謝廣春

摘 要：煤礦是一種重要的能源，在社會的發(fā)展中起到重要的作用。而煤礦的生產(chǎn)過程具有一定的危險性，稍有不慎就可能發(fā)生人員傷亡的事故，造成嚴(yán)重的后果，既不利于社會的發(fā)展，還會影響到社會的穩(wěn)定和諧。所以應(yīng)對煤礦的生產(chǎn)高度重視。而煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)對煤礦內(nèi)的自然環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控，這樣使工作人員能夠及時掌握礦井內(nèi)的情況，進(jìn)而減少事故的發(fā)生幾率?；诖?，文章對煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為細(xì)致的分析，希望通過文章的分析能夠?qū)γ旱V的安全生產(chǎn)起到一定的積極作用，使其得到順利的進(jìn)行，為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

關(guān)鍵詞：煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用；分析

引言

眾所周知，煤礦的生產(chǎn)中存在一定的安全隱患，所以在煤礦的安全生產(chǎn)成為了煤礦生產(chǎn)的主題，相關(guān)政府部門也對其非常重視。怎樣使煤礦的生產(chǎn)達(dá)到安全狀態(tài)，一直是業(yè)內(nèi)人士研究的重點(diǎn)內(nèi)容。煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)就是保障煤礦安全生產(chǎn)的衛(wèi)士。它主要是針對煤礦安全生產(chǎn)過程進(jìn)行控制管理的重要系統(tǒng)程序，其能夠有效控制和預(yù)防煤礦生產(chǎn)中的安全事故，是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要力量。同時它也是現(xiàn)代信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)及管理中應(yīng)用的主要體現(xiàn)。也正因為有了煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，才使得煤礦的安全生產(chǎn)工作效率得到了大幅度提升，也全面提高了煤礦安全生產(chǎn)管理的水平。所以對其進(jìn)一步研究使其更好的應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)是必要也是必須的。文章將對煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

1 積極推廣監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)

1.1 現(xiàn)階段我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

煤炭行業(yè)的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用在我國比較晚，上世紀(jì)八十年代初期，有煤礦從國外引進(jìn)了一批監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，如德國的TF-200系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在我國的煤炭業(yè)發(fā)展中起到了很大的作用，同時為我國的科研工作提供了良好的思路，但由于該系統(tǒng)價格比較高，在維護(hù)上存在一定的難度，系統(tǒng)軟件通用性差，技術(shù)服務(wù)有缺憾及技術(shù)較為落后等，總而言之國外的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在我國的推廣中還是表現(xiàn)出不太適應(yīng)的現(xiàn)象。其實我國不僅僅是引進(jìn)了國外的系統(tǒng)，還積極地與我國的發(fā)展實際相結(jié)合，進(jìn)而研制出了一系列富有數(shù)字化和綜合化煤礦安全網(wǎng)絡(luò)的檢測體系，這樣與我國的煤礦生產(chǎn)較為契合，適合在我國應(yīng)用。與此同時，這些系統(tǒng)還在很大程度上影響著我國煤礦檢測體系的技術(shù)發(fā)展水平。

1.2 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的重要意義

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，所有的礦井都要安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)。無論是安裝還是維護(hù)亦或是使用都要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。眾所周知，煤礦的生產(chǎn)通常都是在井下作業(yè)，環(huán)境比較差，并且容易發(fā)生瓦斯爆炸等安全事故，一旦出現(xiàn)安全事故，就會威脅到井下作業(yè)人員的生命安全。另外，還會使用到很多的大型機(jī)電設(shè)備，所以煤礦的安全生產(chǎn)在很大程度上會受到設(shè)備是否正常運(yùn)行的影響。煤礦的安全生產(chǎn)離不開礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。在不斷發(fā)展的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)中，煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備所發(fā)揮的作用越來越巨大。所以大部分地方、國有煤礦也都安裝了安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控體系，使我國煤礦的安全生產(chǎn)得到了極大的改善。

1.3 監(jiān)測監(jiān)控體系的安全構(gòu)成

監(jiān)測監(jiān)控體系的構(gòu)成主要有傳感器、斷電儀、傳輸線、調(diào)度盤、地面主站以及工作站等，生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)用的是非智能型和智能型瓦斯類傳感器和可靠性高、壽命長斷電儀。同時，還有以單片機(jī)為核心智能型工作站來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且接受主站的信息控制斷電。每個系統(tǒng)的傳輸方式不同，傳輸路線也不盡相同，主要使用調(diào)度盤來模擬設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和顯示相關(guān)參數(shù)。主站監(jiān)控機(jī)主要用來搜集數(shù)據(jù)，打印各種曲線和報表，進(jìn)而對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。

1.4 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模式

近年來計算機(jī)技術(shù)在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，每項工作都會或多或少的應(yīng)用到。在其推動下，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控體系運(yùn)行的正常率和巡檢速度得到了極大的提升。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的模式有：（1）地面的中心站達(dá)到分站是公共線，而分站達(dá)到傳感器是專用的電纜，這類系統(tǒng)分站就是PIC分站，但是分站過后的每個傳感器都需要一個專用的電纜，這就在無形中給維護(hù)工作增加了難度系數(shù)。（2）全總線式，沒有分站。其能方便在總線上歸結(jié)，當(dāng)干線延伸就可添加干線的擴(kuò)展器，在傳感器較為集中地點(diǎn)，就可通過添加分站來實現(xiàn)集中的控制。

1.5 積極推廣監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，是實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的有效途徑

礦井中用來監(jiān)測監(jiān)控安全生產(chǎn)的系統(tǒng)安裝的工作站、傳感器、報警斷電的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常情況下都是連續(xù)工作模式，瓦斯的含量是可以很輕易的測量出。如果出現(xiàn)了異常情況，聲光會發(fā)出警報，執(zhí)行區(qū)域就會在第一時間斷電，這樣能夠預(yù)防安全事故的發(fā)生。另外，隨時定時將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給地面的調(diào)度室，有利于調(diào)度人員能夠?qū)崟r掌握煤礦生產(chǎn)的內(nèi)部狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常，將采取有效措施加以處理，化險為夷。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在保障煤礦安全，減少事故發(fā)生方面表現(xiàn)是非常出色的。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可以有效降低事故，還可以預(yù)防事故，并且能夠大大提高生產(chǎn)效率，從而使礦井的管理更為現(xiàn)代化。文章主要通過分析KJ95N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)一步說明監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用為煤礦安全生產(chǎn)提供的巨大作用。KJ95N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)采用的是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ARM嵌入式技術(shù)和EMC抗干擾技術(shù)，最大的作用在于對礦井上、下的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而提供一系列準(zhǔn)確的參數(shù)，相關(guān)的工作人員可以通過它來對礦井下的環(huán)境進(jìn)行掌握，及時了解井下各點(diǎn)的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)問題可以在第一時間里通知相關(guān)人員，進(jìn)而相關(guān)的處理。值班人員可以對工作面的情況和生產(chǎn)參數(shù)的變化情況進(jìn)行及時掌握和了解，對那些安全隱患能夠快速做出反應(yīng)，進(jìn)行處理，降低事故的發(fā)生率。KJ95N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是建立在GEPON傳輸平臺上的，進(jìn)而形成一條貫穿礦井井上、井下的高速傳輸網(wǎng)絡(luò)，為隱患的及時發(fā)現(xiàn)并處理和預(yù)防都提供重要的安全保障，同時也有利于企業(yè)實現(xiàn)信息化管理，歸根結(jié)底都是為了企業(yè)更加健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

2 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

2.1 發(fā)展品種齊全、高可靠性的礦用傳感器

僅就現(xiàn)階段的發(fā)展來看，我國的監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器存在的問題主要有：（1）品種較為單一，多數(shù)傳感器都是為了監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備工作參數(shù)的比較少。（2）現(xiàn)有的傳感器的準(zhǔn)確度、可靠性還有待于進(jìn)一步提高?，F(xiàn)階段我國的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)向可靠性高的方向發(fā)展。在新型傳感器的開發(fā)中，應(yīng)盡量實現(xiàn)設(shè)備的高智能化。選擇新的一次敏感元件，有效利用微處理器，實現(xiàn)自動調(diào)零，自動校準(zhǔn)等功能的運(yùn)用，現(xiàn)場配備總線標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)傳接口。統(tǒng)一設(shè)置所需要的輸出信號，但由于環(huán)境安全參數(shù)的變化比較慢，輸出的過程中可以使用頻率信號，進(jìn)而大大提高傳輸?shù)幕Q性，使數(shù)據(jù)的處理更加便捷，實現(xiàn)傳感器的互換性。傳感器的發(fā)展方向是復(fù)合型，對不同類型的傳感器進(jìn)行有機(jī)組合，使用不同的一次敏感元件，運(yùn)用相同的轉(zhuǎn)換，發(fā)送電路，對數(shù)據(jù)分時段進(jìn)行采集和傳送。

2.2 發(fā)展專家診斷、專家決策系統(tǒng)軟件

現(xiàn)階段我國的監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要的應(yīng)用范圍是收集被檢測量，存儲和曲線、圖形以及報表輸出，處理基本數(shù)據(jù)。所以開發(fā)專家決策，專家診斷的系統(tǒng)軟件是較為有效的途徑。如在檢測礦井中的瓦斯氣體時，如果發(fā)生安全事故，能為工作人員提供最好的逃生路線，能及時搶救被困人員和設(shè)備，應(yīng)急預(yù)案也能夠做到全面、有效。還能夠及時地對機(jī)械設(shè)備的故障做出正確的判斷。

2.3 發(fā)展覆蓋面廣的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)階段我國生產(chǎn)監(jiān)測和控制系統(tǒng)的公司或機(jī)構(gòu)要大于二十家，產(chǎn)品以監(jiān)測環(huán)境安全參數(shù)為主，一旦安全參數(shù)出現(xiàn)不正常的情況，會馬上執(zhí)行報警或斷電控制。在生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測上，監(jiān)測的是設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)，有的監(jiān)測系統(tǒng)還能夠有效調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度和風(fēng)門。研發(fā)出覆蓋面更廣的監(jiān)測和控制系統(tǒng)，有利于實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的綜合自動化。采礦設(shè)備應(yīng)設(shè)計成機(jī)電一體化產(chǎn)品，裝備，監(jiān)控與遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備是不可或缺的組成部分，使其能夠與工業(yè)局網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接。研發(fā)地面生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控煤炭生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)。

2.4 規(guī)范網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化

我國的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)多基于獨(dú)立運(yùn)行，兩級管理子系統(tǒng)通常是DCS系統(tǒng)，增加其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)樹。分層樹結(jié)構(gòu)是一個分層的管理體系，配置靈活，易于擴(kuò)展，成本低，但星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜途徑的中間節(jié)點(diǎn)，以連接主被攝體之間的兩個節(jié)點(diǎn)（分站）特別是難以轉(zhuǎn)移阻抗匹配，這就會造成傳輸質(zhì)量的不穩(wěn)定，這一點(diǎn)應(yīng)該引起我們的注意。

某煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中使用TOKEN-RING局域網(wǎng)，實現(xiàn)了邏輯環(huán)網(wǎng)，運(yùn)用物理星型進(jìn)行連接，不僅傳輸速度較高，而且可靠性也很高，但有存在一定的缺點(diǎn)，那就是成本比較高。KJ66系統(tǒng)采用自主研發(fā)的Xdnet適時網(wǎng)絡(luò)，使用Novell網(wǎng)絡(luò)硬件介質(zhì)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這樣能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)文件進(jìn)行一般管理，并可以直接應(yīng)用低級別的協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。所以，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適用的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，大大提升網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化。

3 結(jié)束語

通過文章的分析使我們深刻的感受到煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中所能夠起到的重要作用。在經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展的背景下，人們對于煤礦安全生產(chǎn)的重視程度也在不斷加深。這就需要我們進(jìn)一步加大對于煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)力度，使煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)更加完善，使煤礦生產(chǎn)工作得到順利發(fā)展，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)更大的力量。而要做到這一點(diǎn)，需要相關(guān)工作人員深刻認(rèn)識到自身工作的重要意義和肩負(fù)的責(zé)任，不僅僅是為了經(jīng)濟(jì)社會的更好建設(shè)，還會關(guān)系到礦井工作人員的生命安全。安全無小事！任何會威脅到人民群眾生命財產(chǎn)損失的事都是頭等大事，也是需要我們高度重視的。也只有在思想上給予研發(fā)工作足夠的重視，才能使工作人員充分發(fā)揮主觀能動性，積極探索和創(chuàng)新。我們完全有理由相信，在工作人員的不懈努力下，我國的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)會得到更好的發(fā)展，更好的應(yīng)用！

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