趙國(guó)剛

(山西汾西礦業(yè)集團(tuán)柳灣煤礦，山西 孝義 032303)

前言

信息技術(shù)是一門綜合性較強(qiáng)，且復(fù)雜的技術(shù)。它需要聯(lián)合計(jì)算機(jī)和通信兩大技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、顯示等作用，這便是綜合性的信息技術(shù)。受經(jīng)濟(jì)全球化影響，越來(lái)越多的煤礦企業(yè)利用信息技術(shù)操控煤礦設(shè)備，最后達(dá)到自動(dòng)化、數(shù)字化等操控設(shè)備的目的[1]，保障信息傳輸?shù)母咚傩?、及時(shí)性、準(zhǔn)確性。

一、我國(guó)礦井在安全生產(chǎn)方面存在的問(wèn)題

煤業(yè)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)與人民生活發(fā)揮著巨大作用，我們需要嚴(yán)格執(zhí)行管理?xiàng)l例，用科學(xué)的技術(shù)手段去做好煤礦安全管理工作。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)大多數(shù)的煤礦存在著這樣問(wèn)題，比如煤礦地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，施工不方便，安全隱患多，管理手段落后，應(yīng)對(duì)沖擊地壓、瓦斯防治等特殊情況不及時(shí)等，這便造成安全管理技術(shù)落后，難以應(yīng)對(duì)各種突發(fā)的煤礦安全事故。另外，礦井企業(yè)中在安全生產(chǎn)方面的專業(yè)人才少，同時(shí)對(duì)于技術(shù)、資源等管理方面也存在同樣問(wèn)題，因此礦井安全生產(chǎn)不能得到保障。

二、智能監(jiān)控信息技術(shù)基本情況

智能監(jiān)控信息技術(shù)是一門能夠在礦井生產(chǎn)與設(shè)備管理方面達(dá)到自動(dòng)化、智能化、信息化要求的綜合性技術(shù)。因此，它適用于不同環(huán)境下的礦井煤礦生產(chǎn)。

1 系統(tǒng)組成

礦井安全中的智能監(jiān)控信息技術(shù)通常是包括監(jiān)控中心、傳輸層、現(xiàn)場(chǎng)采集控制三個(gè)部分。其中控制中心有監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控管理軟件、錄像，以及其他部分。而監(jiān)控分站點(diǎn)傳感器報(bào)警斷電儀、攝像機(jī)，這是現(xiàn)場(chǎng)采集控制包含的內(nèi)容。

2 工作原理

智能監(jiān)控信息技術(shù)的工作原理是基于監(jiān)控主機(jī)在礦井底下的分站點(diǎn)進(jìn)行不斷的信息交流與信息傳輸，將分站點(diǎn)在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集的每個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)輸送到主機(jī)，然后根據(jù)監(jiān)控主機(jī)規(guī)定的參數(shù)設(shè)置報(bào)警的最大額度。這時(shí)，主機(jī)處理分站點(diǎn)輸送來(lái)的數(shù)據(jù)，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定的報(bào)警參數(shù)時(shí)，其監(jiān)控主機(jī)與傳感器會(huì)發(fā)出緊急報(bào)警，后者傳感器上閃爍的報(bào)警指示燈會(huì)提示施工人員需要留意了，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)的屏幕上會(huì)出現(xiàn)礦井下報(bào)警傳感器位置與時(shí)間，最后能極大可能的定位事故發(fā)生地。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

1)綜合應(yīng)用強(qiáng)

智能監(jiān)控系統(tǒng)是一門綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，使得安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)控制、人員監(jiān)測(cè)定位視頻顯示、安防報(bào)警相結(jié)合的三大功能得以實(shí)現(xiàn)，能及時(shí)并快速反應(yīng)礦井下傳輸?shù)男畔ⅲ缓髠魉偷骄媳O(jiān)控中心最后及時(shí)的做好安全監(jiān)測(cè)。此外，它和局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相連接，便于操控信息技術(shù)。第三，這種系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一旦應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，能大大拓展系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)與功能，從而降低大量的設(shè)備利用，減少設(shè)備成本。

2)傳輸網(wǎng)絡(luò)效率快、簡(jiǎn)單可靠

在進(jìn)行信息傳遞時(shí)，我們通常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，將精準(zhǔn)的信息實(shí)時(shí)傳送，傳輸錯(cuò)誤率不得超過(guò)8個(gè)點(diǎn)。目前我們以光纖為原材料建立的新網(wǎng)絡(luò)，提高了信息傳輸效率，同時(shí)對(duì)抵抗其他不相關(guān)的問(wèn)題有積極的影響，信息的快速傳輸在通常情況下不受雷電磁場(chǎng)的影響。網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)限范圍極廣，在通信的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中，TCP/IP已經(jīng)為計(jì)算機(jī)和局域網(wǎng)創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。只要可以支持以上網(wǎng)絡(luò)，我們就可以將多媒體信號(hào)進(jìn)行傳輸。此系統(tǒng)運(yùn)用局域網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)主要是所有的終端設(shè)備都可以將其信息資源在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)共享。也給信息傳遞提供了便利。

3)分站獨(dú)立性好、適應(yīng)快

由于礦井下有監(jiān)控的分站點(diǎn)傳感器和開關(guān)控制單元構(gòu)成的一個(gè)專門監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所以受外界與人為兩大因素影響，監(jiān)控中心的主機(jī)和礦井底下的分站點(diǎn)不能及時(shí)傳輸信息。這時(shí)分站點(diǎn)為了減少干擾，獨(dú)立工作，減少出現(xiàn)礦井生產(chǎn)中的安全隱患，分站的監(jiān)控同樣可以利用液晶顯示各個(gè)系統(tǒng)中的工作現(xiàn)狀和開關(guān)量的控制。如果監(jiān)控中心的主機(jī)和定位器受總線等其他因素影響，難以傳輸信息，這時(shí)定位器與分站點(diǎn)監(jiān)測(cè)發(fā)揮了巨大優(yōu)勢(shì)，其具有相同功能，不僅可以獨(dú)立工作，而且能夠正常接收、識(shí)別，以及記錄接受的信號(hào)，從而保障夠保證信息能夠及時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確保存，還有傳送。

三、智能監(jiān)控信息技術(shù)在礦井中的應(yīng)用

智能監(jiān)控信息技術(shù)主要應(yīng)用五大部分，即瓦斯安全監(jiān)測(cè)、礦井通風(fēng)、礦井礦壓檢測(cè)等幾個(gè)方面。

1)運(yùn)用于瓦斯安全檢測(cè)系統(tǒng)

瓦斯的安全問(wèn)題是煤礦施工的重點(diǎn)。由于我國(guó)通信技術(shù)與電子信息技術(shù)的發(fā)展，瓦斯安全監(jiān)測(cè)方法在不斷改進(jìn)，但無(wú)論如何改進(jìn)，其基本原理與功能沒有發(fā)生太大變化。瓦斯的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常是由傳感器、分站點(diǎn)、監(jiān)控中心和相應(yīng)的傳輸設(shè)備這幾個(gè)部分組成。它們之間的關(guān)系是相互作用，不可或缺，從而才能發(fā)揮信息的采集、傳輸?shù)茸饔谩?/p>

傳感器分很多，諸如一氧化碳傳感器、溫度傳感器，以及其他，它們是礦井生產(chǎn)中不可或缺的配件。在礦井下分站先采集每個(gè)傳感器的信息，然后把信號(hào)處理的信息輸送到監(jiān)控主機(jī)上。與此同時(shí)，分站點(diǎn)收到指令，進(jìn)行安全報(bào)警。

2)應(yīng)用于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比于安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，都是差不多的。其工作原理主要是利用計(jì)算機(jī)仿真、信息等技術(shù)，結(jié)合通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)安全、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模擬技術(shù)，從而增強(qiáng)礦井在作業(yè)時(shí)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的安全性與穩(wěn)定性。其組成部分是傳感器、分站點(diǎn)、傳輸設(shè)備以及地面的控制。通過(guò)增強(qiáng)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性，很大程度上有利于礦井環(huán)境下瓦斯安全。另外，它能夠應(yīng)對(duì)礦井事故中的風(fēng)流變化或者災(zāi)難，意義重大。

3)適用于礦井礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

礦井礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分主要是地面控制中心，由礦壓傳感器，傳輸?shù)仍O(shè)備，在礦井實(shí)施過(guò)程中所遇到壓力能夠?qū)崟r(shí)做出判斷。把液壓支架上的發(fā)生的壓力信號(hào)及時(shí)傳遞給礦壓傳感器，是信息傳遞的重要過(guò)程。在礦井的每一個(gè)采區(qū)我們都要建議一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)這種方式，我們可以把各個(gè)采區(qū)的具體情況實(shí)時(shí)輸送到地面監(jiān)控中心。在礦井其他分站的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可通過(guò)把多個(gè)礦壓傳感器相結(jié)合，這樣更有利于實(shí)時(shí)傳輸信息。傳輸設(shè)備的主要組成部分主要是調(diào)制解調(diào)器和通訊電纜，可以對(duì)信號(hào)傳輸?shù)亩嗝襟w起到一定的作用。

各個(gè)分站點(diǎn)通過(guò)礦壓傳感器傳送來(lái)的相關(guān)信息都會(huì)被送到地面控制中心的電腦上，基于檢測(cè)參考數(shù)有最大值，假設(shè)超出其負(fù)荷值，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)及傳感器會(huì)及時(shí)報(bào)警并進(jìn)入到緊急處理的狀態(tài)以警示相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注意人身安全。隨著地面控制中心的計(jì)算機(jī)越來(lái)越智能未來(lái)化，它可以將重要的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)儲(chǔ)存并將其相比較，所以我們可以實(shí)時(shí)查閱其中各項(xiàng)資料，以判斷過(guò)往數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。

4)應(yīng)用于井下安全考勤系統(tǒng)

井下安全考勤系統(tǒng)的組成部分相對(duì)簡(jiǎn)單，考勤系統(tǒng)主要通過(guò)計(jì)算機(jī)中心和底下的支線通訊相互銜接，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)出入井的考勤點(diǎn)?，F(xiàn)階段通常應(yīng)用的安全考勤系統(tǒng)分為兩大類，一是利用礦燈燈頭打卡的考勤系統(tǒng)，此系統(tǒng)在井內(nèi)外均設(shè)立了考勤點(diǎn)，可以對(duì)安全考勤的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。二是金屬片打卡的安全考勤系統(tǒng)，此系統(tǒng)是在地面上建立出入井的考勤點(diǎn)。以上兩種類型在本質(zhì)上有很大差異。

5)試驗(yàn)中的專家智能系統(tǒng)

就當(dāng)前應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，監(jiān)控信息技術(shù)在某些方面存在限制，難以發(fā)揮高層次、精細(xì)化的管理功能。而且在很多時(shí)候，其信息技術(shù)是屬于各個(gè)相關(guān)部?jī)?nèi)以及單位，因?yàn)閺膶?shí)際操作過(guò)程與利用上看，大量的系統(tǒng)在進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和信息處理工作時(shí)，功能還是相對(duì)簡(jiǎn)單，難以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)管理的要求，尤其在安全預(yù)測(cè)決策方面存在限制。因此，我們把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到專家智能系統(tǒng)。這項(xiàng)系統(tǒng)是以專家信息數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)資源采集為基礎(chǔ)資源的智能決策系統(tǒng)，能夠大大提高煤礦企業(yè)管理水平。但此項(xiàng)系統(tǒng)受各種技術(shù)的限制，仍處于試驗(yàn)階段，尚未投入使用。