，分別為數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)及模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)也包含兩種：一是以PC機(jī)為主的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠切換和控制矩陣主機(jī)，借助計(jì)算機(jī)軟件，能針對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)實(shí)行報(bào)警及控制，如在煤礦生產(chǎn)中，借助瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能有效監(jiān)控礦井的瓦斯含量，一旦瓦斯超過(guò)了安全定值，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，有關(guān)人員可以及時(shí)疏散并處理相應(yīng)的事故；借助以單片機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠很好地開(kāi)展監(jiān)控。煤礦電子監(jiān)控系統(tǒng)能夠分成井上光纖部分、井下光纖部分、電視系統(tǒng)及調(diào)度室控制等。在使用中，各種系統(tǒng)能夠?qū)⒕弦约熬碌膶?shí)時(shí)信息傳輸至調(diào)度室，從而管理人員能直接分析礦井的實(shí)際狀況[2]。借助電子監(jiān)控系統(tǒng)，能夠全面、及時(shí)和準(zhǔn)確管理礦井的安全生產(chǎn)。

3視頻監(jiān)控在煤礦安全生產(chǎn)中的運(yùn)用

煤礦生產(chǎn)安全包含了很多內(nèi)容，因此，在設(shè)計(jì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中必須要確保系統(tǒng)具有較強(qiáng)通用性和實(shí)用性，在安全生產(chǎn)過(guò)程中必須要對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)開(kāi)展系統(tǒng)有效的分析，業(yè)務(wù)處理往往十分繁瑣，對(duì)此必須要結(jié)合具體的情況及業(yè)務(wù)過(guò)程明確具體的算法、參數(shù)等，并且還要規(guī)范相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理安全生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。煤礦生產(chǎn)中使用的視頻監(jiān)控涉及的主要操作為：分離正常監(jiān)控視頻信息的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，保存系統(tǒng)監(jiān)控中必須要監(jiān)控的數(shù)據(jù)和近期數(shù)據(jù)。剝離歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入備份數(shù)據(jù)庫(kù)中，隨后在備份監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中再重新構(gòu)建監(jiān)控安全系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控生產(chǎn)流程化，具體有效地針對(duì)各種種類(lèi)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置操作要求及規(guī)范，實(shí)時(shí)分析所有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和保證網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控資料完善、準(zhǔn)確[3]。不同崗位的視頻檢測(cè)熱點(diǎn)可以有效掌握不同網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控流程、信息和進(jìn)度，班組長(zhǎng)要按照監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)合理開(kāi)展監(jiān)控，借助監(jiān)控達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，顯著提升監(jiān)控工作效率及水平，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化及人性化監(jiān)控。伴隨視頻監(jiān)控的不斷開(kāi)展和工作內(nèi)容的不斷增加，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相應(yīng)的也會(huì)不斷發(fā)生各種問(wèn)題。目前我國(guó)的煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行速度并不高，因此，往往會(huì)發(fā)生監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)查詢(xún)超時(shí)這一問(wèn)題。要想切實(shí)有效地解決這一問(wèn)題，必須要在正常視頻監(jiān)控的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)相分離，同時(shí)還要將歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分離出來(lái)，定期導(dǎo)入設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，以此來(lái)提升監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行速度。關(guān)于視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分離工作，主要是指轉(zhuǎn)換并遷移監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、分析生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表、查詢(xún)變更信息、查詢(xún)生產(chǎn)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息、核對(duì)并查詢(xún)?nèi)罩?、確保移動(dòng)生產(chǎn)安全和查詢(xún)報(bào)警電話(huà)等，進(jìn)而確保生產(chǎn)安全監(jiān)控有著更好的安全監(jiān)控系統(tǒng)查詢(xún)和分析統(tǒng)計(jì)功能，而且無(wú)需利用眾多監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)就能進(jìn)一步分析煤礦安全生產(chǎn)中的異常數(shù)據(jù)[4]。

4監(jiān)控和通信技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的運(yùn)用

4.1礦用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

為了防止假冒機(jī)電設(shè)備運(yùn)用在煤礦安全生產(chǎn)中，保證煤礦井下生產(chǎn)安全，可以采用基于物聯(lián)網(wǎng)的礦用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。眾所周知，無(wú)線(xiàn)傳輸在煤礦井下衰減程度較大，在地面上可以有效運(yùn)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)難以有效運(yùn)用于煤礦井下，因此，必須要根據(jù)煤礦井下的特點(diǎn)，有效運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。針對(duì)礦用物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、輸送及整理操作；設(shè)計(jì)與研究煤礦用車(chē)、人員等多種動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)管理系統(tǒng)；對(duì)多數(shù)工作及操作人員設(shè)計(jì)人機(jī)環(huán)閉鎖系統(tǒng)；針對(duì)礦用產(chǎn)品和重大設(shè)備設(shè)計(jì)跟蹤系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，煤礦井下多種礦用產(chǎn)品及重要設(shè)備都需要利用物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并且利用這一技術(shù)來(lái)提升生產(chǎn)效率、保障生產(chǎn)質(zhì)量。

4.2礦下人員精準(zhǔn)定位技術(shù)

煤礦是事故多發(fā)的場(chǎng)所，一旦出現(xiàn)煤礦事故必須要及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)礦下工作人員進(jìn)行定位，從而對(duì)被困人員有一個(gè)全面的了解，協(xié)助救助人員開(kāi)展高效救援[5]。但是全球GPS定位難以全面覆蓋煤礦井下的各巷道，當(dāng)下我國(guó)多數(shù)煤礦的井下人員定位技術(shù)使用的是無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)雖然也能對(duì)礦下人員展開(kāi)定位，但是其定位并不十分精準(zhǔn)，難以有效協(xié)助救援工作的開(kāi)展。因此，必須要有效結(jié)合礦下的具體環(huán)境特點(diǎn)，深入和細(xì)致研究礦井下的網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)及算法，研究與開(kāi)發(fā)更加精準(zhǔn)的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，為礦下工作人員提供更強(qiáng)大的生命安全保障。

4.3全方位傳感技術(shù)

為了能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)井下瓦斯?jié)舛?，防止瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定值而產(chǎn)生重大煤礦安全事故，要在礦下的各個(gè)重要位置布置傳感器。傳感器的大量分布并不會(huì)造成安全投入成本的增加，反之還會(huì)有效分擔(dān)系統(tǒng)工作。實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行和使用中，可結(jié)合礦井下煤礦采掘具置、巷道風(fēng)速、瓦斯分布的波動(dòng)等情況來(lái)設(shè)計(jì)和安置傳感器（如圖2所示），對(duì)各種設(shè)備是否吊掛、斷電濃度、報(bào)警臨界值等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)傳感器的大范圍分布，保障煤礦井下工作人員的安全，確保煤礦井下各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展[6]。

4.4礦下生命探測(cè)技術(shù)

一旦煤礦井下出現(xiàn)了惡劣的安全事故，借助生命探測(cè)設(shè)備可以快速開(kāi)展搶救，加快搜救速度，盡可能減少人員的傷亡。通常煤礦下的環(huán)境及條件都十分惡劣和復(fù)雜，有些技術(shù)無(wú)法被有效運(yùn)用于礦井下，對(duì)此為了更好應(yīng)對(duì)出現(xiàn)安全事故后的井下環(huán)境，必須要研發(fā)高效的定位礦井下生命的技術(shù)。這一技術(shù)可以穿透煤礦巖石層，及時(shí)掌握并了解礦井下人員的生命情況，借助生命探測(cè)技術(shù)，可以最大程度降低事故中的人員傷亡率，切實(shí)為礦井下工作人員的安全提供保障。

5結(jié)語(yǔ)

在煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)和通信技術(shù)不斷發(fā)展的今天，煤礦企業(yè)的工作人員能夠合理運(yùn)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加大對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度，并且借助視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)杜絕各種不安全行為和因素，極大提升煤礦生產(chǎn)的安全性。

作者:陳麗 單位:六盤(pán)水宏通通訊信息有限公司

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞 煤礦；監(jiān)控系統(tǒng)；瞬間高值

中圖分類(lèi)號(hào)TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2014）113-0204-02

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)以及控制技術(shù)等多種高科技手段對(duì)煤礦生產(chǎn)全過(guò)程的監(jiān)控，是煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行的必要保障。其主要構(gòu)件有中心站、信息傳輸設(shè)備、執(zhí)行裝置以及傳感器，能夠完成停風(fēng)斷電、通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控等監(jiān)測(cè)或控制工作，同時(shí)其可以反映煤礦井下的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)隱藏風(fēng)險(xiǎn)能夠即時(shí)發(fā)現(xiàn)并且處理。通過(guò)應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下事故險(xiǎn)情，能夠精準(zhǔn)判斷事故發(fā)生地點(diǎn)，提高救災(zāi)工作的效率。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，能夠發(fā)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于煤礦生產(chǎn)的重要性，同時(shí)也能看出系統(tǒng)信息的真實(shí)、準(zhǔn)確與否直接決定監(jiān)控系統(tǒng)的有效性，因此當(dāng)事故出現(xiàn)后，監(jiān)控系統(tǒng)必須即使發(fā)出警報(bào)，同時(shí)能夠自動(dòng)斷電或者電氣及故障閉鎖等應(yīng)對(duì)措施。就目前看來(lái)，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在日常工作中還是存在故障，尤其是出現(xiàn)高值的情況，針對(duì)這點(diǎn)問(wèn)題，本文主要做了以下研究。

1 傳感器模擬量錯(cuò)誤以及解決措施

傳感器模擬量出現(xiàn)誤報(bào)主要體現(xiàn)在瓦斯?jié)舛然蛘咭谎趸紳舛容^低時(shí)，傳感器以及地面中心站均反映高值，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因主要有以下幾點(diǎn)：第一，傳感器內(nèi)部出現(xiàn)故障，例如集成塊插腳和插座之間的接觸不良等；第二，黑白元件的電橋輸出過(guò)大，主要是黑白元件老舊導(dǎo)致性能受損；第三，調(diào)控不規(guī)范；第四，煤礦環(huán)境對(duì)傳感器或者電路的影響，主要有進(jìn)水或者磨損等，這些不良作用容易導(dǎo)致線(xiàn)路短路；第五，強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)通信線(xiàn)路的影響；第六，現(xiàn)場(chǎng)傳感器與實(shí)際的檢測(cè)數(shù)據(jù)相同，但是經(jīng)過(guò)傳送到達(dá)地面中心后，其數(shù)值又偏高，導(dǎo)致此情況出現(xiàn)的主要因?yàn)椋悍终揪幗獯a錯(cuò)誤、線(xiàn)路受干擾、中心站錯(cuò)誤識(shí)別傳感器名稱(chēng)。

針對(duì)以上問(wèn)題，可以采取以下措施：第一，必須保證傳感器的質(zhì)量，做好日常的維護(hù)工作，保證設(shè)備符合參數(shù)要求，運(yùn)行狀態(tài)正常；第二，井下監(jiān)測(cè)工人必須落實(shí)崗位職責(zé)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員正確使用并且保養(yǎng)好設(shè)備；第三，工作面的瓦斯傳感器最好4d更換一次，以保證運(yùn)作的穩(wěn)定性；第四，設(shè)備必須安裝防護(hù)罩，避免受到不必要的損壞；第五，為了避免迎頭在工作時(shí)對(duì)線(xiàn)路造成損傷，因此最好用有屏蔽的數(shù)據(jù)線(xiàn)。最后在鋪設(shè)線(xiàn)路時(shí)候，應(yīng)該盡量避免大型機(jī)械設(shè)備的外壓以及變頻設(shè)備的磁場(chǎng)影響。

2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)傳送

當(dāng)前我國(guó)大多的煤礦生產(chǎn)使用的是移頻鍵控的傳輸方式，它包含KJJ107A網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、地面中心站、井下分站、傳輸電纜等其他的傳感器設(shè)備。通過(guò)復(fù)合分站主板中的通訊板和地面控制中心站中的調(diào)制解調(diào)器共同對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)，之后將數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)當(dāng)中，信號(hào)幅值的變化范圍在0.1V-10V中。

通訊板和KJJ107A網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)均使用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，RS-232C電平使用負(fù)邏輯1：-3~-15V，邏輯0：+3~+15V，單片機(jī)的SC1端口與電平轉(zhuǎn)換電路相連接，分為將COMS的高壓平與低壓平分別轉(zhuǎn)換為RS-232C的負(fù)電壓信號(hào)和RS-232C的正電壓信號(hào)，特殊的轉(zhuǎn)換電路給予-9V與+9V。

在監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，井下分站與地面中心站之間的數(shù)據(jù)傳輸是關(guān)鍵點(diǎn)，主要的傳輸方式包括數(shù)字調(diào)頻傳輸方式以及基帶傳輸方式。

3 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)的影響因素

首先，是阻抗不連續(xù)的不良作用，當(dāng)信號(hào)處于傳輸線(xiàn)尾端的時(shí)候其遭遇電纜的阻抗降低，這種情況下信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)反射，此種反射原理類(lèi)似于光在不同煤質(zhì)間形成的反射想象，而消除此種反射的方法就是在電纜的尾部設(shè)置一個(gè)與電纜特性電阻數(shù)值一致的終端電阻，從而使電纜的阻抗過(guò)渡平穩(wěn)保持連續(xù)。理論上來(lái)說(shuō)，如果在電纜尾端跨接了與電纜特性阻抗一致的電阻，那么信號(hào)反射的情況就基本不會(huì)發(fā)生，但從實(shí)際應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，因?yàn)殡娎|的特性還是會(huì)導(dǎo)致一定量的信號(hào)反射存在。

其次，除了阻抗之間的連接不連續(xù)外，數(shù)據(jù)收發(fā)器和傳輸電纜的阻抗未能協(xié)調(diào)統(tǒng)一也是重要的影響因素，而此類(lèi)信號(hào)反射會(huì)導(dǎo)致在通訊線(xiàn)路空閑時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)紊亂。綜上兩點(diǎn)，信號(hào)反射對(duì)于數(shù)據(jù)的不良作用的根源是反射信號(hào)觸動(dòng)了接收器輸入端的比較器，從而影響接收器收到的信號(hào)準(zhǔn)確性，最終使CRC校檢錯(cuò)誤。

最后，監(jiān)控系統(tǒng)在將信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)受到礦井中不穩(wěn)定因素的影響，容易導(dǎo)致瞬間出現(xiàn)高值的事情發(fā)生。當(dāng)高值出現(xiàn)時(shí)，如果地面中心站正好對(duì)分站進(jìn)行掃描，那么就會(huì)捕捉到瞬間高值的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生高值的原因有：第一，電纜有分布的電感以及電容，其在數(shù)據(jù)中數(shù)字載頻中上下行頻率分別為4.1kHz、2.5kHz；第二，分站的供電電壓不穩(wěn)定，即在10.5V之下或者在13.5V以上；第三，開(kāi)關(guān)電源的電源箱更容易出現(xiàn)高值情況，主要是由于12V開(kāi)關(guān)電源的影響；第四，分站的主板、電源、探頭的電阻過(guò)大。主要的改善措施有：一方面將KDW12中供電板的電壓輸出控制在12V，使其不小于10.5V或大于13.5V；另一方面，使分站主板和接口板12V電源連線(xiàn)中的插接座電阻歸零，即采取壓線(xiàn)式連接方式。

4 結(jié)論

綜上所述，煤礦企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)有效的安全監(jiān)控系統(tǒng)，上文分析了高值產(chǎn)生的原因以及補(bǔ)救措施，要求煤礦部門(mén)健全運(yùn)行管理知己，加強(qiáng)對(duì)維護(hù)技術(shù)的學(xué)習(xí)。導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)瞬間出現(xiàn)高值的因素有很多，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際問(wèn)題采取針對(duì)性的解決措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并立即解決。

參考文獻(xiàn)

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[2]張志立.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的重要性[J].能源與節(jié)能，2013(11).

篇9

關(guān)鍵詞：煤礦安全管理；信息系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)

引言

只有加強(qiáng)思想政治工作才能保證企業(yè)堅(jiān)決貫徹執(zhí)行黨的路線(xiàn)、方針、政策以及國(guó)家法律、法規(guī)，保證工人階級(jí)在企業(yè)中的主人翁地位，為企業(yè)的不斷發(fā)展壯大提供強(qiáng)大的動(dòng)力。

1 煤礦本質(zhì)安全管理和要素

1.1 煤礦本質(zhì)安全管理

煤礦本質(zhì)安全管理主要是指：以實(shí)現(xiàn)人、機(jī)以及環(huán)境等系統(tǒng)的最佳匹配為目標(biāo)，圍繞煤礦安全系統(tǒng)中存在的各類(lèi)危險(xiǎn)源進(jìn)行的各種風(fēng)險(xiǎn)管理。主要的管理途徑包括：對(duì)煤礦生產(chǎn)等環(huán)節(jié)中的危險(xiǎn)源進(jìn)行有效判斷、評(píng)價(jià)以及有效控制等流程管理。其中，所謂的“危險(xiǎn)源”具體指的是：具有能量的物質(zhì)或其載體，其同人、機(jī)以及環(huán)境共同構(gòu)成了煤礦安全系統(tǒng)。

1.2 煤礦本質(zhì)安全管理的要素

1.2.1 人的本質(zhì)安全。煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程本身具有一定的危險(xiǎn)性，所以，保障煤礦企業(yè)職工的人身安全是安全管理的重要內(nèi)容。不僅如此，據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多安全事故的發(fā)生都是人的違章行為導(dǎo)致的。所以，作為煤礦本質(zhì)安全管理系統(tǒng)的構(gòu)成要素，人即使安全管理的主體，同時(shí)還是安全管理的對(duì)象。

1.2.2 機(jī)的安全。機(jī)的本質(zhì)安全主要包括：機(jī)器設(shè)備、機(jī)具以及相應(yīng)的安全設(shè)施的安全。其中，機(jī)械設(shè)備的本質(zhì)安全具體指：在機(jī)械設(shè)備的安裝上要保證正確無(wú)誤，在日常的維護(hù)過(guò)程中，要定時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，確保機(jī)器正常使用。同時(shí)，還要為機(jī)械設(shè)備的使用者，配備必要的安全防護(hù)措施。不僅如此，機(jī)的本質(zhì)安全還要體現(xiàn)在機(jī)的安全可靠性上，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，其能夠避免一定的安全事故發(fā)生。另外，還要確保機(jī)器不存在安全隱患，確保機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2.3 環(huán)境的本質(zhì)安全。在“以人為本”的理念下，確保企業(yè)職工的生存權(quán)以及其他合法權(quán)益，借助各種科學(xué)、安全的技術(shù)措施，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境以及生活環(huán)境。具體要求包括：煤礦的井下生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)該符合國(guó)家的安全規(guī)程以及標(biāo)準(zhǔn)，這是保證安全生產(chǎn)的基本要求；在作業(yè)環(huán)境中保證煤礦職工的人身安全，保持作業(yè)環(huán)境的清潔、有序、通道順暢以及空氣流通。

1.2.4 管理的本質(zhì)安全。科學(xué)的管理手段能夠有效保障人、機(jī)以及環(huán)境等因素的本質(zhì)安全，甚至彌補(bǔ)這幾方面存在的安全不足。具體的管理本質(zhì)安全主要體現(xiàn)在：制定科學(xué)、完善的管理保障原則和實(shí)施措施，構(gòu)建全面的管理保障系統(tǒng)。相對(duì)來(lái)講，盡管本質(zhì)安全管理并不能將所有的事故全部避免，但是，其能夠從根本上避免因管理問(wèn)題而造成的責(zé)任事故。

1.2.5 信息本質(zhì)安全。煤礦企業(yè)根據(jù)自身的管理狀況，制定出對(duì)應(yīng)的鏈接、控制以及管理各部門(mén)的信息執(zhí)行協(xié)議。信息是前面四個(gè)要素的重要溝通渠道，其為管理決策提供了重要的參考依據(jù)。其反映出管理機(jī)制執(zhí)行過(guò)程中存在的不足，并為管理者提供了管理依據(jù)。所以，信息本質(zhì)安全也可以算是管理本質(zhì)安全的重要組成。

2 我國(guó)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題

2.1 我國(guó)大部分煤礦的地質(zhì)條件復(fù)雜，極易引發(fā)重大事故，因此給安全生產(chǎn)造成極大的困難。并且隨著開(kāi)采深度的不斷增加，沖擊地壓危險(xiǎn)性加大以及通風(fēng)排水難度增大等不容易改變的事實(shí)，使得煤礦安全生產(chǎn)管理面臨巨大考驗(yàn)。

2.2 安全管理的技術(shù)及設(shè)備的相對(duì)落后。與西方發(fā)達(dá)產(chǎn)煤國(guó)相比，我國(guó)煤礦應(yīng)用信息化技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚。另外受傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)思想的影響以及煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的制約，使得我國(guó)產(chǎn)煤裝備和安全監(jiān)控設(shè)備較為落后。

2.3 我國(guó)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)還存在以下的問(wèn)題：專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏，從業(yè)人員的素質(zhì)偏低；煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度不夠，生產(chǎn)力水平依舊不高；一部分管理者安全意識(shí)薄弱，法制觀念不強(qiáng)；煤炭行業(yè)的管理弱化，煤礦安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重落后等問(wèn)題。

3 計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)在煤炭企業(yè)安全信息化管理中的幾點(diǎn)應(yīng)用

3.1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤炭企業(yè)安全管理中的應(yīng)用

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)管理的一只有力抓手，通過(guò)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在地面就可以對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確、全面地了解井下環(huán)境、安全情況和生產(chǎn)情況，掌握井下設(shè)備運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害事故的早期觀察、監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確地指揮生產(chǎn)。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)不僅能對(duì)井下瓦斯等有害氣體的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且煤層瓦斯閉鎖功能可自動(dòng)切斷該巷道內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備的電源，在地面就可以直接用電話(huà)迅速通知有關(guān)人員組織撤離，從而防止了因局部通風(fēng)地點(diǎn)無(wú)計(jì)劃停風(fēng)而造成的事故。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)利用安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多級(jí)監(jiān)控和礦級(jí)安全生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)測(cè)、管理，為調(diào)度人員提供了動(dòng)態(tài)、快速、方便、實(shí)用的信息，為生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)快速?zèng)Q策提供了數(shù)據(jù)信息支持。

3.2 煤礦井下人員管理定位系統(tǒng)

通過(guò)人井下人員管理定位系統(tǒng)可以準(zhǔn)確定位井下人員所處的位置，并顯示出其活動(dòng)軌跡。同時(shí)井下人員通過(guò)隨身佩戴的呼叫器在出現(xiàn)險(xiǎn)情的時(shí)候可以呼叫地面調(diào)度中心。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情的時(shí)候，地面中心可以通過(guò)人員定位系統(tǒng)對(duì)井下被困人員進(jìn)行定位，實(shí)施營(yíng)救。

3.3 流程管理系統(tǒng)在煤炭企業(yè)安全管理中的應(yīng)用

該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)工作流程角色定義，工作流程管理，工作流程運(yùn)行等主要功能，將現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)通過(guò)形象化的方式模擬，移植到系統(tǒng)中，從而達(dá)到方便、快捷的業(yè)務(wù)處理效果，提高工作效率，是煤礦安全管理工作準(zhǔn)確、及時(shí)、高效的有力保障。

4 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用在煤礦安全管理中的預(yù)期效果

4.1 可以有效地提升煤炭企業(yè)的安全預(yù)警能力和災(zāi)害應(yīng)急處理能力，降低事故的發(fā)生率和減少財(cái)產(chǎn)損失。

4.2 準(zhǔn)確、快速、靈活的安全管理信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)了安全管理過(guò)程的規(guī)范化以及信息的標(biāo)準(zhǔn)化，降低了煤礦企業(yè)安全管理的難度。

4.3 及時(shí)跟蹤工作效率和結(jié)果、明確工作責(zé)任，為安全考核提供全面的依據(jù)。

4.4 建立起一體化的安全信息平臺(tái)，大大的提高了安全管理決策的準(zhǔn)確性以及有效性。

5 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用在煤礦安全管理中的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦安全管理重在“防患于未然”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，煤礦安全管理中運(yùn)用到的各種信息化系統(tǒng)必將朝著專(zhuān)家智能化的方向發(fā)展。

6 結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)在我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用還處于起步階段，存在一些問(wèn)題，也面臨許多困難。但我國(guó)具有研發(fā)實(shí)力的公司一定會(huì)改變目前的狀態(tài)，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)整體信息化安全管理水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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篇10

關(guān)鍵詞：煤礦；井下監(jiān)控系統(tǒng)；后備電源；電池管理系統(tǒng)；SOC估算

引言

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對(duì)煤礦的環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升、排水等機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，并用微機(jī)分析處理取得數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。他是二到三級(jí)分布式集散系統(tǒng)，井下分站作為系統(tǒng)中重要配套部件，連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井的各種環(huán)境參數(shù)，如：瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、負(fù)壓等。文中從安全監(jiān)控角度探討了煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)后備電源用鋰電池管理系統(tǒng)。這一研究對(duì)于煤礦安全監(jiān)控的改進(jìn)具有一定的借鑒意義。

1煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵和作用

在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控領(lǐng)域中，由傳感器、信息傳輸、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電氣防爆以及控制等多種技術(shù)衍生出一種新系統(tǒng)，即礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，它在很大程度上可以保證煤礦生產(chǎn)的安全性，除此之外，還能使生產(chǎn)效率與機(jī)電設(shè)備的有效利用得到提高。該系統(tǒng)一般由中心站、信息傳輸裝置、傳感器和執(zhí)行裝置三部分構(gòu)成，其中計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件與設(shè)備屬于中心站部分，傳輸端口、傳輸線(xiàn)與接線(xiàn)盒屬于信息傳輸裝置。總體來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)是監(jiān)測(cè)與控制機(jī)電設(shè)備某些環(huán)節(jié)與所處環(huán)境的運(yùn)行狀態(tài)，環(huán)境參數(shù)包括一氧化碳、風(fēng)速、煙霧、溫度等；環(huán)節(jié)包括運(yùn)輸、排水、生產(chǎn)等；并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析與處理，最終獲得數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可以將環(huán)境安全參數(shù)信息的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)給各級(jí)相關(guān)部門(mén)，第一時(shí)間將現(xiàn)場(chǎng)情況與信息提供給生產(chǎn)指揮部門(mén)，從而可以實(shí)現(xiàn)采取相應(yīng)預(yù)防措施。此外，通過(guò)分析與對(duì)比所測(cè)參數(shù)，該系統(tǒng)還能自動(dòng)報(bào)警、切斷電源以及與外界隔離，以防事態(tài)進(jìn)一步發(fā)展與擴(kuò)大；若事故發(fā)生，該系統(tǒng)還能在第一時(shí)間將救災(zāi)與避災(zāi)線(xiàn)路提供給現(xiàn)場(chǎng)人員，幫助搶救人員做適當(dāng)?shù)臎Q定。

2后備電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

電池管理系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成，包括中央處理器、充放電控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示單元以及電池狀態(tài)檢測(cè)模塊，其中電流、溫度以及電壓三個(gè)檢測(cè)模塊構(gòu)成電池狀態(tài)檢測(cè)模塊。下圖為該系統(tǒng)的原理框架圖。中央處理器所使用的單片機(jī)是ATmega128，多數(shù)指令的完成只需要一個(gè)時(shí)鐘周期，所以它的數(shù)據(jù)吞吐率非常高，最高可以達(dá)到1 MIPS/MHz。

2.1 硼酸鐵鋰蓄電池狀態(tài)的檢測(cè)

1） 溫度的檢測(cè)。該模塊所使用的是DS18B20型號(hào)的數(shù)字式溫度傳感器，檢測(cè)的溫度范圍為零下55度至125度，分辨率可以達(dá)到約0.06度，一條數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)上可以有多個(gè)傳感器，正因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠使系統(tǒng)的抗干擾性得到提高。

2） 電壓的檢測(cè)。該模塊對(duì)芯片的采集使用的是專(zhuān)用電壓，它可以同時(shí)對(duì)十二個(gè)電池的電壓進(jìn)行測(cè)量，其工作溫度的范圍為零下40度至85度，符合井下作業(yè)的環(huán)境要求，測(cè)量誤差控制在0.25%以下，使用特定的電平移位串行接口，可以將多個(gè)芯片進(jìn)行串聯(lián)，不用采取任何隔離措施，從而對(duì)多電池組中的單個(gè)電池進(jìn)行電壓監(jiān)控，它們能夠同時(shí)一起運(yùn)行，這樣測(cè)量多電池組中單個(gè)電池電壓的時(shí)間均能控制在13毫秒的范圍內(nèi)。硼酸鐵鋰電池有特定的充放電控制電路和保護(hù)電路板，通過(guò)檢測(cè)的電壓防止電池的過(guò)充以及過(guò)放現(xiàn)象的發(fā)生，以保護(hù)電池。

3） 電流的檢測(cè)。該模塊使用的是閉環(huán)霍爾傳感器，額定輸出電壓為2.5±2V，額定輸入電流不超過(guò)6A，響應(yīng)速度非常快，且具有較強(qiáng)的抗干擾性。該模塊不僅能夠?qū)﹄娏鞣较蜻M(jìn)行檢測(cè)，還可以在整個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行等精度測(cè)量。輸出信號(hào)與電流實(shí)現(xiàn)完全電氣隔離，對(duì)調(diào)整和處理傳感器的輸出信號(hào)有一定的幫助，使整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。

2.2電池的充放電控制管理

由于井下作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜，哪怕電池是置于隔爆箱內(nèi)，還是要采取措施保護(hù)電池的充電與放電過(guò)程，在進(jìn)行充電過(guò)程中，根據(jù)對(duì)每節(jié)電池電壓、電池組充電電流的檢測(cè)情況來(lái)進(jìn)行以下判斷：1、充電是否還要繼續(xù)；2、充電電流有無(wú)超出額定值；只要其中一節(jié)電池的電壓或電流比所規(guī)定的最大充電電壓或電流大就要馬上停止充電，避免電池發(fā)生過(guò)充電。而在放電過(guò)程中，根據(jù)對(duì)每節(jié)電池電壓、電池組放電電流的檢測(cè)情況來(lái)判斷否超過(guò)其額定值，只要其中一節(jié)電池的電壓或電流低于規(guī)定的最低放電截止電壓或大于規(guī)定的最大放電電流，就要馬上將放電回路保護(hù)電池?cái)嚅_(kāi)，避免出現(xiàn)過(guò)放電。

2.3 SOC的估算方法

單片機(jī)進(jìn)行參數(shù)的采集是通過(guò)AD轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)的，處理過(guò)后再向顯示模塊發(fā)送，根據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)模塊中的數(shù)據(jù)對(duì)荷電狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，為了確保能獲得較為精確的SOC。SOC所反映的是電池剩余部分電量所占總電量的比值，是對(duì)電池剩余電量的一種描述。鋰電池的容量取決于多種因素，其中最關(guān)鍵的估算參數(shù)就是實(shí)時(shí)的放電電流，根據(jù)其系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)，使用累計(jì)電量以及開(kāi)路電壓測(cè)試的方法對(duì)鋰電池的SOC進(jìn)行評(píng)估，即在放電時(shí)間段使用實(shí)時(shí)變化工作電流累計(jì)，再將該電量等價(jià)換算成一定電流下的放電電量，得到的值就是目前電池已經(jīng)消耗的電量，然后通過(guò)電池的剩余電量對(duì)SOC進(jìn)行計(jì)算。

3.結(jié)語(yǔ)

電池管理系統(tǒng)的核心為ATmega128，能夠采集到電池組的電壓與溫度信號(hào)以及電源系統(tǒng)的電流與電壓，除此之外還可以保護(hù)每節(jié)電池的充放電電壓與電流，最大可能的保護(hù)電池組，使鋰電池的生命周期得到延長(zhǎng)，從而使井下監(jiān)控系統(tǒng)的后備電源得到保障。

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