煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究精選(九篇)

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第1篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

【關(guān)鍵詞】煤礦；安全監(jiān)控系統(tǒng)；分時上電；傳感器

1.引言

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是國家強制要求安裝的“六大系統(tǒng)”之一，是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，井下監(jiān)控分站和礦用傳感器基本都采用集中本安電源供電方式，即一路本安電源帶若干個傳感器，當出現(xiàn)本安電源上電，短路、斷線等故障恢復等情況時，監(jiān)控分站與其掛接的所有傳感器都會全部重新上電復位重啟，目前已有一些提高本安電源帶負載數(shù)量的措施，比如軟起動技術(shù)等，但也無法實現(xiàn)真正的電流零沖擊，往往設置限流值也較大，傳感器供電采用同步上電方式，因礦用傳感器上電啟動時的峰值電流一般都較穩(wěn)定后正常工作電流大很多，集中同步上電時要求礦用電源提供的電流遠大于正常工作要求的電流，因本安電源的容量的限制，使本安電源所帶傳感器數(shù)量受限，如配接的傳感器數(shù)量較多，本安電源容量裕量較小，還會使系統(tǒng)的不穩(wěn)定性幾率增加。往往無法實現(xiàn)超遠距離的遠程供電要求

2.平衡分時上電控制技術(shù)

目前國內(nèi)部分廠家的新型礦用傳感器都采用了軟啟動設計和低功耗芯片設計，傳感器啟動電流較傳統(tǒng)的設計方式上電沖擊電流大大減小，但由于傳感器輸入電源存在工作電壓要求范圍寬的問題，一般要求為DC（9～24）V，設計時需滿足低端的啟動限制，這樣軟啟動設計的最大限制電流往往比負載正常工作電流大，而且如在設計時啟動電流限制太小，則會導致負載內(nèi)部電容不能及時充滿電，電源輸入提供的功率趕不上消耗的功耗，從而導致啟動失敗的問題。

圖1 安全監(jiān)控系統(tǒng)平衡分時上電模型

圖2 傳感器內(nèi)部平衡分時上電控制模塊控制框圖

平衡分時上電控制技術(shù)主要是將啟動電流在值域向時域進行轉(zhuǎn)換，根據(jù)實際設計時的各電路功能模塊的負載曲線對系統(tǒng)累積電流值進行平衡處理的方法。目前分時上電技術(shù)已開始應用于多個領(lǐng)域，如華為、華三、曙光集群服務器集中供電領(lǐng)域就采用了該技術(shù)，在煤礦領(lǐng)域的礦井風壓自動監(jiān)測報警系統(tǒng)中已開始有部分應用，該技術(shù)可在很大程度上減少累積沖擊電流以提高系統(tǒng)實際負載能力，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的平衡分時上電控制設計可以分為設備之間的平衡分時上電控制和設備內(nèi)部的平衡分時上電控制兩部分.設備之間的平衡分時上電控制原理如圖1所示，控制方法是……。設備內(nèi)部的平衡分時上電控制如圖2所示，控制方法是……。

3.平衡分時上電的設計方法

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)各組成的礦用傳感器分時上電設計

礦用傳感器主要采用模擬量或數(shù)字量傳輸，采用RS485總線傳輸?shù)闹悄軅鞲衅鞫加型ㄓ嵖偩€上的唯一識別地址，傳感器上設計有一超低功耗分時上電管理模塊，內(nèi)含一超低功耗微處理器，如可選用MSP430、AVR系列功耗在μA級的單片機，傳感器上電后低功耗單片機根據(jù)已存儲的唯一地址號作為分時時間計算因子，計算出偏移時間，各傳感器根據(jù)偏移時間獨立分時啟動自身的電路模塊，最終達到正常的穩(wěn)態(tài)工作模式。

圖3 本安電源側(cè)上電后輸出電流曲線

如圖3中所示，a為傳感器無任何啟動保護下工作電流曲線，b為傳感器具有軟啟動功能電流曲線，c為所有傳感器分時上電且有軟啟動功能累積電流曲線圖。

I1（max）為方式a時所有傳感器最大工作電流，I2（max）為方式b時所有傳感器最大工作電流，I3（max）為方式c時所有傳感器最大工作電流，三個工作方式下的電流大小關(guān)系和啟動時間關(guān)系是：I1’（max）>I3’（max）>I3’（max），t3’>t2’>t1’，由圖可知，在采用分時上電控制時傳感器上電電流曲線平滑，沖擊很小，但從上電到穩(wěn)態(tài)時間相對較長。

3.2 礦用傳感器內(nèi)部平衡分時上電的設計

礦用傳感器一般由傳感檢測模塊、電源管理模塊、顯示與驅(qū)動電路模塊、數(shù)字通訊電路模塊、信號輸出模塊、報警驅(qū)動電路模塊、單片機處理及電路模塊等。如瓦斯傳感器探頭功能穩(wěn)態(tài)時約0.36W（3Vх120mA），上電瞬態(tài)電流約為0.9W，隨溫度升高電流逐漸下降直120mA，顯示及驅(qū)動電路模塊部分功耗約0.15W，單片機及AD等模塊約0.06W，其他電路部分估算為0.03W左右，累積功耗約0.6W，根據(jù)平衡分時上電設計方法，分時上電模塊將依次啟動單片機及電路，顯示模塊，探頭模塊等，減少各模塊工作電流的累加的最大峰值。

圖4 單臺傳感器工作電流曲線圖

圖4中，a為無任何軟啟動保護下工作電流曲線，b為具有軟啟動功能電流曲線，c為分時上電且有軟啟動功能電流曲線圖，I1（max）為方式a時最大工作電流，I2（max）為方式b時最大工作電流，I3（max）為方式c時最大工作電流，三個工作方式下的電流大小關(guān)系和啟動時間關(guān)系是：I1（max）>I3（max）>I3（max），t3>t2>t1。

采用分時上電控制技術(shù)的傳感器最大工作電流將大幅度減少，穩(wěn)態(tài)后和原傳感器電流相等，采用分時上電技術(shù)可減少傳感器在實際使用時的遠端最小工作電壓，降低啟動階段的線路損耗，可較大的延長傳感器的實際供電距離。

4.平衡分時上電設計在系統(tǒng)中的作用

4.1 增加監(jiān)控系統(tǒng)傳感器傳輸距離

分時上電控制可有效的減少傳感器最大瞬態(tài)電流，減少傳輸電纜終端傳感器的實際最小工作電壓，可實現(xiàn)在遠端最低啟動電壓由DC（11～12）V降低到DC（8～9）V左右，從而大大延長傳感器供電距離。

4.2 提高單路本安電源的實際帶載能力

分時上電控制技術(shù)可降低單臺傳感器的啟動允許電流，減輕了本安電源的負載，可提高監(jiān)控系統(tǒng)中本安電源的實際帶載能力，可增加實際使用過程中，單獨電源允許掛接的礦用傳感器數(shù)量。

4.3 減少傳感器之間干擾提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性

在相同的傳感器負載情況下，系統(tǒng)啟動和穩(wěn)態(tài)后最大的累積電流大大減少，離本安保護電流余量值較大，可大大提高監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

5.結(jié)語

本文通過對煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)集中供電存在的問題進行分析，采用平衡分時上電控制技術(shù)可最大限度的平滑啟動電流曲線，減少同一電源下的多個傳感器最大電流累積值，減少對本安電源的沖擊，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時也可大大延長傳感器的供電距離，保證了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運行的安全、穩(wěn)定和可靠。

參考文獻

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第2篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

[關(guān)鍵詞] 遠程監(jiān)控； 安全系統(tǒng)； 傳感器； 瓦斯監(jiān)控

一 引言

在煤礦行業(yè)中，不同于其他的工種，煤礦作業(yè)的性質(zhì)具有一定的危險性，在勞動密集的環(huán)境當中，生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境也相對惡劣，這樣的情況在很長一段時間內(nèi)，甚至截止到前兩年，都沒有發(fā)生向好的變化，同時煤礦開挖的機械設備也沒有進行更新?lián)Q代，技術(shù)水平也較于其他行業(yè)的發(fā)展來看出現(xiàn)嚴重滯后的現(xiàn)象。與之同時出現(xiàn)的是在煤礦生產(chǎn)過程中大量的出現(xiàn)人員傷亡的情況，生產(chǎn)環(huán)境不能得到應有的保證，作業(yè)機械沒有合理的安排使用，直接導致煤礦企業(yè)生產(chǎn)的效率底下，也讓煤礦企業(yè)在員工的招聘過程中出現(xiàn)的不好的情況。

由于工作性質(zhì)的原因，很多應屆大學畢業(yè)生不愿意簽約相關(guān)的煤礦企業(yè)，導致企業(yè)得不到新鮮“血液”的注入，沒有更好的科學發(fā)展，從而形成了一種惡性循環(huán)。這樣的條件下，就迫使相關(guān)的煤礦技術(shù)人員對于煤礦的生產(chǎn)安全方面的問題進行深入的研究，在一些煤礦機械和技術(shù)方面提供了更多的科研力量，企業(yè)也在產(chǎn)品的研究生產(chǎn)方面投入了大量的人力和物力，通過不斷的學習和自身的總結(jié)，在煤礦遠程監(jiān)控設備上有了質(zhì)的飛躍，不僅有相關(guān)的適應企業(yè)發(fā)展需要的機械，還能夠保證煤礦的生產(chǎn)安全，實現(xiàn)了多贏的模式體系。

二 煤礦遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究

對于煤礦的需求量也一直占據(jù)我國能源消費的核心地位，即便煤礦行業(yè)的需求的增長量每年都有大幅度的提升，但是有一點值得重視的是，煤礦資源的利用率存在很多的問題，如開采不合理、使用浪費、存在安全隱患、污染嚴重等等。有學者做過相關(guān)的統(tǒng)計，如果我們將這些問題很好的解決，保障能源的合理使用，我國每年在煤礦上的開采量會減少23%，使用率將提高12%，城市在治理污染經(jīng)費上面的投入將減少3%。在很多起煤礦坍塌和爆炸事故中，救援在很多的方面遇到了相當大的阻力，這就存在兩方面的原因。一是救援時不能明確下井的具體人數(shù)，二是對井下的結(jié)構(gòu)構(gòu)造不了解。這都給救援帶來了巨大的壓力。我們發(fā)現(xiàn)問題必須從源頭上解決，合理的控制礦井出事概率才是最為關(guān)鍵的。在煤礦的開采生產(chǎn)中，形成一整套較為完整有效的安全監(jiān)管體系是十分有必要的，同時對于想斷的安全監(jiān)控模式的建立是對企業(yè)管理判定好壞最主要的標準之一，只有在切實的保證了煤礦生產(chǎn)中人身的安全，才能夠進一步提及生產(chǎn)效率的提高。

這次煤礦遠程監(jiān)控技術(shù)的更新?lián)Q代不僅在煤礦的生產(chǎn)效率方面有了質(zhì)的提升，還可以在保證煤礦開采的人身財產(chǎn)安全方面做大更大的技術(shù)保證，人身財產(chǎn)安全得到了保證就可以在很大程度上降低企業(yè)的負擔，能夠更好的將精力放在對科技的研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量提高等方面。在使用了礦井瓦斯檢測系統(tǒng)后，也對煤礦的監(jiān)控管理起到了補充和約束作用。不會由于人為的疏忽導致安全存在隱患，產(chǎn)生嚴重的后果。加強了企業(yè)內(nèi)部之間的協(xié)調(diào)能力。信息技術(shù)在使用上有明顯的優(yōu)勢性，在操作上簡單易懂，在使用上也是利用了它的適應能力強的特點，這也是促進煤礦事業(yè)快速發(fā)展的重要因素。

三 研發(fā)一種基于礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)

國家在對一些較易發(fā)生安全事故和高耗能的產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整之后，根據(jù)制定的相關(guān)計劃安排中，國內(nèi)很多現(xiàn)有開工經(jīng)營的煤礦企業(yè)已然不能達到新形式下的國家標準，相關(guān)的開采工藝和設備已經(jīng)過時，無法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求，這就需要在很多技術(shù)方面進行重新的研究，在符合國家的生產(chǎn)安全要求的前提下，形成更多優(yōu)秀的生產(chǎn)模式。對于新近提出的煤礦生產(chǎn)智能化的概念，可以從表面來理解相關(guān)的含義，就是將現(xiàn)有的開采方法和遠程監(jiān)控計算機技術(shù)融合在一起的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以在很多的石油或者化工企業(yè)中進行運用。

（1）遠程監(jiān)控在礦井瓦斯系統(tǒng)的作用

在礦井中的有害氣體是瓦斯，甲烷的含量占瓦斯氣體的主要成分，其他還有一些微量的氣體摻雜在里面，這些氣體也是易燃易爆的。我們通常對于甲烷的認識是它在爆炸方面，其爆炸的極限達到了 3.5～16%，換句話說當空氣中含有比例在3.5～16% 之間的時候，一旦遇到了明火，就有極大的可能性發(fā)生能量聚集性的爆炸。往往在煤礦的巷道狹小的空間內(nèi)，甲烷的含量遠遠超過上述的比例，所以使用一種系統(tǒng)對瓦斯實時含量的監(jiān)控是很有必要的。但是在我國很多的礦井中依然有很多瓦斯爆炸的現(xiàn)象，其原因還是出在瓦斯監(jiān)控裝置方面的很多問題。比如裝置系統(tǒng)中零部件的老化，常年的滿負荷工作下來，有些零件已經(jīng)不能發(fā)揮正常的作用，甚至還有些存在一些安全隱患，極易出現(xiàn)明火。一旦巷道中的瓦斯含量上升，不但起不到監(jiān)控的作用，還會使情況變得更加糟糕。此外還有一些電路出現(xiàn)接頭銜接不好的現(xiàn)象，直接導致傳感器失靈?，F(xiàn)在使用了先進的智能整體操作系統(tǒng)，可以很好的解決上述現(xiàn)象的發(fā)生，而且在施工成本上也得到了很好的減低。

第3篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國具有廣泛的應用空間，尤其是隨著我國政府部門對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度不斷增加為煤礦安全生產(chǎn)提供了良好的發(fā)展契機，一是我國的政策環(huán)境不斷優(yōu)化。比如2010年國務院了《關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》(國發(fā)[2010]223號），要求煤礦企業(yè)安裝監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)；二是國內(nèi)煤礦數(shù)量比較多，對監(jiān)控系統(tǒng)的需求量比較大。截止到2013年我國對安全監(jiān)控系統(tǒng)的市場需求量將會達到15000套，市場總值約為35億，龐大的市場需求為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)制造企業(yè)提供了良好的發(fā)展契機；三是我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品種類越老越多，技術(shù)越來越先進。

2新時期煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

雖然經(jīng)過近20多年的發(fā)展，我國煤礦監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在不斷地完善，但是仍然存在不少問題：

2.1安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信傳輸速率比較低，系統(tǒng)響應時間過長

煤礦井下作業(yè)由于其環(huán)境惡劣、工作線路過長，導致安全監(jiān)控系統(tǒng)的布線距離過長，過長的線路影響了信號的傳輸速率，結(jié)果導致一旦發(fā)生危險信號，因為不能及時的反饋相應的信息而導致錯失最佳的補救時機。因此為保障信號的技術(shù)傳輸，一般我們普遍采取2400bps或者4800bps傳輸速率，一旦超過15千米的傳輸距離后，需要增加中繼器，但是這種方式無形之中會增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟費用支出，而且其運行效果也不明顯。

2.2傳感器的質(zhì)量不高

傳感器是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部位，隨著近些年監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)商增強了對監(jiān)控產(chǎn)品使用性能的研發(fā)力度，但是在傳感器的設計與應用方面仍然存在不少的問題，比如甲烷傳感器的壽命比較短、在使用性能上也存在過多的限制等。而且傳感器的生產(chǎn)質(zhì)量也不合格，其不能抵抗過高的沖擊力，煤礦安全監(jiān)控產(chǎn)品的傳感器主要是應用于井下作業(yè)，其在井下作業(yè)時經(jīng)常要受到各種巖石降落的沖擊，因此常常會發(fā)生因為沖擊力而導致傳感器損壞的現(xiàn)象。同時傳感器在復電之后的數(shù)字瞬間沖高的問題。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)的狂干擾能力有待提高

由于煤礦井下作業(yè)常常會應用到大功率的設備，而這些設備所產(chǎn)生的電流磁場是非常大的，因此為保證監(jiān)控系統(tǒng)所呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)的準確性，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有穩(wěn)定的抗干擾系統(tǒng)，但是在具體的實踐中，監(jiān)控系統(tǒng)的狂干擾系統(tǒng)非常的弱，常常會發(fā)生因為受到強大磁場的影響而導致傳輸數(shù)據(jù)的準確性不高。

3提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)安全運行的對策

3.1提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量

首先要提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)質(zhì)量。一是要積極研制具有高可靠性的分站、傳感器。以此提高監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。二是要大力推廣半導體氣敏甲烷傳感器。該類型的傳感器能夠提高系統(tǒng)的響應時間，并且能夠?qū)垢邼舛鹊臍怏w沖擊，提高監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命，為煤礦企業(yè)節(jié)省大量的經(jīng)濟費用。三是要實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸功能。實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化傳輸功能，提高監(jiān)控系統(tǒng)的對信號的捕獲的靈敏度；其次增強監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)。一是要制定統(tǒng)一的系統(tǒng)框架，規(guī)范通訊協(xié)議。當前我國監(jiān)控系統(tǒng)仍然存在著通信不兼容的問題，導致煤礦企業(yè)不能實現(xiàn)對各個分礦監(jiān)控系統(tǒng)的集中化管理，因此需要我國相關(guān)的研發(fā)部門以及政府部門盡快出臺相應的規(guī)范制度，構(gòu)建具有統(tǒng)一標準的通信協(xié)議。二是發(fā)展具有全面監(jiān)測監(jiān)控功能的系統(tǒng)。目前煤礦企業(yè)使用的監(jiān)控產(chǎn)品主要是監(jiān)測環(huán)境安全參數(shù)，以此進行報警或者停電控制，但是其與煤礦安全監(jiān)測的要求還有很大的差距，比如在發(fā)現(xiàn)存在安全隱患時，沒有相應的做出最佳的救災指示等，因此要大力發(fā)展具有綜合型、全面型的監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2提高監(jiān)控系統(tǒng)整體反應速度

AQ6201標準中對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的響應時間要求是小于30s，在實驗室環(huán)境下測試或許都能達到標準要求，但在現(xiàn)場實際應用中，由于受到信號傳輸干擾，響應時間可能會遠超出30s。有的產(chǎn)品通過以太網(wǎng)網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù)，表面上看鏈路數(shù)據(jù)達到百兆甚至千兆，但串口網(wǎng)橋的低速瓶頸制約了傳輸速度，而且以太網(wǎng)的非實時特性還可能造成比直接傳輸更加延時的后果。因此有必要對系統(tǒng)的傳輸模式做深入的研究，提高系統(tǒng)整體反應速度。

3.3加強對安全監(jiān)控人員的培訓

第4篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

在今天，我國科學技術(shù)蓬勃發(fā)展帶動了各個領(lǐng)域有不同程度的進步和發(fā)展。煤礦行業(yè)之所以能夠有很大程度的進步，與科學技術(shù)的有效運用分不開。目前應用于煤礦開采中的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)就是最好的證明，其合理而有效的運用，大大提高了煤礦開采的安全性。但煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)并沒有達到非常完美的程度，其也存在多想不可忽視的問題。具體表現(xiàn)為。

1.1傳感器質(zhì)量和性能較差

傳感器作為安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，保證其質(zhì)量和性能是高效運用安全監(jiān)控檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。但事實上，目前我國大多數(shù)煤礦開采中所應用的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)就存在傳感器質(zhì)量和性能較差的情況，傳感器質(zhì)量和性能較差具體表現(xiàn)為載體催化元件的應用效果差，容易影響傳感器的正常使用；傳感器制作工藝技術(shù)比較落后，會降低傳感器的使用性等。因各種因素而促使傳感器的質(zhì)量和性能降低是安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)當前存在的問題之一，需要通過有效的措施來調(diào)整和優(yōu)化，才能夠保證傳感器合理而有效的應用。

1.2通信協(xié)議不規(guī)范

所謂的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范是指其缺乏符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。此種情況的存在使得我國安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議表現(xiàn)出不規(guī)范這一特點。而通信協(xié)議不規(guī)范的情況將會無法實現(xiàn)資源貢獻，相應的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的更新和升級就會受到一定的影響和阻礙，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用效果受到一定程度的抑制。所以說，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范也是導致此系統(tǒng)無法高效運用的因素之一。

2增強煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)運行效果的有效措施

煤礦開采是一項危險性較大的工作，在進行煤礦開采作業(yè)的過程中存在很多危險因素，一旦危險因素未得到有效的控制，很容易導致安全事故發(fā)生，不僅影響煤礦正常開采，還會導致人身受損。安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)合理而有效的運用能夠大大改善此種現(xiàn)狀，當然是是以保證安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)高效運用為前提。如何才能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)高效運用？作者結(jié)合相關(guān)的資料，提出以下幾點建議。

2.1研發(fā)高質(zhì)量、高性能的傳感器

傳感器作為煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分之一，其合理而有效的應用能夠提高安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行效果。而我國目前所應用的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器質(zhì)量和性能不佳，直接影響安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的合理應用。針對此種情況，作者建議應當充分利用不斷創(chuàng)新的科學技術(shù)來研發(fā)高質(zhì)量，高性能的傳感器，將其安裝在安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中，以此來提高監(jiān)控系統(tǒng)的應用性，為安全高效的煤礦開采創(chuàng)造條件。

2.2統(tǒng)一化規(guī)范化通信協(xié)議

上文中已經(jīng)充分說明當下我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范，通信協(xié)議不規(guī)范將造成設備重復購置、系統(tǒng)補套受制于人和不能隨意進行軟硬件升級改造等后果。為了盡量避免此種情況出現(xiàn)在安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中，應當對安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議進行調(diào)整和約束，促使其規(guī)范化和統(tǒng)一化，從而保證我國所應用的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，升級安全監(jiān)控檢測系統(tǒng)，使其合理而有效的應用。當然，實現(xiàn)通信協(xié)議統(tǒng)一化和規(guī)范化并不是非常容易的，需要我國推出很多規(guī)范性規(guī)程和標準對通信協(xié)議進行規(guī)范化處理。只有推出統(tǒng)一的。規(guī)范的通信協(xié)議，才能夠保證安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能夠采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一的升級模式、統(tǒng)一的系統(tǒng)資源，促使煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能夠更加高效的應用。

2.3專家診斷、決策系統(tǒng)的優(yōu)化

盡管目前應用于煤礦開采中的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的應用性，但同時它也存在不可忽視的問題，只有有效的處理安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，才能夠真正意義上實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化，促使其性能更強，應用效果更好。如何才能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化？作者建議有此方面的專家對安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進行詳細的、深入的、全面的診斷，準確的診斷出煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)存在的質(zhì)量問題，并針對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題進行詳細的分析，制定合理的改善措施，改變系統(tǒng)功能單一、簡單的情況，使其性能、質(zhì)量等方面得到良好的優(yōu)化，更加合理的應用于煤礦開采中。

3結(jié)束語

第5篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

關(guān)鍵詞：煤礦安全 監(jiān)測 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）004-041-02

1 引言

在每年在煤礦的開采中，都會造成了多起礦難事故，產(chǎn)生礦難的原因：（1）由于目前國內(nèi)對礦井下的保護措施不完善，對井下瓦斯、甲烷、一氧化碳等易燃易爆物品的檢測和監(jiān)控不到位；（2）發(fā)生事故后，對井下人員的救援不及時，從而使井下人員的生命安全得不到保障，并造成重大的經(jīng)濟損失。近年來，國家對煤礦安全問題的不斷重視，針對煤礦安全的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)陸續(xù)被安裝在各大煤礦礦井里。監(jiān)控系統(tǒng)的裝備為各級生產(chǎn)指揮者和業(yè)務部門提供了環(huán)境安全參數(shù)動態(tài)信息，通過對被測參數(shù)的比較和分析，為預防災害事故提供技術(shù)數(shù)據(jù)，便于提前采取防范措施，從而實現(xiàn)對井下的及時有效的控制。所以，要加強對煤礦的監(jiān)督與管理，就一定要研究功能更加齊全的煤礦安全檢測系統(tǒng)。

2 煤礦安全監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀

煤礦安全檢測技術(shù)的出現(xiàn)主要是針對目前國內(nèi)外各大煤礦的安全生產(chǎn)問題產(chǎn)生的，它結(jié)合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)于一身。20世紀60年代，國外的煤礦監(jiān)測技術(shù)開始出現(xiàn)，從最早期的單一參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)展為多參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，目前，國外煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)在煤礦業(yè)己經(jīng)得到了廣泛推廣和使用，其煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)主要由現(xiàn)場測控分站和控制中心主站組成。國外研究開發(fā)出了支持多種互聯(lián)標準的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，并大都具有終端節(jié)點自組網(wǎng)的功能，可以很方便的實現(xiàn)井內(nèi)參數(shù)的上傳以及礦井內(nèi)外的通信。

與國外的煤礦安全監(jiān)測技術(shù)相比，我們國內(nèi)的煤礦安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展較晚。1983年到1985年期間，我國從國外先后引進了數(shù)十套礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，如法國的CTT63P40、波蘭的CMC-1系統(tǒng)、德國的TF200系統(tǒng)、英國的MINOS系統(tǒng)和美國的DAN6400系統(tǒng)，裝備了部分煤礦。1983年以后，通過消化吸收國外產(chǎn)品的精髓，先后研制出KJ4、KJ10、KJ66、KJ90、KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)測。由于目前安全監(jiān)控系統(tǒng)的大范圍應用，對煤礦的安全生產(chǎn)起到了關(guān)鍵的作用，有效地控制了礦井下面事故的發(fā)生。

綜合國內(nèi)外煤礦安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展情況來看，從50多年前煤礦安全的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的產(chǎn)生到今天，先后出現(xiàn)了四代產(chǎn)品。

60年代中期最有代表性的是在法國推出的CTT6340，以及波蘭的CMM-20、CMC-1煤礦環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，這是第一代煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)，它的特點是采用空分制傳輸信息的方式，也就是1個測點用1對電纜芯線來傳輸。

煤礦監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到第2代產(chǎn)品的主要特征是采用頻分制傳輸?shù)姆绞?，也就是根?jù)不同的頻率來劃分不同的信道。與第一代相比，使用這樣的傳輸信道來傳輸信息使電纜芯線的使用數(shù)量大大減少，從而很快取代了第1代空分制系統(tǒng)，最有代表性的第二代煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)是西德H+F公司的TF200系統(tǒng)。

伴隨著各種大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，以時分制傳輸和分布式微處理器技術(shù)為核心的第三代煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，采用時分制傳輸?shù)姆绞骄哂型ㄐ乓?guī)格比較嚴格、抗干擾能力較強、結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、2芯線傳輸與測點數(shù)無關(guān)等許多優(yōu)點，時分制傳輸方式的出現(xiàn)大大的推動了煤礦安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。其中最具代表性的是英國MINOS 系統(tǒng)和美國的DAN6400系統(tǒng)。

隨著計算機技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展， 煤礦監(jiān)控技術(shù)得到了大幅度的發(fā)展，以開放性、集約化和網(wǎng)絡化為技術(shù)特征的第四代煤礦監(jiān)測系統(tǒng)逐漸成熟，其中最具有代表性的是加拿大森透里昂600型煤礦監(jiān)測系統(tǒng)，中國的KJ66和KJ90等系統(tǒng)。

3 我國煤礦安全監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應用于煤礦的生產(chǎn)過程中，大大的改善了煤礦安全生產(chǎn)狀況，在一定程度上保證了礦下的安全生產(chǎn)，但隨著各種煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的出現(xiàn)，也暴露出了許多問題，如傳輸?shù)哪M量信號變化緩慢，傳輸速度也不快，導致了系統(tǒng)的實時性較差；由于底層數(shù)據(jù)不全，導致了信息的集成能力有限；對于大范圍的分布式煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)，大量的I/O電纜的鋪設不但增加成本， 而且降低了系統(tǒng)的可靠性；不同廠家的產(chǎn)品之間缺少互操作性和互換性，導致系統(tǒng)可集成性差，不利于系統(tǒng)功能的擴展。在國內(nèi)，煤礦安全監(jiān)測方面的問題更為嚴重，因為我們國內(nèi)一些大的煤礦所使用的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)一般都是購自于國外，國外對這方面的技術(shù)實施保密性質(zhì)，所以一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問題，國內(nèi)的技術(shù)人員無法維修，這不僅增加了產(chǎn)品的維護費用，而且在一定程度上制約了國內(nèi)的煤礦安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。

針對以上的問題，煤礦安全監(jiān)測技術(shù)要向以下幾個方面發(fā)展：

3.1 計算機技術(shù)的應用

煤礦安全監(jiān)測裝置發(fā)展離不開計算機技術(shù)的應用，應用計算機技術(shù)可以完善系統(tǒng)軟件編制，可以圖文并茂，簡化操作使用，不僅可以存儲大量數(shù)據(jù)，也可以對煤礦安全生產(chǎn)環(huán)境測量參數(shù)的進行實時分析，提供有利安全生產(chǎn)的可靠環(huán)境參數(shù)?？梢詫崟r顯示煤礦的安全生產(chǎn)過程，對井下的環(huán)境進行實時顯示。

3.2 完善傳感器技術(shù)

對井下安全情況的監(jiān)測是通過傳感器來實現(xiàn)。因此傳感器質(zhì)量的好壞直接影響著煤礦安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。從總體上來看，我國目前的應用于煤礦安全監(jiān)測的傳感器品種少、質(zhì)量差、壽命短，有些傳感器還處在試用階段，嚴重影響系統(tǒng)質(zhì)量，增大了維修工作量。例如我國生產(chǎn)的甲烷傳感器幾乎全部都采用載體催化元件，載體催化元件使用壽命短、工作穩(wěn)定性差、調(diào)控期頻繁，因此嚴重影響了礦井下瓦斯等易燃易爆氣體的檢測，與國外同類傳感器之間存在很大的差距。因此研制高性能的傳感器，統(tǒng)一傳感器的輸出信號制，提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?shù)據(jù)輸出的簡單性和傳感器的互換性，縮小與國外的差距勢在必行。

3.3 規(guī)范通信協(xié)議

現(xiàn)在不同公司生產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)幾乎都有針對自己產(chǎn)品的專用通信協(xié)議，因此導致了不同產(chǎn)品之間的互不兼容。信息傳輸系統(tǒng)的兼容性是制約各監(jiān)控系統(tǒng)功能擴充的關(guān)鍵因素，有些煤礦為了能夠安全生產(chǎn)，在所用的系統(tǒng)存在嚴重的問題和得不到技術(shù)服務的條件下，不得不選擇其它的系統(tǒng)。因此，通信協(xié)議的不規(guī)范會導致重復購置設備、不能對系統(tǒng)軟硬件的升級改造。需要制定統(tǒng)一的專業(yè)技術(shù)標準，對推廣煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的應用和促進煤礦安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展將具有十分重要的意義。

3.4 配置先進的通信網(wǎng)絡

針對未來的每一個煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)，必須配備最先進的通訊網(wǎng)絡。只有先進的通信網(wǎng)絡，才能充分發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)測裝置的先進性。形成礦井上下統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，達到安全生產(chǎn)。

3.5 全面化的網(wǎng)絡管理

雖然現(xiàn)在許多煤礦都有自己的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，但是各礦井之間，以及礦井與礦務局之間都沒有聯(lián)系，無法實現(xiàn)煤礦資源共享，不便于管理，因此建立各生產(chǎn)礦井之間、各礦井與礦務局、各礦務局與本省乃至全國煤礦的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)更大范圍的煤礦資源共享。

4 結(jié)束語

總之，要想全方位檢測煤礦安全問題，就必須要研究開發(fā)符合國內(nèi)外煤礦檢測的系統(tǒng)化產(chǎn)品和零部件，通過軟硬件和通信技術(shù)的有機結(jié)合，全面檢測煤礦開采中出現(xiàn)的各類問題，有預見性的控制開采事故的產(chǎn)生，實現(xiàn)文明安全生產(chǎn)，最大限度地保障煤炭開采中的人身和財產(chǎn)安全。

參考文獻：

[1]周邦全.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程和趨勢[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2007（6）：76.

[2]潘濤.基于ZigBee傳感器網(wǎng)絡的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].蘭州大學，2010：3.

第6篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

關(guān)鍵詞：煤礦監(jiān)控；產(chǎn)量檢測；人員定位

我國煤炭資源豐富，在北方廣泛分布，而且煤層淺易于開采。建國之后，尤其是改革開放以來，我國的經(jīng)濟得到快速發(fā)展，能源的需求也導致煤炭行業(yè)和能源行業(yè)取得巨大的發(fā)展，但是長期以來只顧眼前發(fā)展，不顧身后安全的問題也得到各界越來越多的關(guān)注。最近幾年，煤礦事故頻發(fā)嚴重威脅煤礦工人的人身安全和煤炭行業(yè)的健康發(fā)展。煤炭行業(yè)存在多種多樣的危險，瓦斯中毒、煤塵爆炸、礦井坍塌等等都威脅著煤礦從業(yè)人員的安全，制約著行業(yè)發(fā)展。為了更好的滿足能源需求，確保行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，必須采取合理措施對煤礦進行監(jiān)控，隨時掌握煤礦的狀況，研究分析其安全程度，在危險發(fā)生之前進行預測，及時進行處理，降低煤礦事故的發(fā)生概率。

1煤礦監(jiān)控的意義

從2001年到2010年十年的時間中，我國煤礦發(fā)生事故的次數(shù)以及事故死亡人數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果顯示，事故次數(shù)從最初的3000多近4000次下降到2010年的1400多次，事故頻率明顯降低。死亡人數(shù)和百萬噸死亡率也出現(xiàn)了明顯的下降。主要就是因為在新世紀以來，國家行業(yè)對于煤礦安全問題越來越重視，制定了更嚴格的管理法規(guī)，采取了一定的監(jiān)控方案。通過對發(fā)生重大礦難事故的原因進行調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，很多都是由于沒有采取合理的監(jiān)控措施或者是監(jiān)控設備失靈導致。比如2012年貴州響水煤礦發(fā)生礦難，造成23人死亡，5人受傷，根據(jù)后來的調(diào)查結(jié)果顯示，該煤礦有安裝的煤礦監(jiān)控設備，在礦難發(fā)生之前，安裝的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)曾經(jīng)發(fā)出過警報，但是工作人員沒有進行合理的處理，只是作為監(jiān)控系統(tǒng)故障處理，最終導致了礦難的發(fā)生。相反的在河北沙河北溝煤礦，在2004年的5月中旬，監(jiān)控發(fā)現(xiàn)總回風中的一氧化碳含量異常增加，由于監(jiān)控系統(tǒng)的存在預警，監(jiān)控人員迅速通告煤礦，對現(xiàn)場情況進行了迅速檢查并對井下作業(yè)人員及時撤離，由專業(yè)人員進行故障排除，避免了惡性事故的發(fā)生。

2煤礦監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦監(jiān)控系統(tǒng)涉及內(nèi)容比較復雜，由許多小系統(tǒng)配合構(gòu)成。其中比較重要的是關(guān)于煤礦運行的煤礦安全監(jiān)控、煤礦電力供應的監(jiān)控、煤礦傳送帶運輸狀況的監(jiān)控；關(guān)于煤礦工作人員安全的作業(yè)人員管理系統(tǒng)；煤礦生產(chǎn)中煤炭產(chǎn)量和生產(chǎn)過程的監(jiān)控。

2.1煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要是煤礦內(nèi)空氣中的主要氣體的含量，比如甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、煙霧濃度等；煤礦內(nèi)空氣流通狀況，比如風壓和風速以及空氣溫度等；還有煤礦通風設備的運行狀態(tài)，風門風筒和通風機等設備的開啟或者關(guān)閉。通過檢測煤礦內(nèi)瓦斯含量及通風設備的狀態(tài)，當含量過高或者設備停轉(zhuǎn)的時候，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以反饋到出現(xiàn)故障區(qū)域的電源設備，進行斷電和閉鎖。這樣可以防止出現(xiàn)火花導致瓦斯爆炸；同時系統(tǒng)會反饋給警報系統(tǒng)，提醒工作人員及時撤離，避免出現(xiàn)危險造成人員傷亡。同時煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對于煤礦故障之后進行應急救援和發(fā)生事故之后進行原因調(diào)查也十分重要。監(jiān)控系統(tǒng)可以在發(fā)生事故的時候及時記錄出現(xiàn)事故的時間，如果是發(fā)生爆炸可以確定爆炸起點和起火的原點。能夠進行科學的事故原因調(diào)查分析。

2.2煤礦工作人員管理系統(tǒng)

人員管理系統(tǒng)主要是監(jiān)測井下人員所處的位置。通過對人員位置的監(jiān)控，可以及時了解每個人員的運動軌跡，了解是否處于安全位置，同時可以記錄工作人員在某一地點的時間。通過集中的監(jiān)控可以監(jiān)測在某一個區(qū)域人員是否過于集中。而且系統(tǒng)還有相應的存儲記憶功能，能夠永久保存，隨時查閱。還可以根據(jù)具體情況對被監(jiān)控人員發(fā)出報警信號，提醒人員注意安全隱患。一旦出現(xiàn)安全事故，可以對工作人員進行定位，便于開展及時有效的救助，節(jié)省搜救時間。

2.3煤礦產(chǎn)量遠程監(jiān)控系統(tǒng)

利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r掌握各個煤礦的實際煤炭產(chǎn)量。避免出現(xiàn)煤炭產(chǎn)量過高造成產(chǎn)能過剩影響煤礦設備的安全；同時可以加強對實際產(chǎn)量的監(jiān)測，根據(jù)產(chǎn)量實時核算煤礦的稅費基金等。而且可以對所有的產(chǎn)量進行統(tǒng)計記錄，在后期可以隨時進行查詢。避免出現(xiàn)瞞報產(chǎn)量的問題，保證煤礦整體產(chǎn)量的合理配置。

3煤礦監(jiān)控特點及關(guān)鍵科學技術(shù)問題

煤礦生產(chǎn)主要在地下進行，屬于特殊工作。煤礦的礦井內(nèi)部存在各種易燃氣體和腐蝕性氣體，對于信號的監(jiān)測造成很大困難；而且整體工作環(huán)境惡劣，底下淋水情況比較嚴重，空氣中粉塵比較大；地下環(huán)境中磁場強度明顯比地上要高，對監(jiān)控設備的影響比較大。綜合看來，煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)使用比其他工業(yè)監(jiān)控難度要大，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：信號傳輸距離遠，需要從地下到地上，還要考慮煤礦礦井內(nèi)部的情況；電磁干擾嚴重，監(jiān)控設備主要以電子傳感器進行敏感信號的監(jiān)控，很多時候會由于地下磁場的干擾造成監(jiān)測失靈或者信號錯誤；監(jiān)控對象日常情況下變化不大，容易使檢測人員產(chǎn)生松懈，但是一旦出現(xiàn)變化就會造成很大的危險。為了實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)安全準確運行，現(xiàn)在煤礦行業(yè)針對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)問題進行專業(yè)的研究，以便于利用科學技術(shù)解決相關(guān)問題。目前最主要的幾個關(guān)鍵問題是：

3.1監(jiān)控信息的傳輸和處理

研究合理的布線方式，利用有線、無線和以太網(wǎng)結(jié)合的方式進行信號的傳輸，提高信號傳輸?shù)乃俣?；關(guān)于信號的處理主要是研究各種信號所代表的煤礦狀態(tài)，通過這些信號判斷煤礦是否存在安全隱患，并進行及時的反饋處理，預防事故發(fā)生。

3.2傳感器的布置

需要對煤礦各個位置的信號進行監(jiān)測，避免出現(xiàn)監(jiān)控盲區(qū)，造成安全隱患。因此在安裝布置傳感器的時候需要選擇合適的位置。

3.3生命探測和人員定位

為了在發(fā)生礦難之后及時展開對被困人員的搜救，設計合理的生命探測和人員定位系統(tǒng)。通過對人員的定位，縮短搜救的時間，提高被困人員救助效率。

4結(jié)語

通過分析可知，對于煤礦進行嚴格監(jiān)控勢在必行。而實現(xiàn)監(jiān)控也面臨各種困難。科技人員需要加強對煤礦監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)的研究，提高監(jiān)控系統(tǒng)的準確運行，預防危險事故的發(fā)生。

參考文獻：

第7篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

為扎實有效地推進煤礦瓦斯治理工作，經(jīng)研究，國家煤礦安監(jiān)局決定組織開展煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀普查工作?，F(xiàn)將有關(guān)要求通知如下：

一、高度重視普查工作

構(gòu)建“通風可靠、抽采達標、監(jiān)控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系，是深化煤礦瓦斯治理工作的重要途徑。通過安全生產(chǎn)百日督查和對近期發(fā)生的煤礦瓦斯事故原因進行分析，可以看出煤礦瓦斯抽采率和利用率偏低，部分煤礦企業(yè)通風系統(tǒng)不可靠、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)不能有效預警、現(xiàn)場管理不到位等問題仍十分突出，這些問題必須在深化瓦斯治理工作中予以解決。開展煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀普查，是一項重要基礎(chǔ)性工作，通過調(diào)查分析，摸清底數(shù)，掌握煤礦企業(yè)在礦井通風系統(tǒng)、瓦斯抽采利用、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場管理工作等方面的現(xiàn)狀，做到心中有數(shù)，深化瓦斯治理工作措施才能有的放矢。各省級煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)要高度重視煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀普查工作，主要領(lǐng)導要親自抓，明確分管領(lǐng)導，成立專門小組，研究制定方案，立即啟動普查工作。

二、精心組織普查工作

各省級煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)要組織所轄煤礦安全監(jiān)察分局，督促各類煤礦企業(yè)，依據(jù)《煤礦井工開采通風技術(shù)條件》、《煤礦瓦斯抽采基本指標》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》等標準和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，認真開展煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀普查、填報各類普查報表（詳見附表1-9），并對煤礦企業(yè)填報的報表進行審核，按要求及時上報國家煤礦安監(jiān)局。各類普查報表原則上以*年為基數(shù)填寫。

三、認真分析普查結(jié)果

駐各地煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)要通過普查工作，對轄區(qū)各類煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀進行分析，及時發(fā)現(xiàn)煤礦企業(yè)在構(gòu)建煤礦瓦斯治理工作體系過程中存在的問題，督促其制定深化瓦斯治理工作措施；要依據(jù)調(diào)查和分析結(jié)果，明確重點監(jiān)察對象和重點監(jiān)察內(nèi)容，加大監(jiān)察力度，并配合地方政府推動煤礦瓦斯治理示范礦井和示范縣建設。

四、按時上報普查報告

第8篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

關(guān)鍵詞：煤礦; 監(jiān)控系統(tǒng); 智能; 網(wǎng)絡

Abstract: with the improvement of science and technology, the content of science and technology of coal mine safety supervision and coal mine safety equipment level is then ascension. Form the whole mine safety production monitoring network, and for safety production provides reliable information technology security. Development and construction of an open, with a unified standard in the mine safety monitoring platform is the trend of The Times.

Keywords: coal; Monitoring system; Intelligent; network

中圖分類號： X924.3 文獻標識碼：A 文章編號：

一、通用技術(shù)要求及規(guī)范

按照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局年頒發(fā)的《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求AQ6201-2006》和《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范AQ1029-2007》，對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的具體技術(shù)指標及相關(guān)傳感器的配置標準進行了詳細明確。解決以前煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)沒有行業(yè)標準，造成傳輸協(xié)議和接口標準不統(tǒng)一，各分(子)系統(tǒng)之間不能互通和兼容，信息資源難于共享，監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)不能實現(xiàn)聯(lián)動的問題，從而促進煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)軟硬件研發(fā)和服務保障系統(tǒng)能力的提升。其內(nèi)容主要體現(xiàn)以下幾方面：

1、規(guī)定要求全面。

新標準對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、裝備要求、設計和安裝、甲烷傳感器的設置、其它傳感器的設置、使用與維護、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)信息處理、管理制度與技術(shù)資料等方面進行了詳細要求，并介紹了低濃度甲烷傳感器調(diào)校方法和礦用開關(guān)瓦斯電閉鎖接線原理。

2、加大了監(jiān)控密度與要求

一是明確低瓦斯礦井要裝備監(jiān)控系統(tǒng)，對《煤礦安全規(guī)程》第158條進行了修改，明確低瓦斯礦井必須裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)。

二是增加了傳感器的設置數(shù)量。通過增加傳感器的數(shù)量，加大監(jiān)控密度，形成固定地點監(jiān)控和流動人員巡檢相結(jié)合的測控網(wǎng)絡。因此，新標準對《煤礦安全規(guī)程》169、170條、175條及表3進行了修改，增加了甲烷傳感器的安設數(shù)量。

3、提高系統(tǒng)及傳感器穩(wěn)定性要求

《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》規(guī)定接入系統(tǒng)的傳感器的穩(wěn)定性指標大于15天。

4、重視系統(tǒng)維護工作

對使用維護工作進行了細化，增加了對檢修機構(gòu)、配備儀器、調(diào)校方法、維護方法、報廢、圖紙資料和信息保存等內(nèi)容。對監(jiān)控系統(tǒng)中心站及聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡中心的管理提出了要求。

二、對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要要求

1、在增加設備配置的情況下，安全監(jiān)控系統(tǒng)巡檢周期要控制到30s以內(nèi)要求，這是系統(tǒng)最基礎(chǔ)的技術(shù)指標。

2、部分傳感器的穩(wěn)定性不能滿足15d要求，不同種類傳感器之間有差別，同類傳感器不同個體之間也存在差別。主要體現(xiàn)在采用催化元件的瓦斯和一氧化碳傳感器。

3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、處理和聯(lián)動方面功能需要補充，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)變化和刷新頻率較慢、控制點比較分散、距離比較長，要求系統(tǒng)在模擬量、開關(guān)量以及導出量的斷電設置上，手段要更豐富些，采用統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)顯示，并對數(shù)據(jù)備份、網(wǎng)絡和網(wǎng)絡安全方面進行完善。

三、技術(shù)改造原則及應達到的效果

1、總體規(guī)劃，分步實施的原則。安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造可分為兩個部分：一是系統(tǒng)技術(shù)標準的改造，確保系統(tǒng)指標滿足標準和使用要求；二是傳感器配置的增加，使監(jiān)測點的配置符合標準要求。

2、整體布局,重點突出的原則。系統(tǒng)技術(shù)標準改造涉及系統(tǒng)主站層、傳輸層和設備層的全部設備，首先保障系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性滿足使用和維護要求，而設備配置的大量增加,系統(tǒng)負載的不斷加大對系統(tǒng)布局設計的合理性及穩(wěn)定性,是一種沖擊和檢驗。

3、穩(wěn)定性與經(jīng)濟性原則。在具體技術(shù)選擇中，以確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定和利于日常維護為前題。對于新技術(shù)的采用，以煤礦現(xiàn)場情況與實際需要為選擇標準。提高方案的性價比，避免設備更換的“一刀切”，對于允許使用和滿足要求的設備不立即更換。

4、開放性與安全性。以系統(tǒng)主體的數(shù)據(jù)安全為重點，確保系統(tǒng)主機與服務器的網(wǎng)絡安全性，同時最大限度實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，開發(fā)數(shù)據(jù)綜合分析價值。

5、后繼開發(fā)與可維護性。在設備及軟件的選擇上，充分考慮其通用性，擴大可選擇范圍，減少后繼開發(fā)及維護投入。

應達到的效果：

首先系統(tǒng)技術(shù)指標及系統(tǒng)容量滿足標準要求，即在達到標準及監(jiān)測要求的最大分站級設備數(shù)量時，系統(tǒng)巡檢時間和控制執(zhí)行時間等指標均滿足要求。

其次，系統(tǒng)分析、邏輯處理及斷電功能滿足要求；統(tǒng)一數(shù)據(jù)顯示和輸出格式；數(shù)據(jù)保存、監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)及網(wǎng)絡安全方面進一步提高；提高設備檢定水平。

最終系統(tǒng)傳感器配置數(shù)量及穩(wěn)定性指標滿足新標準及規(guī)定要求。重點保障海域區(qū)域的安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測設備配置要求。

四、主要技術(shù)研究及應用

我們認為，對系統(tǒng)整體的技術(shù)要求中，最重要的一點是對“系統(tǒng)最大巡檢周期不大于30S”的要求。由于煤礦安全生產(chǎn)環(huán)境、作業(yè)狀況的特殊性，煤礦安全監(jiān)控具有電氣防爆要求、工作環(huán)境惡劣、電磁干擾嚴重、監(jiān)測對象變化緩慢、控制功能單一和傳輸距離遠等特點，普遍采用單片機和485總線的方式，其傳輸內(nèi)容為數(shù)據(jù)幀格式，在該方式下，系統(tǒng)巡檢時間就成為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)指標，其決定著系統(tǒng)容量、傳輸距離、數(shù)據(jù)采集時間、控制執(zhí)行時間等系統(tǒng)指標，決定系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式等系統(tǒng)處理方式。目前的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)多分為設備層、傳輸層和數(shù)據(jù)處理層，但只要采用一主多從、時分制點名巡檢進行數(shù)據(jù)通訊的傳統(tǒng)方式，不可避免的矛盾是系統(tǒng)測點容量與巡檢時間的限制。設備層傳感器數(shù)量的增加，帶來的是傳輸屋設備數(shù)量的同步增加，主站必須逐個對所有分站進行巡檢，導致巡檢周期長、傳輸速度慢、時效性差和聯(lián)動反應弱。

目前對提高系統(tǒng)巡檢周期的主要方法：

1、提高系統(tǒng)通訊速率。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)通訊速率多為1200、2400和4800bps。但提高系統(tǒng)通訊速率對縮短系統(tǒng)巡檢時間的作用有限，因為提高系統(tǒng)通訊速率帶來的是系統(tǒng)傳輸距離的縮短和抗干擾能力下降，犧牲的是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且系統(tǒng)傳輸距離的縮短，需要增加通訊中繼設備，而中繼設備的運行情況將決定整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不宜采中通訊中繼設備。所以系統(tǒng)通訊速率的提高，需要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模及現(xiàn)場安裝情況確定。

2、虛擬主機串口，增加傳輸通道。目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主機多采用一主多從和時分制，通過1到2個傳輸接口與下級設備進行通訊。增加傳輸通道即將一路通訊擴展到多路通訊，將系統(tǒng)通訊層設備劃分成多個區(qū)域，每個區(qū)域通過各自獨立的傳輸線路和傳輸接口與系統(tǒng)主機進行通訊。目前該方法的優(yōu)點是對系統(tǒng)設備改動少、不增加通訊中繼設備，并且可將系統(tǒng)劃分成多個地理上分離的區(qū)域進行同時巡檢，可以有效地縮短巡檢周期和進行了故障隔離。是目前控制系統(tǒng)巡檢周期的有效手段。

3、采用以太網(wǎng)與RS485轉(zhuǎn)換,增加數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡WEB。

針對目前北皂煤礦成功應用井下防爆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，將安全監(jiān)控系統(tǒng)接入工業(yè)以太網(wǎng)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)通訊速度質(zhì)的飛躍?；诎踩煽浚⑶揖哂幸欢ㄩ_放性的數(shù)據(jù)庫，對各種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行有選擇地集成，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和接口，采用標準通訊協(xié)議。從而可以通過一個窗口，對整個礦井監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行查看和瀏覽。統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉庫，在集成化的數(shù)據(jù)管理中，所有的數(shù)據(jù)是在一個數(shù)據(jù)庫中進行管理，數(shù)據(jù)一旦被輸入，在整個系統(tǒng)中都可以使用。各種圖形、圖像、報表信息都通過統(tǒng)一方式在任何一臺終端統(tǒng)一瀏覽，統(tǒng)一界面。

五、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向

通過對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用與維護，目前需要改進與提高的方面主要是傳感器的更新與維護，主要體現(xiàn)在傳感技術(shù)的應用落后于現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測的需要，傳感器的檢驗滯后于傳感技術(shù)的應用。

1、智能傳感器

傳感器具有模塊化的設計，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和電源等電路的通用，可配接各種不同的傳感組件。當用于不同被測物理量時，只需更換傳感組件。同一傳感器還可同時接入多個傳感組件構(gòu)成多參數(shù)傳感器。

具有多種輸出信號制式的智能傳感器可以很方便地接入各種不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，兼容性強。采用電壓或電流輸出時，可接入現(xiàn)場控制器中；采用雙極性不歸零的頻率輸出時，可接入標準分站；采用RS485等總線輸出時，可接入系統(tǒng)通訊線路中，提高傳輸速度。

2、智能監(jiān)控站

第9篇：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究范文

關(guān)鍵詞：工業(yè)電視 智能視頻監(jiān)控 煤礦

中圖分類號:TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0026-02

Abstract: Traditional industrial TV monitoring perform poor accuracy of the alarm, intelligent video surveillance remedy these deficiencies from a large extent. In this paper, we analyzed intelligent video surveillance technology. For special coal mine safe production environment, using intelligent video surveillance technology in the production of Coal Mine Safety Monitoring System for intelligent video linkage has been proposed. The system is able to raise the alarm in a large extent, the accuracy for the coal mine production safety to provide more reliable protection.

Keywords: industrial TV intelligent video surveillance Coal Mine

1、背景

煤礦工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要用于煤礦安全生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)、場所和部門的電視監(jiān)控，可以將各個監(jiān)控點的圖像采集后傳輸?shù)街行谋O(jiān)控室并實時顯示在監(jiān)視器上。通過本系統(tǒng)，地面監(jiān)控人員能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)各監(jiān)控點的違章作業(yè)情況，防患以未然，為煤礦的安全生產(chǎn)保駕護航。

2、智能視頻監(jiān)控技術(shù)

智能視頻監(jiān)控是將計算機視覺技術(shù)引入到視頻監(jiān)控中而產(chǎn)生的，目前，智能視頻監(jiān)控已經(jīng)成為計算機視覺中一個重要的研究領(lǐng)域，圖1給出了智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一般流程，從監(jiān)控攝像頭開始，包括運動對象提取、對象描述、對象跟蹤、對象識別和對象的行為分析，最后進行預警或報警。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)主要包括對視頻圖像序列自動地進行運動對象的提取、描述、跟蹤、識別和行為分析等方面的內(nèi)容。如果把攝像機看作人的眼睛，而智能視頻系統(tǒng)或設備則可以看作人的大腦。智能視頻監(jiān)控技術(shù)就是借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能，對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析，過濾掉監(jiān)控者不關(guān)心的信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。智能視頻監(jiān)控以數(shù)字化、網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，但又有別于一般的網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控，它是一種更高端的視頻監(jiān)控應用。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識別不同的物體，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況，并能夠以最快和最佳的方式發(fā)出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效的協(xié)助安全人員處理危機，并最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象。其最終目的就是要使計算機能夠分析、描述和理解視頻畫面中的內(nèi)容。智能視頻監(jiān)控涉及到計算機視覺、圖像視頻處理和人工智能領(lǐng)域中的眾多核心技術(shù)，是一個非常具有挑戰(zhàn)性的困難問題。

3、系統(tǒng)構(gòu)成

煤礦安全生產(chǎn)智能視頻聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于行為判別技術(shù)應用和視頻系統(tǒng)應用集成技術(shù)的先進的煤礦管理系統(tǒng)，能夠把現(xiàn)在煤礦各個相對獨立的前端攝像頭整合為一個具有統(tǒng)一管理的攝像頭傳感器系統(tǒng)。實時獲取煤礦安全相關(guān)數(shù)據(jù)，通過視頻分析功能智能的轉(zhuǎn)向事件發(fā)生地；強大的聯(lián)動功能，智能視頻分析與輔助決策能力，能夠有效遏制重大事故的發(fā)生；操作簡單，界面友好，讓決策者能夠盡快根據(jù)事件現(xiàn)場環(huán)境快速進行決策指揮，工作環(huán)境更加健康；可以有效提高煤礦生產(chǎn)與安全管理效率。

4、視頻監(jiān)控信號采集與顯示系統(tǒng)

4.1 井下監(jiān)控與傳輸

井下攝像頭采用經(jīng)過國家本安認證的礦用防爆光纖攝像機，并適應井下的低照度的光學條件。同時要采用無火花的阻燃光纖傳輸技術(shù)，保證系統(tǒng)在井底的安全運行。

4.2 地面監(jiān)控部分

地面監(jiān)控部分由于每個監(jiān)控點監(jiān)控范圍較大而且需要日夜監(jiān)控功能，所以采用帶云臺且適應低照度情況的進口全方位一體化攝像機，為保證煤礦惡劣條件下的可靠性與售后服務便利性，地面均采用同軸電纜接入調(diào)度室和絞車房。

4.3 控制室部分

控制室部分包括：10路高清晰大屏幕彩色監(jiān)控墻；電視墻中間為大屏幕液晶顯示器，即可做監(jiān)視屏也可以顯示電腦數(shù)據(jù)和信息；視頻矩陣；視頻分配器；視頻光端機；視頻服務器；控制臺等；LED電子顯示屏等。

絞車房室部分包括：2路高清晰彩色監(jiān)視器(19英寸)；

控制系統(tǒng)包括圖像處理系統(tǒng)、視頻切換矩陣、主控制計算機等。主控計算機通過控制軟件，將連接在此網(wǎng)絡中指定IP計算機畫面?zhèn)魉偷街骺赜嬎銠C。圖像處理系統(tǒng)采用WINDOWS 操作平臺及窗口式跨物理界面處理技術(shù)，可顯示多窗口計算機信號及視頻信號，并可接入局域網(wǎng)絡及國際互聯(lián)網(wǎng)。圖像控制系統(tǒng)可構(gòu)成"虛屏"，實現(xiàn)2×1跨屏操作，電腦圖文與視頻圖象可任意開窗顯示，窗口大小和位置任意，可跨屏顯示多路網(wǎng)絡信號或視頻信號,監(jiān)控信號中任何一路視頻及所有計算機顯示窗口可在大屏幕上任意放大、縮小、拖動、疊加顯示。

5、結(jié)語

在煤礦上建立智能視頻聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)能夠解決傳統(tǒng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)因為一些固有因素的限制而帶來的許多問題，縮短突發(fā)事件響應時間，提高報警系統(tǒng)的精確度，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障。

參考文獻

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