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煤礦安全監(jiān)控系統的研究范文第1篇

關鍵詞：無線技術；煤礦安全監(jiān)控系統；研究現狀；系統設計

0 引言

利用煤礦安全監(jiān)控系統能夠實時了解到井下瓦斯、CO、粉塵等濃度，并根據《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全監(jiān)控系統及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029―2007）、《煤礦安全監(jiān)控系統通用技術要求》（AQ6201―2006），將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥龋苊庖蛲咚?、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，阻礙了我國經濟建設的步伐。從近幾年的煤礦事故來看，主要是煤礦安全監(jiān)控系統不夠完善造成的，難以對瓦斯、CO、粉塵等濃度形成有效的實時監(jiān)控，針對這種現象，必須加大煤礦安全監(jiān)控系統的研究和開發(fā)力度。

1 無線技術的概括

無線技術的核心是傳感網技術，在利用無線技術進行通信時，通信信號會以電磁波的形式傳遞、擴散出去，信號在傳播過程中不受空間限制，可以在較短的時間內完成信號的發(fā)送和接受，且通信內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確性。無線技術不鋪設專門的電纜便可以完成通信，能夠根據用戶實際需求自由選擇終端節(jié)點的安放位置，安裝更加方便、快捷，同時還可節(jié)約網絡安裝和維護費用，已經被廣泛應用于多個領域中去。

2 煤礦安全監(jiān)控系統介紹及其研究現狀

2.1煤礦安全監(jiān)控系統介紹

我國煤礦安全監(jiān)控系統目前較多的采用有線通信方式，主要由上位計算機、井下分站和傳感網絡三部分組成，三部分設備依靠光纖電纜連接在一起，完成信息數據傳輸，其工作原理如圖1所示。上位計算機是整個系統的中樞部分，完成對系統運行的調控、信息數據的輸入、輸出以及儲存，將瓦斯?jié)舛鹊膭討B(tài)變化顯示出來，當濃度超過設定的安全范圍時便會發(fā)出警報，然后系統會發(fā)出命令對其區(qū)域內的動力電進行瓦斯電閉鎖，并對未來走向進行預測；井下分站主要是完成通信信息在上位計算機和傳感器之間的傳遞，起到信息數據傳輸的紐帶和橋梁作用；傳感器是信號轉化裝置，在特定電壓和電流條件下，傳感器可以將物理信號轉化為易于傳輸的電信號，使煤礦安全監(jiān)控系統的通信更加方便、高效、準確。

2.2煤礦安全監(jiān)控系統研究現狀

根據煤礦瓦斯監(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)控是通過設置專門的人員對煤礦動態(tài)情況進行掌控，對其中容易出現事故的環(huán)節(jié)和因素進行處理，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真影響監(jiān)控效果；自動化監(jiān)控是利用軟件及硬件設施對煤礦動態(tài)信息進行收集和分析，系統會根據信息內容作出相應的反應，有效提高工作效率和監(jiān)控水平，保證監(jiān)控的精準性。煤礦安全系統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，通信電纜的鋪設難度較大，且后期維護和修理很不方便，當出現通信故障時很難及時進行控制和處理，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，系統運行更加智能化，可有效節(jié)約人工和材料成本，當出現故障問題的時候，可以快速對其進行維修，保證測量的精準性。

3基于無線技術的煤礦安全監(jiān)控系統設計

3.1系統硬件設計

將無線技術應用于煤礦安全監(jiān)控系統中，傳感器節(jié)點的設置是系統硬件設計中的重點內容，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。在設置傳感器節(jié)點的時候首先要保證節(jié)點位置的準確性，進而才能完成數據的采集、傳遞與處理；其次還需要保證傳感器節(jié)點分布的密集型和科學性，對整個煤礦形成全面覆蓋，提高監(jiān)控系統的整體性和連通性。

（1）微處理器模塊

傳統微處理器模塊對單片機的處理不到位，受PC機結構影響較大，在應用無線技術之后，在微處理器模塊使用AT mega128L單片機，可以有效解決PC機結構對單片機的影響，在提高微處理器模塊運行效率的同時還能降低運行成本。

（2）無線收發(fā)模塊

系統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，其中在進行節(jié)點設備射頻芯片設計時采用的是ZigBee技術，提高了收發(fā)信號的靈敏度，可以快速對信號做出反應，并且該技術下的收發(fā)信號具有較強的穩(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合工作的，系統通過對煤礦動態(tài)情況進行監(jiān)控，當出現危險信號的時候可以將具體信息以及數據顯示出來，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系統軟件設計

（1）系統程序設計

程序設計是軟件設計的重點，數據的傳輸以及網絡的維護主要是依靠匯聚點程序完成的。匯聚點可以與多個形式網絡節(jié)點進行連接，將系統中的所有數據匯總到一起，完成對數據的處理以及向下一級網路結構的傳遞。匯聚點程序在整個數據傳輸過程中起到連接作用，計算機數據處理中心與各個網絡節(jié)點之間的信息傳遞與反饋全都需要依靠匯聚點，是系統完成無線數據傳輸的核心程序。

（2）網絡結構以及WSN通信協議

煤礦安全監(jiān)控難度較高，在應用無線監(jiān)控技術的時候，需要建立逐級傳遞的網絡結構，通過將系統網絡進行區(qū)域性的劃分，能夠實現對系統運行的全面調控，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。利用逐級網絡結構形式，一個簇頭可以同時完成不同節(jié)點的信息傳輸及處理，使數據傳輸情況更加清晰明了，提高了數據傳輸效率，能夠實現更加理想的監(jiān)控效果。WSN是指無線傳感器網絡，由傳感器、監(jiān)控對象以及監(jiān)控人員三部分組成，在設置無線傳感器網絡時，需要根據礦井的開采進度進行相應的調整，為了保持與作業(yè)進度的同步性，可以在礦工身上安裝傳感器節(jié)點，保證監(jiān)測信息的時效性。

4 結束語

煤礦事故的頻發(fā)使人們越來越重視煤礦安全監(jiān)控系統性能，基于無線技術的煤礦安全監(jiān)控系統彌補了傳統監(jiān)控系統中的不足，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)控系統的研究范文第2篇

關鍵詞：煤礦安全；監(jiān)控系統；應用問題；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的重要環(huán)節(jié)，能夠有效預防和避免煤礦事故的發(fā)生，而其監(jiān)控系統的正常運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)控系統而言，其主要是由計算機、地面接口、斷電執(zhí)行器、監(jiān)測分站、電纜和傳感器等構成，對CO、溫度、風速、風門開停、設備開停、風機開停和瓦斯等的安全進行檢測，確保煤礦企業(yè)的安全生產，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 煤礦安全監(jiān)控系統結構分析

煤礦安全監(jiān)控系統在煤礦企業(yè)生產中的應用，能夠實施監(jiān)控生產過程與環(huán)境狀況的相關信息，以地下采掘動態(tài)為依據對瓦斯等參數變化規(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，促進煤礦生產安全的提高。隨著國家頒布的一系列政策要求，我國大部分生產企業(yè)都以行業(yè)標準要求為依據，積極調整了自身生產的煤礦安全監(jiān)控系統，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)控系統主要是將信息傳輸、計算機網絡、計算機控制技術與傳感器技術加以有機結合，對礦塵濃度、CO濃度、CO2濃度、饋電狀況、溫度、濕度、風壓和風速等加以實時監(jiān)測，從而實現甲烷風電閉鎖和斷電控制等功能。對于煤礦安全監(jiān)控系統來說，多是由主機、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，其連接結構可分為復合形、總線形、星形、環(huán)形和樹形等，圖1為其典型結構示意圖。

2 煤礦安全監(jiān)控系統應用中存在的問題分析

煤礦安全監(jiān)控系統在實際應用過程中還存在一些問題，主要表現在以下幾方面：

一是產品購置不合理，缺乏購置標準。在應用煤礦安全監(jiān)控系統時，煤礦企業(yè)沒有中購置合格的安全監(jiān)控設施及產品，難以利用部件的結構安全來保障產品的合格度，影響系統的安全穩(wěn)定運行，無法生產高品質產品，降低生產的整體安全性能。同時企業(yè)針對具體的安全問題，沒有制定科學合理的標準，無法及時解決生產中存在的安全隱患與衡量監(jiān)控系統的安全問題，難以利用標準展示系統的安全性與創(chuàng)新性，影響系統的良好運行。企業(yè)在對相關的規(guī)程加以設置時，不能利用有效的運行程序對系統加以安全應用，無法以程序為依據對系統進行安全管理，導致系統存在安全問題[3]。此外，設施規(guī)范不夠健全與完善，企業(yè)難以理清系統的整體思路，無法有效控制礦井內的安全問題，行為缺乏法律制度的約束，且監(jiān)控內容相對較少，不能有效監(jiān)控礦井的各個作業(yè)環(huán)節(jié)，影響作業(yè)的順利實施。

二是工作人員素質不高。我國部分煤礦企業(yè)缺乏高技能與高素質人才，尤其缺乏安全監(jiān)控系統工作人員，其主要原因就是煤礦院校性質的改變，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，從而導致專業(yè)人才缺乏的局面。此外，工作人員在進行煤礦安全監(jiān)察工作時往往需要深入監(jiān)察，而其缺乏專業(yè)機構培訓，難以保證工作的質量及效率；同時監(jiān)控設備的養(yǎng)護與維修工作無法有效落實，影響監(jiān)控系統功效的發(fā)揮，如傳感器沒有及時校對而出現誤掛或混掛等情況。

三是相關制度不夠完善與健全。隨著社會經濟的發(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，提高煤炭產量，嚴重忽視安全生產與管理，沒有合理編制安全方案，導致安全事故發(fā)生率增加[4]。同時我國現有的法律機制不夠發(fā)展，部分條款與現有的煤礦開采不相符，并且安全部門沒有對企業(yè)的生產進行全面檢查，檢查工作的隨意性較大，這樣致使煤礦企業(yè)沒有嚴格按照相關要求進行檢測試驗，難以發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統的作用。

3 煤礦安全監(jiān)控系統的應用對策

3.1 加強安全生產，完善系統標準

企業(yè)在應用和改進煤礦安全監(jiān)控系統的過程中，應不斷加強安全生產，將生產與安全進行有機整合，有效監(jiān)督工作人員的安全生產，重視生產效益，從而保證自身的最大化效益。同時企業(yè)應強化管理人員的培訓，使其具備良好的專業(yè)素質和職業(yè)素養(yǎng)，在實際工作中能夠促進管理層次的提升，對生產中存在的問題加以改進與革新，利用創(chuàng)造性思維來管理企業(yè)的安全工作。此外，企業(yè)應對安全監(jiān)控系統標準加以健全和完善，建立科學有效的組織標準，并利用標準來劃分相關的細則，在此基礎上對系統安全問題加以理清，從而合理解決組織問題，充分發(fā)揮出系統的作用和功效，提高系統運行的安全性和穩(wěn)定性。當然企業(yè)也可建立相應的規(guī)程，利用規(guī)程來管理生產過程，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，實現煤礦的安全生產。

3.2 提高工作人員的綜合素質

煤礦企業(yè)要想充分發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統的功效，需要強化工作人員的培訓與教育，對其進行正確監(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，強化安全生產的意識。這樣能夠通過培訓帶動監(jiān)察、管理和生產等工作，形成新的生產安全

（下轉第94頁）（上接第68頁）

功效，促進工作人員綜合素質的提高，實現企業(yè)的安全發(fā)展。此外，企業(yè)可將監(jiān)控系統管理人員納入在特殊工種管理中，專業(yè)系統培訓技術人員，如通風安全、通訊技術和安全監(jiān)測等培訓，使其滿足培訓標準后持證上崗，并強化人員的安全宣傳與教育，如在煤礦區(qū)域張貼彩畫等，從而保證煤礦生產的安全，提高企業(yè)的生產效益。

3.3 加強監(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，違法必究。相關部門在對煤礦企業(yè)的生產進行檢查時，應做到以身作則，要求企業(yè)對安全監(jiān)控系統加以及時安裝，對企業(yè)的監(jiān)控設備進行不定期檢查，保證企業(yè)的安全生產[5]。當然要想實現這一目標，首先需要制定完善的法律，構建全面的法律機制，通過法律和行政等手段來落實檢查工作，將法律的作用加以充分發(fā)揮。其次需要強化執(zhí)法水平，對不符合行業(yè)標準和國家要求的企業(yè)加以嚴懲，嚴肅處理執(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識到安全生產的重要性，有效減少違法違紀行為，保證煤礦的安全生產。

4 結束語

綜上所述，煤礦企業(yè)在應用安全監(jiān)控系統的過程中，還存在一些不足之處，如產品購置不合理、缺乏購置標準、工作人員素質不高、相關制度不夠健全與完善等，嚴重影響了安全監(jiān)控系統功效的有效發(fā)揮，不利與煤礦企業(yè)經濟效益與社會效益的提高?；谶@種情況，必須要加強安全生產，完善系統標準，提高工作人員的綜合素質，加強監(jiān)督力度和執(zhí)法水平，從而保證監(jiān)控系統的正常穩(wěn)定運行，實現煤礦的安全生產，促進煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]夏琦瑜.煤礦安全監(jiān)控系統應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)控系統應用中存在的問題與對策[J].現代國企研究，2015（10）：59+61.

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

煤礦安全監(jiān)控系統的研究范文第3篇

關鍵詞：計算機遠程綜合監(jiān)控系統的應用 煤礦生產 安全問題 數字化 信息化

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

我國是一個煤礦產量大國也是一個煤礦能源使用大國，煤礦生產由傳統的生產監(jiān)控方式逐步走向現代的生產監(jiān)控方式。煤礦企業(yè)在生產發(fā)展轉型中經歷了很長一段的陣痛期，因為煤礦企業(yè)在生產過程中事故頻發(fā)。近年來，我國煤礦企業(yè)傷亡的職工人員數量急劇增加，死亡人數數量達到三萬多。根據國家數據不完全統計，每年我國煤礦企業(yè)因為各種死亡事故造成的經濟損失高達20億人民幣以上。正是在這樣的嚴峻社會形勢下，加強煤礦生產的安全監(jiān)控問題亟待解決。

1 國內外煤礦安全監(jiān)控系統的發(fā)展原由、現狀以及前景

1.1國內外煤礦安全監(jiān)控系統發(fā)展原由

煤礦安全生產問題是一個國際化的問題，因為煤礦是傳統的主要能源，而且在現今依舊保持重要的能源地位，煤礦安全生產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，生產狀況的嚴峻環(huán)境，以及社會和國家的壓力，都不斷促使煤礦企業(yè)不斷反思和改進煤礦安全監(jiān)控系統，進一步提升監(jiān)控技術，保障生產安全[1]。

1.2國內外煤礦安全監(jiān)控系統發(fā)展

很多的發(fā)達國家技術發(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，隨著計算機技術的成熟與應用，以及后來的通訊技術的快速發(fā)展，技術的結合與應用使得現階段很多發(fā)達國家在煤礦企業(yè)生產中采用的安全監(jiān)控系統是集成了環(huán)境安全、調度與運輸、過程監(jiān)控等功能于一體的綜合的復合系統。

相較于國外，我國的煤礦安全監(jiān)控系統發(fā)展更新較為緩慢，基礎也相對比較薄弱，但發(fā)展的速度較快。面對我國較為嚴峻的安全生產環(huán)境，我們國家的煤礦企業(yè)不斷引進國外的先進技術和經驗，再結合我國的實際情況，不斷改進、消化、吸收適應本國的需要，不斷完善和推廣煤礦安全監(jiān)控技術，不斷系統優(yōu)化，走向綜合監(jiān)控應用的先進方向。

1.3國內外煤礦安全監(jiān)控系統發(fā)展前景

煤礦安全監(jiān)控系統技術的發(fā)展方向主要是：數字化、系統化、綜合化、網絡智能化。未來煤礦安全監(jiān)控系統主要體現的極大優(yōu)勢是數字化和網絡化。計算機遠程綜合監(jiān)控系統應用的數字化將會把系統中的音頻、視頻和控制等多媒體的信息從模擬狀態(tài)轉化為數字狀態(tài)。網絡的智能化主要體現在計算機的監(jiān)控綜合系統在應用中將會由集總式向集散式系統轉變。21世紀是一個信息化全球化的社會，以信息技術為核心的發(fā)展時代，計算機的遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦中的應用也成為了時代的要求。

2 計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦中的應用

2.1監(jiān)控系統拓撲結構類型

現階段的煤礦監(jiān)控系統拓撲結構主要有：星型結構、環(huán)形結構、總線型結構。星型的拓撲結構的網絡是一種集中控制型網絡。其主要優(yōu)點是網絡監(jiān)控和管理簡單，介質訪問和協議訪問簡單，服務方便。主要的缺點在于電纜數量龐大，安裝以及維護相對復雜。環(huán)形的拓撲結構的信息數據在封閉的回路中沿著單一方向傳輸。其主要的優(yōu)點是網絡實現簡單，投資最小。操作簡單，控制軟件也簡單。其主要的缺點是環(huán)形的網絡是直接串聯的，每一個節(jié)點的故障都可能會引起全網的故障，進而導致網絡故障甚至癱瘓?？偩€型拓撲結構是將所有的設備直接與總線連接，所有工作站和服務器都連接在一條總線上，沒有中央控制節(jié)點。其主要優(yōu)點是結構簡單，不需要另外的互聯網設備，組網的費用也低，設備少而簡單，電纜少，安裝容易，可靠性高[2]。其主要的缺點是節(jié)點的容量有限，所有節(jié)點是共享寬帶，訪問時影響速度。

2.2計算機遠程綜合監(jiān)控系統

煤礦綜合監(jiān)控系統復雜繁多，功能性強也復雜，有人機界面操作模塊、綜合組態(tài)模塊、并行網絡通訊、數據庫訪問、查詢打印模塊、WEB服務模塊、實時性處理和控制等多樣功能。綜合系統如圖1所示：

圖1.綜合監(jiān)控軟件示意圖

2.3平臺集成各監(jiān)控子系統的方式

煤礦綜合監(jiān)控系統主要包括監(jiān)控子系統主機服務器、監(jiān)控子系統分站、控制器以及嵌入式監(jiān)控設備。綜合監(jiān)控系統與子系統監(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)控系統與子系統監(jiān)控分站以及PLC控制器的連接方式

2.3計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦應用中的功能

計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦應用中可以實現以下主要功能：（1）考勤功能：計算機遠程掌握控制每天曠工入井時間、升井時間，且可以自動按相應照班次生成日、周、月和年考勤等各類考情報表，數據詳盡且準確。（2）人員的準確跟蹤定位功能：實現精確到分秒對井下的分布情況以及現場狀況進行實時監(jiān)控，例如人員的分布情況，人員的區(qū)域分布情況，實現對井下人員準確跟蹤定位。

2.4計算機遠程綜合監(jiān)控系統中的視頻系統應用

視頻系統由投影單元，控制系統和相關的設備三部分，整個系統分為三部分：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。系統在技術上先進，使用上實用，經濟上合理。

2.5計算機遠程綜合監(jiān)控系統的語音報警系統

對于計算機的遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦應用中而言，語音報警系統在整個的綜合監(jiān)控系統中具有很重要的地位。實時報警，對于快速解決生產事故和加強安全管理起著重要的作用[3]。

語音系統可以實時快速地對故障的類型進行語音播報，這是因為語音系統將先進的流媒體和嵌入式技術結合起來了，實時傳輸，這樣極大節(jié)省了存儲空間。

何為流媒體技術，筆者通過查看相應的資料，了解到所謂的流媒體技術，是指在數據網絡上按照時間的先后順序傳輸和播放的連續(xù)音頻或視頻數據流，是一種新的傳輸方式。

2.6計算機遠程綜合監(jiān)控系統的安全管理

煤礦生產的安全絕對不可忽視，同樣現代的先進的計算機遠程綜合監(jiān)控系統的監(jiān)控系統安全保護與管理問題同樣不可忽視。不同類型的用戶的應用，首先必須解決好授權與安全的問題，依據相應權限操作。管理人員具有操作員的所有權限，而且可以對參數進行更改。為了保證系統的安全運行，管理員登陸時必須要輸入管理員密碼，操作員直接進入系統，不需要授權密碼。

2.7計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦應用中的故障排查方法

計算機遠程對于井下作業(yè)以及煤礦生產的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，實現了數字化智能化，但同時需要明確的一個問題是，遠程計算機遠程綜合監(jiān)控系統如何排除故障，保證系統的正常運行，真正全面實現智能化操作。

計算機遠程綜合監(jiān)控系統有一個普遍的潛在的故障就是通訊不能正常工作，雖然計算機的遠程控制軟件會發(fā)出相應的信號，但是卻無法提供及時的科學的應急處理方法，仍然需要人工的幫助，如需要人工使用螺絲刀來尋找故障。如果網絡安全正常運行，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)充分保證網絡通訊的順暢，以及對于系統設備不間斷地進行監(jiān)視。

系統出現異常，一般通過以下幾種常用方法排除：

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

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

（3）查看設備電壓是否出現異常，查看設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，需要對儀表進行檢查。

3結語

筆者在文中主要是介紹了計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦中的應用，以及為何遠程監(jiān)控系統得以發(fā)展和應用的原由以及發(fā)展前景。較為詳盡地展現了綜合系統的結構模式以及如何實現遠程監(jiān)控方法。同時也說明了計算機遠程綜合監(jiān)控在煤礦中應用的可行性以及信息化生產發(fā)展要求數字化遠程綜合監(jiān)控的必然性。

通過本文，筆者梳理了國內外煤礦生產安全的現狀，煤礦安全監(jiān)控系統的現在與未來的發(fā)展前景，計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦應用中存在的問題，遠程監(jiān)控如何在礦井以及煤礦企業(yè)生產環(huán)節(jié)的遠程監(jiān)控，而且是實現綜合監(jiān)控。改變傳統的數據信息的獨立，綜合監(jiān)控實現信息的共享，利于煤礦企業(yè)在生產作業(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，特別是在計算機遠程監(jiān)控狀況下如何實現有效地監(jiān)控和狀況處理，確定本課題的研究方向和研究意義。現今我國的煤礦安全生產隱患依舊存在需要得以高度重視，大量的煤礦安全生產監(jiān)控系統較為落后，監(jiān)控系統存在硬件不通用、軟件不兼容，監(jiān)控功能尤其在遠程監(jiān)控功能上監(jiān)控功能不強的問題亟待于解決。

4不足與展望

由于時間的關系，以及計算機遠程綜合監(jiān)控系統復雜性多樣性，遠程監(jiān)控系統的相關研究以及問題的發(fā)現仍需要筆者繼續(xù)研究探索。例如需要進一步研究故障排除的方法，需要進一步提高煤礦的信息化，需要進一步研究深化了解監(jiān)控系統的互聯網技術和通訊技術。不可否認，計算機遠程綜合監(jiān)控系統在煤礦中的運用前景一片光明，我們需要做的就是技術的不斷完善更新融合。

參考文獻

[1] 李運強，黃海輝.世界主要產煤國家煤礦安全生產現狀及發(fā)展趨勢[J].中國安全科學學報，2010，（6）：160-167.

煤礦安全監(jiān)控系統的研究范文第4篇

關鍵詞：煤礦 安全監(jiān)測監(jiān)控系統 問題 對策

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

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

1、礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統的技術內容與它所起到作用

礦井安全監(jiān)控系統是煤礦井下傳感器監(jiān)測控制技術、模數信號轉換與傳輸技術、計算機軟件與硬件在井下的應用技術、監(jiān)控設備在煤礦井下防爆技術和遠距離控制等各學科技術在礦井這樣特殊環(huán)境下的安全生產管理領域的高要求、高標準的綜合性系統產物,是現代監(jiān)控技術與實際生產的無縫結合,對確保煤礦生產安全,降低事故率,降低甚至消除人員傷亡,提高煤炭安全生產效率和現已使用機電設備的利用率都具有十分重要的作用,該技術的應用與成熟標志著現代化礦井在監(jiān)測與控制方面逐步與地面工業(yè)控制技術水平的接近,是煤礦安全管理手段的躍進。煤礦安全監(jiān)控系統大致由三個部分組成:(1)地面中心站(包括監(jiān)控應用軟件系統、計算機及打印機等設備)；(2)監(jiān)控數據信號傳輸設備(包括數據傳輸接口、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）。傳感器在測控系統中承擔著獲取信息的重要任務,是測控系統的重要設備,隨著監(jiān)控技術自動化、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、數據傳輸快速性和測量數值精準度的要求也越來越高。煤礦安全監(jiān)控系統是指對在煤礦特殊環(huán)境下的瓦斯、風速、風門開停、主局扇開停、一氧化碳、二氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數及數據的監(jiān)測和對礦井采、掘、機、運、通等各大系統的機電設備工作狀態(tài)反饋和自動斷電控制,用計算機進行分析處理并取得數據的一種測控系統。監(jiān)測監(jiān)控的功能一是“測”,即檢測各種環(huán)境安全參數、設備工況參數、過程控制參數等；二是“控”,即根據檢測參數去控制危險區(qū)域的生產用電設備,用以控制能引起瓦斯爆炸的花火或溫度；安全監(jiān)控系統可以為煤礦決策層、執(zhí)行層和通風、安全、指揮部門提供及時、準確的井下有害氣體參數及用電設備運行動態(tài)信息,為指揮調度生產作業(yè)提供現場信息,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到地面的監(jiān)測數據的比較和分析,在中心站平臺可以實現自動報警、自動斷電和閉鎖,井下監(jiān)控設備發(fā)出聲光報警,提醒了作業(yè)人員,抑制了事故的發(fā)生或再擴大。最近幾年來,我國光纖技術的發(fā)展為井下建立工業(yè)以太環(huán)網提供了另外一種數據快速穩(wěn)定的傳輸平臺,使煤礦綜合自動化控制系統的構建成為可能,對于安全監(jiān)控系統在綜合自動化平臺中做為一個獨立有機的模塊融入提供了物理基礎。

2、安全監(jiān)控系統目前尚存在的一些不足和問題

2.1 監(jiān)測傳感器的產品質量和催化元件性能較差

安全監(jiān)測監(jiān)控系統的主要傳感器,如甲烷傳感器,在經過多年的技術完善,穩(wěn)定性和耐用性已大有改善,根據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被有害氣體沖擊,沖擊作用的結果是造成零點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）,使設備元件表面燃燒生成的水蒸氣易于凝結在元器件表面,降低元件使用壽命,造成傳感器傳輸的數據誤差大。

(3)抗中毒性能差。

煤礦安全監(jiān)控系統的研究范文第5篇

關鍵詞：測控系統；技術改造；方法途徑

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.070

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統在防范和減少煤礦事故的發(fā)生，提升安全生產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品自身和使用維護等方面也存在不少問題，出現了系統性能不穩(wěn)定、設備老化、故障率偏高、運行不暢等現象，監(jiān)測監(jiān)控預警系統達不到預期目的。這就需要我們找出一套行之有效的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統技術改造的方法途徑，使其發(fā)揮應有的作用，確保煤礦安全生產。

1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統使用現狀分析

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

（2）現使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統，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)數據采集方法是用脈沖計數式，單片機在一秒內對輸入脈沖進行計數，時間到達一秒后計數停止）。系統版本低，功能設計不全，隨著采煤工作面的不斷深入變化，達不到瓦斯超限系統報警和斷電等功能。

（3）隨著監(jiān)控技術自動化、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、數據傳輸快速性和測量數值精準度的要求也越來越高。當前傳感器及斷電器的配備數量種類不足，使用的監(jiān)測傳感器存在產品質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”等現象。

（4）當前使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統由于設計上的缺陷，在線故障診斷、可維護性等功能不強，遠程參數設定困難，維護性較差。

2 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統技術改造達到的目的

（1）視頻監(jiān)測監(jiān)控信號實現全數字化傳輸；（2）報警、斷電等全自動化控制功能；（3）進一步提升各類傳感器的防護能力；（4）增加自診斷、自評估功能，提升系統的可維護性。

3 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統技術改造的方法途徑

（1）實現全數字化。系統通過在各分站至中心站數字化傳輸的技術上，將一部分模擬視頻信號經過網絡硬盤錄像機編碼轉換成可以進行網絡傳輸的數字視頻信號，使各類傳感器、執(zhí)行器至各分站升級為數字傳輸，實現安全監(jiān)控系統的全數字化，更能清晰監(jiān)控分析各類數據參數的安全、可靠性。

（2）實現自動斷電、報警功能。改變現有的單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周期，對井下傳輸的各類數據，用計算機進行比較分析處理。當井下監(jiān)控設備發(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備，抑制各類事故的發(fā)生或再擴大。還可根據瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別（響度或頻度），實施分級響應。

（3）提高傳感器的防護能力。將被測的物理量轉換成便于傳輸和處理的電信號，經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，具有串行碼傳輸的各類傳感器，能夠提高系統傳輸的準確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

（4）實現系統自診斷、自評估功能。嚴格按照最新版《煤礦安全規(guī)程》標準，正確設置傳感器、控制器等設備，確保設備及通信網絡工作狀態(tài)良好，定期維護和校驗各類傳感器，傳感器一般在10天內校驗一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設備的故障類型、位置、傳感器等設備及通信網絡的工作狀態(tài)。通過Modem或GPRS網絡進行遠程故障診斷，并根據情況進行修復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，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統的應急聯動。

總之，系統經技術改造升級、更換相關器件、增設各類傳感器后，解決了脈沖顯示、冒大數、傳感器防御能力低、性能不穩(wěn)定等現象，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行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現場的安全生產情況，而且能及時發(fā)現事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料，為煤礦的安全生產奠定了堅實基礎。

參考文獻：

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