煤矿安全监控系统介绍模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇煤矿安全监控系统介绍，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

煤矿安全监控系统作为煤矿井下安全避险“六大系统”之一，主要完成对井下甲烷、一氧化碳、温度和风速等环境参数的动态监控。对保障煤矿安全生产，提高生产效率和机电设备的利用率都具有十分重要的作用。目前，国家要求煤矿企业必须安装煤矿安全监控系统，而煤矿企业的安全监控技术人员却严重不足。煤炭院校作为煤矿企业技术人员的培养基地应加强“煤矿安全监控系统安装与维护”课程建设，充分结合煤矿企业生产实际，培养具有高水平的煤矿安全监控技能人才。

2存在问题

2.1师资力量不足

煤矿安全监控系统的授课教师应同时具备煤矿开采、通风、计算机技术、电子技术等方面的理论基础知识以及较强的设备安装、调试以及维护能力。学校的专职授课教师往往具备较强的理论功底，但是动手实践能力有所欠缺；而企业的外聘教师却恰恰相反。因此迫切需要树立新的人才培养机制来使用课程教学的需要。

2.2缺乏有针对性的教材

本课程的教学大纲要求学生掌握煤矿安全监控系统的设计选型，熟悉分站、传感器、断电仪的基本工作原理、技术参数及安装调试方法，熟悉煤矿安全监控软件的设置以及使用方法，掌握监控系统常见故障处理方法。了解煤矿安全监控系统的日常管理和维护制度。现有教材大部分是以理论为主，着重介绍矿井开采、通风、计算机相关的理论知识，而涉及到具体实践操作部分往往讲解得不够详细。

2.3实践教学条件不足

本门课程最终目的是让学生掌握煤矿安全监控系统的安装与维护方法，这就需要购买足够数量的设备来供学生进行实训。而煤矿安全监控系统动辄10～20万一套，学校往往没有这么多的资金来购买足够的设备供学生实训，大部分煤炭类学校仅仅购买几套设备供教师演示用，学生没有设备来进行实践就导致其动手能力严重不足。毕业到煤矿企业后也无法马上上岗，这也给企业增加了一定的培训负担。

3解决方法

3.1加强师资队伍建设

授课教师应加强业务学习，掌握《煤矿安全章程》、《AQ1029-2007》中的相关内容，以及甲烷、一氧化碳、风速等传感器报警值、断电值、浮点值的行业标准。学校应派遣教师前往煤矿安全监控设备生产厂家进行顶岗锻炼，学习其新技术、新设备，了解设备的内部构成便于现场教学；派遣教师前往煤矿企业，掌握设备在现场进行安装、调试的步骤及方法。这样教师顶岗锻炼返校后就能充分结合企业实际进行教学。

3.2编写理实一体的教材

现有的教材侧重理论，在实践操作教学上有所欠缺，因此需要编写一本理实一体的教材。笔者曾参与了全国煤炭高职高专“十二五”规划教材《矿井安全监控系统安装与维护》（已出版）的编写，该教材以国内市面上主要的KJ90NA系统的煤矿安全监控设备为基础，基于项目教学的方式，在充分介绍系统设计、选型等理论知识的同时，详细介绍了分站、传感器、断电仪等设备的安装、维护以及调试过程。

3.3建立虚实一体的实验教学系统

煤矿安全监控实验教学系统要求既能够重现真实井下设备的实际工作情况，又能随机生成井下各种数据（包含各种突发异常据），提供给每位学生上机实验用。为了实现这个目的，可以建立虚实一体的实验教学系统，布置几套典型的的煤矿安全监控设备让学生对系统的整体结构有一个直观的认识，同时为了让每位学生都能够独立动手完成系统的安装、调试，可以结合真实的煤矿安全监控软件，利用模拟器随机产生井下各项数据，开发一套虚拟实训系统（笔者曾参与该系统的研发，并已完成，现已用于教学）。

在原有的真实煤矿安全监控系统中井下监控设备价格较高，大部分学校没有足够的资金为每位实验的学生配置一套完整的设备。因此学校在购买几种典型的设备用于展示系统整体结构的同时，可以开发一套模拟系统用于产生井下传感器的各项数据，以及对应设备的状态。模拟煤矿监控系统在一般的PC即可运行，该系统动态模拟煤矿井下各种复杂环境参数的变化，通过实验系统教学，能够使学生在模拟环境下了解实际生产的各种情况， 对整个煤矿井下监控系统有一个完整、形象的认识。同时，每位学生可以通过亲自动手操作，应用软件修改各种参数，学会如何应对实际生产中可能出现的问题以及特殊极端情况。当学生独立在模拟系统上完成了系统组建及参数设置之后，再分批次在真实的煤矿安全监控系统上进行系统的组建与配置，这样就大大节约了成本，同时也能保证每位学生都能够上机完成实验。

真实煤矿安全监控系统硬件教学使学生更深入地了解系统构造、通信控制及传感器的工作原理；模拟煤矿安全监控软件学习使学生掌握监控系统的搭建及配置方法。两者有机的结合就能更好的为煤矿安全生产的人才培养打下坚实的基础。

3.4加强校外实训基地的建设

篇2

准旗、伊旗地方政府及煤管部门按照《中央办公厅、国务院办公厅关于做好2009年元旦、春节期间有关工作的通知》（简称《“两办”通知》）和《国务院安委办关于切实做好元旦、春节期间安全生产工作的通知》，对煤矿安全生产工作做了精心部署和安排，煤炭管理部门继续实行工作人员春节不放假和领导干部值班制度，加强安全巡回检查，确保煤矿节日安全。各煤炭企业按照上级的指示，认真进行了安全部署和隐患排查工作并落实了企业领导跟班值班制度。

篇3

中图分类号：TD64 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）12-0000-00

我国是一个煤矿产量大国也是一个煤矿能源使用大国，煤矿生产由传统的生产监控方式逐步走向现代的生产监控方式。煤矿企业在生产发展转型中经历了很长一段的阵痛期，因为煤矿企业在生产过程中事故频发。近年来，我国煤矿企业伤亡的职工人员数量急剧增加，死亡人数数量达到三万多。根据国家数据不完全统计，每年我国煤矿企业因为各种死亡事故造成的经济损失高达20亿人民币以上。正是在这样的严峻社会形势下，加强煤矿生产的安全监控问题亟待解决。

1 国内外煤矿安全监控系统的发展原由、现状以及前景

1.1国内外煤矿安全监控系统发展原由

煤矿安全生产问题是一个国际化的问题，因为煤矿是传统的主要能源，而且在现今依旧保持重要的能源地位，煤矿安全生产问题也是一个不可回避的问题。矿难事故的频发，安全隐患的长期存在，生产状况的严峻环境，以及社会和国家的压力，都不断促使煤矿企业不断反思和改进煤矿安全监控系统，进一步提升监控技术，保障生产安全[1]。

1.2国内外煤矿安全监控系统发展

很多的发达国家技术发展较快，比如：美国、英国、德国、日本、法国等国家自从二十世纪六十年代开始就开始发展催化型的仪器来检测瓦斯方向了。很快，随着计算机技术的成熟与应用，以及后来的通讯技术的快速发展，技术的结合与应用使得现阶段很多发达国家在煤矿企业生产中采用的安全监控系统是集成了环境安全、调度与运输、过程监控等功能于一体的综合的复合系统。

相较于国外，我国的煤矿安全监控系统发展更新较为缓慢，基础也相对比较薄弱，但发展的速度较快。面对我国较为严峻的安全生产环境，我们国家的煤矿企业不断引进国外的先进技术和经验，再结合我国的实际情况，不断改进、消化、吸收适应本国的需要，不断完善和推广煤矿安全监控技术，不断系统优化，走向综合监控应用的先进方向。

1.3国内外煤矿安全监控系统发展前景

煤矿安全监控系统技术的发展方向主要是：数字化、系统化、综合化、网络智能化。未来煤矿安全监控系统主要体现的极大优势是数字化和网络化。计算机远程综合监控系统应用的数字化将会把系统中的音频、视频和控制等多媒体的信息从模拟状态转化为数字状态。网络的智能化主要体现在计算机的监控综合系统在应用中将会由集总式向集散式系统转变。21世纪是一个信息化全球化的社会，以信息技术为核心的发展时代，计算机的远程综合监控系统在煤矿中的应用也成为了时代的要求。

2 计算机远程综合监控系统在煤矿中的应用

2.1监控系统拓扑结构类型

现阶段的煤矿监控系统拓扑结构主要有：星型结构、环形结构、总线型结构。星型的拓扑结构的网络是一种集中控制型网络。其主要优点是网络监控和管理简单，介质访问和协议访问简单，服务方便。主要的缺点在于电缆数量庞大，安装以及维护相对复杂。环形的拓扑结构的信息数据在封闭的回路中沿着单一方向传输。其主要的优点是网络实现简单，投资最小。操作简单，控制软件也简单。其主要的缺点是环形的网络是直接串联的，每一个节点的故障都可能会引起全网的故障，进而导致网络故障甚至瘫痪。总线型拓扑结构是将所有的设备直接与总线连接，所有工作站和服务器都连接在一条总线上，没有中央控制节点。其主要优点是结构简单，不需要另外的互联网设备，组网的费用也低，设备少而简单，电缆少，安装容易，可靠性高[2]。其主要的缺点是节点的容量有限，所有节点是共享宽带，访问时影响速度。

2.2计算机远程综合监控系统

煤矿综合监控系统复杂繁多，功能性强也复杂，有人机界面操作模块、综合组态模块、并行网络通讯、数据库访问、查询打印模块、WEB服务模块、实时性处理和控制等多样功能。综合系统如图1所示：

图1.综合监控软件示意图

2.3平台集成各监控子系统的方式

煤矿综合监控系统主要包括监控子系统主机服务器、监控子系统分站、控制器以及嵌入式监控设备。综合监控系统与子系统监控分站以及PLC控制器的连接方式如图2所示：

图2.综合监控系统与子系统监控分站以及PLC控制器的连接方式

2.3计算机远程综合监控系统在煤矿应用中的功能

计算机远程综合监控系统在煤矿应用中可以实现以下主要功能：（1）考勤功能：计算机远程掌握控制每天旷工入井时间、升井时间，且可以自动按相应照班次生成日、周、月和年考勤等各类考情报表，数据详尽且准确。（2）人员的准确跟踪定位功能：实现精确到分秒对井下的分布情况以及现场状况进行实时监控，例如人员的分布情况，人员的区域分布情况，实现对井下人员准确跟踪定位。

2.4计算机远程综合监控系统中的视频系统应用

视频系统由投影单元，控制系统和相关的设备三部分，整个系统分为三部分：投影显示，信号处理，控制管理。视频监控信号和 VGA 信号通过视频/RGB 矩阵选择输入，可以直接输入到 DLP 投影单元的视频或 RGB 输入端口合成显示在大屏幕上。系统在技术上先进，使用上实用，经济上合理。

2.5计算机远程综合监控系统的语音报警系统

对于计算机的远程综合监控系统在煤矿应用中而言，语音报警系统在整个的综合监控系统中具有很重要的地位。实时报警，对于快速解决生产事故和加强安全管理起着重要的作用[3]。

语音系统可以实时快速地对故障的类型进行语音播报，这是因为语音系统将先进的流媒体和嵌入式技术结合起来了，实时传输，这样极大节省了存储空间。

何为流媒体技术，笔者通过查看相应的资料，了解到所谓的流媒体技术，是指在数据网络上按照时间的先后顺序传输和播放的连续音频或视频数据流，是一种新的传输方式。

2.6计算机远程综合监控系统的安全管理

煤矿生产的安全绝对不可忽视，同样现代的先进的计算机远程综合监控系统的监控系统安全保护与管理问题同样不可忽视。不同类型的用户的应用，首先必须解决好授权与安全的问题，依据相应权限操作。管理人员具有操作员的所有权限，而且可以对参数进行更改。为了保证系统的安全运行，管理员登陆时必须要输入管理员密码，操作员直接进入系统，不需要授权密码。

2.7计算机远程综合监控系统在煤矿应用中的故障排查方法

计算机远程对于井下作业以及煤矿生产的各个环节进行监控，实现了数字化智能化，但同时需要明确的一个问题是，远程计算机远程综合监控系统如何排除故障，保证系统的正常运行，真正全面实现智能化操作。

计算机远程综合监控系统有一个普遍的潜在的故障就是通讯不能正常工作，虽然计算机的远程控制软件会发出相应的信号，但是却无法提供及时的科学的应急处理方法，仍然需要人工的帮助，如需要人工使用螺丝刀来寻找故障。如果网络安全正常运行，通讯畅通无故障，软件即可以为故障的检测以及查询方面提供帮助。这就需要煤矿企业充分保证网络通讯的顺畅，以及对于系统设备不间断地进行监视。

系统出现异常，一般通过以下几种常用方法排除：

（1）看组态参数是否被修改，在实际操作中主要是查看主站是否改变了组态。

（2）查看现场设备，排除现场设备障碍。一般来说，是主传感器、辅助传感器、传感器电路等可能出现障碍。

（3）查看设备电压是否出现异常，查看设备是否被拆除或者需要另外再组态。

（4）主变量超限。

（5）非主变量超限。

（6）模拟输出固定，需要对仪表进行检查。

3结语

笔者在文中主要是介绍了计算机远程综合监控系统在煤矿中的应用，以及为何远程监控系统得以发展和应用的原由以及发展前景。较为详尽地展现了综合系统的结构模式以及如何实现远程监控方法。同时也说明了计算机远程综合监控在煤矿中应用的可行性以及信息化生产发展要求数字化远程综合监控的必然性。

通过本文，笔者梳理了国内外煤矿生产安全的现状，煤矿安全监控系统的现在与未来的发展前景，计算机远程综合监控系统在煤矿应用中存在的问题，远程监控如何在矿井以及煤矿企业生产环节的远程监控，而且是实现综合监控。改变传统的数据信息的独立，综合监控实现信息的共享，利于煤矿企业在生产作业时对于信息可以及时处理，对于突发状况可以有效处理，特别是在计算机远程监控状况下如何实现有效地监控和状况处理，确定本课题的研究方向和研究意义。现今我国的煤矿安全生产隐患依旧存在需要得以高度重视，大量的煤矿安全生产监控系统较为落后，监控系统存在硬件不通用、软件不兼容，监控功能尤其在远程监控功能上监控功能不强的问题亟待于解决。

4不足与展望

由于时间的关系，以及计算机远程综合监控系统复杂性多样性，远程监控系统的相关研究以及问题的发现仍需要笔者继续研究探索。例如需要进一步研究故障排除的方法，需要进一步提高煤矿的信息化，需要进一步研究深化了解监控系统的互联网技术和通讯技术。不可否认，计算机远程综合监控系统在煤矿中的运用前景一片光明，我们需要做的就是技术的不断完善更新融合。

参考文献

篇4

中图分类号： TD76

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）18

近年来，随着我国国民经济的迅猛增长，工业、农业等各方面对煤炭的需求量不断加大。长期以来，由于目前煤炭生产加工过程的各种客观因素的制约作用，我国煤矿安全形势相当严峻，重大事故频发，瓦斯事故时有发生，给国家和人民生命财产安全带来严重威胁。如何能够在煤炭生产加工过程中解决安全隐患，保持煤炭工业的健康持续发展，已经成为煤矿采掘业的重中之重。

1　网络技术在煤矿安全监控中的重要作用

煤矿安全监控系统是防治瓦斯煤尘爆炸事故最有效的技术手段，而通过网络技术的应用，能够将煤矿的检测系统全部联网，通过网络将井下瓦斯含量等相关监测数据即时地发送到指定监察机构。它通过井下的探头，可以精确地监测到瓦斯的密度和浓度，以及各风门的风量，安全监控网络系统能够对监测数据自动采集、传输、监测并显示结果，一旦超限，便自动报警，从而有效防范瓦斯事故的发生；它以矿井安全监控系统为基础，可直接在计算机屏幕地图上进行远程瓦斯监测分析和安全调度管理等。煤矿安全信息网站提供了信息共享机制，使得管理人员可以及时了解煤矿安全状况，促进了管理部门之间的积极沟通，为科学管理决策提供了信息支持，解决了安全管理人员不足的矛盾。因此，引入安全监控网络技术，能够显著提高煤矿安全监控能力，降低灾害事故的发生，还能提高煤矿企业管理人员的管理水平，从而更好地促进煤炭生产。

2　网络技术在煤矿安全监控中的具体应用

2.1　安全监控网络系统构成

煤矿安全监控网络系统主要由工作站（个人终端）、网络中心（包括系统服务器、web服务器、防火墙、交换机等）、监控终端、井下分站、数据采集器等构成（图1）。

数据采集器和传感器置于井下，主要对瓦斯气体等各种参数进行采集，通过井下分站、通信传输介质和监控终端，把采集到的数据传入服务器，从而实现实时监控和处理、预警等功能。

2.1.1　服务器

煤矿安全监控网络的服务器主要包括数据服务器、通讯服务器和Web服务器。数据库服务器提供查询、统计等功能和具体数据来源，主要存储设备数据、环境数据、管理数据等实时信息和非地图数据。通信服务器是整个煤矿监控网络的基础，具有数据采集、数据和数据传输等功能。通讯服务器主要负责接收具体某个煤矿实时上传各种数据，如甲烷浓度、CO浓度等，然后对这些数据进行有效处理,对外提供实时数据的访问接口，保证其他服务器的实时数据查询服务。Web服务器通过网络管理人员的授权，在外的监管人员可以通过访问系统了解监控情况。

2.1.2　监控终端

煤矿的监控终端连接安全监控系统的主服务器，安装在煤矿地面现场，它通过取得主站的实时监控数据和各个探头的工作状态，从而直接监控系统自身的运行情况，然后通过网络将所获取信息发送至服务器进行数据甄别；监控终端能够自我诊断，自动检测相关数据并进行分析，对异常数据则通过预先指定的方案发出警告，从而督促管理人员进行及时检查排除隐患。

2.1.3　分站

分站设于煤矿井下，一般采用双单片机结构，同时进行计算机通信和控制数据采集。它的主要任务是接受服务器的指令，储存系统自定义参数；接收数据采集器采集的各种数据传达给服务器进行分析处理，能够提高系统采集数据的速度，缩短巡测周期，从而提高监控系统的整体性能。分站能够根据其监测到的异常数据直接进行安全控制并且发出声光报警信号；分站能够自动复位，当其发生意外而死机时，能够输出复位信号使单片机自动复位；分站能保存服务器下发的各种初始化数据，在因意外而与服务器中断后仍可进行监控，从而达到安全控制的要求。

2.1.4　数据采集器和传感器

传感器能够实时采集CH4体积分数、CO2体积分数、CO体积分数、炮孔CH4体积分数、温度等参数，然后数据采集器将采集到的瓦斯、风速、开停等各种物理量转换成电信号，再将信号传到分站；分站对传感器的数据进行再次采集，将数据通过传输介质传给服务器；同时具有双向驱动功能，根据地面服务器的指令进行开出控制。

2.2　安全监控网络的功能

煤矿安全监控网络系统性能稳定、可靠性高、易于操作、维护量小，能够实时采集井下的瓦斯量、风速等各种数据，进行一定的转换后，通过传输介质将数据传输到服务器上，服务器接受各种监测数据后进行处理，正常数据存入数据库以便日后查询和比对；对超限的瓦斯数据则将监测点信息自动传输给相关单位进行处理。监控终端对各个井下工作单位的工作转台进行异地实时监控进行实时数据跟踪分析；对历史数据进行分析比较从而预测其变化趋势，对可能存在的危险预先进行判断，从而早期发现各种危险因素，防患于未然。

3　煤矿安全监控系统应用网络技术的注意问题

我们在煤矿安全监控系统中推行网络技术应用的同时，不能忽略由此而引发的问题。（1）在传感器到分站间的模拟型号的传递和采集过程中，模拟量传输的抗干扰防卫度较差，存在冒大数、误报警、误断电等数据异常而导致的问题，对监控系统的稳定性造成影响；（2）在整个监控网络系统中，各种计算机器件在煤矿井下低照度、高粉尘、高爆炸性气体环境中使用时可能会减少使用寿命，一旦出现故障，在狭小黑暗且存在爆炸危险的环境中，现场维修时可能存在检修仪器无防爆措施等问题；（3）网络在煤矿中的运用，必须有专人维护方可正常运行，若需对全部煤矿进行监控，就要求监控设备遍布各个矿井，这就增加了工作人员的工作量和维修时的危险程度，增加的产业成本不一定适合所有的煤炭生产单位。（4）在各种先进的网络技术和其他技术应用于煤炭安全监控的同时，对于简单的瓦斯检测方法如“火灯（带防爆铜网的煤油灯）”等传统方法，尚不能完全丢弃。

4　结论

煤矿安全监控网络技术的投入使用能实时记录瓦斯变化全过程及井下工作人员现场工作情况，以便及时发现隐患，快速监督处理，有效避免井下瓦斯超限等现象的发生。网络技术在煤炭生产安全监控中的应用，是实行煤炭生产安全监督管理的重要举措，具有划时代的意义。煤炭生产安全信息化任重道远，我们要对煤矿安全监控网络建设与改造进行更加深入的分析和研究，加快发展适于煤矿安全生产的网络监控系统，为进一步提升煤矿安全生产水平做好技术支撑。

参考文献

篇5

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

中图分类号： X924.3 文献标识码：A 文章编号：

一、通用技术要求及规范

按照国家安全生产监督管理总局年颁发的《煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006》和《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007》，对煤矿安全监控系统的具体技术指标及相关传感器的配置标准进行了详细明确。解决以前煤矿安全生产监控系统没有行业标准，造成传输协议和接口标准不统一，各分(子)系统之间不能互通和兼容，信息资源难于共享，监测系统、控制系统和管理系统不能实现联动的问题，从而促进煤矿行业安全生产软硬件研发和服务保障系统能力的提升。其内容主要体现以下几方面：

1、规定要求全面。

新标准对煤矿安全监控系统的范围、规范性引用文件、术语和定义、装备要求、设计和安装、甲烷传感器的设置、其它传感器的设置、使用与维护、煤矿安全监控系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等方面进行了详细要求，并介绍了低浓度甲烷传感器调校方法和矿用开关瓦斯电闭锁接线原理。

2、加大了监控密度与要求

一是明确低瓦斯矿井要装备监控系统，对《煤矿安全规程》第158条进行了修改，明确低瓦斯矿井必须装备安全监控系统。

二是增加了传感器的设置数量。通过增加传感器的数量，加大监控密度，形成固定地点监控和流动人员巡检相结合的测控网络。因此，新标准对《煤矿安全规程》169、170条、175条及表3进行了修改，增加了甲烷传感器的安设数量。

3、提高系统及传感器稳定性要求

《煤矿安全监控系统通用技术要求》规定接入系统的传感器的稳定性指标大于15天。

4、重视系统维护工作

对使用维护工作进行了细化，增加了对检修机构、配备仪器、调校方法、维护方法、报废、图纸资料和信息保存等内容。对监控系统中心站及联网网络中心的管理提出了要求。

二、对煤矿安全监控系统的主要要求

1、在增加设备配置的情况下，安全监控系统巡检周期要控制到30s以内要求，这是系统最基础的技术指标。

2、部分传感器的稳定性不能满足15d要求，不同种类传感器之间有差别，同类传感器不同个体之间也存在差别。主要体现在采用催化元件的瓦斯和一氧化碳传感器。

3、系统数据分析、处理和联动方面功能需要补充，煤矿安全监控系统的监测数据变化和刷新频率较慢、控制点比较分散、距离比较长，要求系统在模拟量、开关量以及导出量的断电设置上，手段要更丰富些，采用统一格式的数据显示，并对数据备份、网络和网络安全方面进行完善。

三、技术改造原则及应达到的效果

1、总体规划，分步实施的原则。安全监控系统技术改造可分为两个部分：一是系统技术标准的改造，确保系统指标满足标准和使用要求；二是传感器配置的增加，使监测点的配置符合标准要求。

2、整体布局,重点突出的原则。系统技术标准改造涉及系统主站层、传输层和设备层的全部设备，首先保障系统主体结构和稳定性满足使用和维护要求，而设备配置的大量增加,系统负载的不断加大对系统布局设计的合理性及稳定性,是一种冲击和检验。

3、稳定性与经济性原则。在具体技术选择中，以确保系统运行稳定和利于日常维护为前题。对于新技术的采用，以煤矿现场情况与实际需要为选择标准。提高方案的性价比，避免设备更换的“一刀切”，对于允许使用和满足要求的设备不立即更换。

4、开放性与安全性。以系统主体的数据安全为重点，确保系统主机与服务器的网络安全性，同时最大限度实现数据共享，开发数据综合分析价值。

5、后继开发与可维护性。在设备及软件的选择上，充分考虑其通用性，扩大可选择范围，减少后继开发及维护投入。

应达到的效果：

首先系统技术指标及系统容量满足标准要求，即在达到标准及监测要求的最大分站级设备数量时，系统巡检时间和控制执行时间等指标均满足要求。

其次，系统分析、逻辑处理及断电功能满足要求；统一数据显示和输出格式；数据保存、监测联网及网络安全方面进一步提高；提高设备检定水平。

最终系统传感器配置数量及稳定性指标满足新标准及规定要求。重点保障海域区域的安全监控系统的监测设备配置要求。

四、主要技术研究及应用

我们认为，对系统整体的技术要求中，最重要的一点是对“系统最大巡检周期不大于30S”的要求。由于煤矿安全生产环境、作业状况的特殊性，煤矿安全监控具有电气防爆要求、工作环境恶劣、电磁干扰严重、监测对象变化缓慢、控制功能单一和传输距离远等特点，普遍采用单片机和485总线的方式，其传输内容为数据帧格式，在该方式下，系统巡检时间就成为煤矿安全监控系统的基础技术指标，其决定着系统容量、传输距离、数据采集时间、控制执行时间等系统指标，决定系统通讯结构、数据格式等系统处理方式。目前的煤矿安全监控系统多分为设备层、传输层和数据处理层，但只要采用一主多从、时分制点名巡检进行数据通讯的传统方式，不可避免的矛盾是系统测点容量与巡检时间的限制。设备层传感器数量的增加，带来的是传输屋设备数量的同步增加，主站必须逐个对所有分站进行巡检，导致巡检周期长、传输速度慢、时效性差和联动反应弱。

目前对提高系统巡检周期的主要方法：

1、提高系统通讯速率。煤矿监控系统通讯速率多为1200、2400和4800bps。但提高系统通讯速率对缩短系统巡检时间的作用有限，因为提高系统通讯速率带来的是系统传输距离的缩短和抗干扰能力下降，牺牲的是系统的稳定性。并且系统传输距离的缩短，需要增加通讯中继设备，而中继设备的运行情况将决定整个系统的稳定性，不宜采中通讯中继设备。所以系统通讯速率的提高，需要根据系统规模及现场安装情况确定。

2、虚拟主机串口，增加传输通道。目前煤矿安全监控系统主机多采用一主多从和时分制，通过1到2个传输接口与下级设备进行通讯。增加传输通道即将一路通讯扩展到多路通讯，将系统通讯层设备划分成多个区域，每个区域通过各自独立的传输线路和传输接口与系统主机进行通讯。目前该方法的优点是对系统设备改动少、不增加通讯中继设备，并且可将系统划分成多个地理上分离的区域进行同时巡检，可以有效地缩短巡检周期和进行了故障隔离。是目前控制系统巡检周期的有效手段。

3、采用以太网与RS485转换,增加数据接口，实现监测数据的网络WEB。

针对目前北皂煤矿成功应用井下防爆工业以太环网，将安全监控系统接入工业以太网，可以实现系统通讯速度质的飞跃。基于安全可靠，并且具有一定开放性的数据库，对各种监控系统的数据进行有选择地集成，统一数据格式和接口，采用标准通讯协议。从而可以通过一个窗口，对整个矿井监控系统的数据进行查看和浏览。统一数据仓库，在集成化的数据管理中，所有的数据是在一个数据库中进行管理，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。各种图形、图像、报表信息都通过统一方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。

五、矿井安全监控系统技术发展方向

通过对煤矿安全监控系统的应用与维护，目前需要改进与提高的方面主要是传感器的更新与维护，主要体现在传感技术的应用落后于现场环境监测的需要，传感器的检验滞后于传感技术的应用。

1、智能传感器

传感器具有模块化的设计，实现数据处理和电源等电路的通用，可配接各种不同的传感组件。当用于不同被测物理量时，只需更换传感组件。同一传感器还可同时接入多个传感组件构成多参数传感器。

具有多种输出信号制式的智能传感器可以很方便地接入各种不同结构的系统中，兼容性强。采用电压或电流输出时，可接入现场控制器中；采用双极性不归零的频率输出时，可接入标准分站；采用RS485等总线输出时，可接入系统通讯线路中，提高传输速度。

篇6

2基于CAN总线技术的煤矿安全监控系统设计

基于CAN总线技术的煤矿安全监控系统共包括三大部分，即煤矿安全监控智能决策与管理系统、矿井网关及多矿井分布式监控子网络，下文分别进行介绍：

2.1煤矿安全监控智能决策与管理系统

煤矿安全监控智能决策与管理系统采用实时在线智能管理控制系统—因特摩系统来实现，其将包含了专家系统、智能搜寻器、自动机器翻译及计算机视觉等技术的智能系统与因特网、通信技术、自动化技术、实时数据处理技术及数据库技术等结合在一起，实现对工业生产现场的智能监控。在煤矿安全生产中应用因特摩技术，可获取更多事故预报的私有知识，以起到预报事故的作用，为安全生产管理者提供更多的参考信息，提高决策管理的针对性，将事故控制在萌芽状态。该模块包括分站监控机、主监控机及分布式系统，井下数据采集系统主要负责采集工作现场的实时数据，经网关提交至各分站监控机智能决策及管理系统，分站监控机分析后，将处理过的信息提交至主监控机与服务器，最终得出相关决策及措施，对应设备接收到相关控制信息后做出反应，实现矿井安全的智能决策与管理。

2.2矿井网关

矿井网关的主要作用是连接以太网及CAN总线。此处采用AT75C220芯片，该芯片具有两个以太网接口，并具备语音处理功能；该芯片嵌入网关，CAN总线通过网关连接以太网，由此可见，该模块中AT75C220处理器是关键部分。该芯片具有双MAC以太网端口及桥接器，用于连接以太网，其DSP语音处理功能可在以太局域网中接入电话。CAN控制器选择菲利浦公司生产的SJA1000、PCA82C250，其支持CAN2.0B通信协议，可实现对总线的差动发送及对CAN控制器的差动接收。以太网TCP/IP协议与CAN协议的转换是通过AT75C220芯片在网络层完成的，并通实现以太网与CAN总线网络的通信及互联。以太网接收IP包，拆包后取出数据，再按照CAN通信协议重新组成帧，发送至接入设备。通过该网关即可实现CAN总线设备与以太网的通信。

2.3井下分布式控制子网

井下分布式控制子网是整个煤矿安全监控系统的核心部分，其包括数据采集系统、各类控制设备及报警设备及分站监控机通信系统。数据采集系统的主要作用是对井下生产及工作环境进行监测，获得原始的现场数据，分站监控机通信系统的主要作用是将井下现场采集的数据与设备的运行状态信息传输至井上。通过单片机、独立CAN控制器所组成的接口模块，井下数据采集设备、各类生产设备、安全设备、控制设备及报警设备等才可实现与CAN总线的通信。井下数据采集设备采集各安全指标模拟量及各个开关状态量后，再通过CAN通信及接口模块将这些数据发送至CAN总线；此外，通过CAN通信及接口模块，井下生产设备及安全保障设备实现了与CAN总线与现场控制及报警器的连接，以便实时监控设备的运行状态。

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将视频监控技术运用在煤矿安全生产中，可以有效保证生产的安全，视频监控技术是指利用信息交换、集中及共享等操作，实现将多个功能完善且独立的系统综合为有机的整体，实现系统维护以及管理的自动化、软件界面合成、多种信息集成。信息技术与计算机生产技术成为了煤矿智能化生产的重要基础。由于当前煤矿对安全生产的要求在不断提升，视频监控技术也逐渐被广泛运用在煤矿生产中，当前自动化控制系统已逐渐成为煤矿生产设备运行监测、设备调控检测和设备运行状态校正切实有效开展的重要保障。依据事前设置的规则开展网络视频安全控制、危机处理、节能减排及生产告警等各项工作。

1视频监控技术

目前煤矿企业对生产安全有着较高的要求，因此，借助视频监控系统的全新技术，这样可以良好控制煤矿的安全生产，实现生产的高效、稳定、可靠[1]。视频监控系统有着十分完善的运行日志，可以按类型、时间、设备、报警等开展有效的统计。设备时间日志中，用户能够监控某个设备的某一时间段内的运行状况，查看该设备在选定时间段内的报警记录。在事件日志内，用户可以借助日志记录，详细查看该设备在运行过程中出现的各种事件，开展综合分析，如设备的开启和关闭功能是否良好。视频监控测点由于具备信息管理系统，该系统中用户只用选择某设备或测点，自行设置上下限、比例变换、语音文件、报警级别、专家意见等多种信息。

2视频监控系统的结构

当前视频监控系统产品主要包含两种类型，分别为数字视频监控系统及模拟视频监控系统。其中模拟视频监控系统也包含两种：一是以PC机为主的监控系统，该系统能够切换和控制矩阵主机，借助计算机软件，能针对煤矿的安全生产实行报警及控制，如在煤矿生产中，借助瓦斯监控系统能有效监控矿井的瓦斯含量，一旦瓦斯超过了安全定值，系统将自动报警，有关人员可以及时疏散并处理相应的事故；借助以单片机为基础的监控系统，能够很好地开展监控。煤矿电子监控系统能够分成井上光纤部分、井下光纤部分、电视系统及调度室控制等。在使用中，各种系统能够将井上以及井下的实时信息传输至调度室，从而管理人员能直接分析矿井的实际状况[2]。借助电子监控系统，能够全面、及时和准确管理矿井的安全生产。

3视频监控在煤矿安全生产中的运用

煤矿生产安全包含了很多内容，因此，在设计煤矿安全监控系统中必须要确保系统具有较强通用性和实用性，在安全生产过程中必须要对整个业务开展系统有效的分析，业务处理往往十分繁琐，对此必须要结合具体的情况及业务过程明确具体的算法、参数等，并且还要规范相应的业务流程。及时发现并及时处理安全生产中出现的问题。煤矿生产中使用的视频监控涉及的主要操作为：分离正常监控视频信息的监控数据，保存系统监控中必须要监控的数据和近期数据。剥离历史监控数据，同时将数据导入备份数据库中，随后在备份监控数据库中再重新构建监控安全系统。实现网络监控生产流程化，具体有效地针对各种种类的煤矿安全生产监控系统设置操作要求及规范，实时分析所有网络监控数据和保证网络监控资料完善、准确[3]。不同岗位的视频检测热点可以有效掌握不同网络监控流程、信息和进度，班组长要按照监控中心的网络合理开展监控，借助监控达到实时监控的目的，显著提升监控工作效率及水平，实现精细化及人性化监控。伴随视频监控的不断开展和工作内容的不断增加，监测数据相应的也会不断发生各种问题。目前我国的煤矿生产安全监控系统的运行速度并不高，因此，往往会发生监控数据查询超时这一问题。要想切实有效地解决这一问题，必须要在正常视频监控的过程中实现监控数据和监控视频数据相分离，同时还要将历史监控数据分离出来，定期导入设备监控数据库，以此来提升监控系统的运行速度。关于视频监控数据的分离工作，主要是指转换并迁移监控数据、分析生产监控数据表、查询变更信息、查询生产监控、统计相关信息、核对并查询日志、确保移动生产安全和查询报警电话等，进而确保生产安全监控有着更好的安全监控系统查询和分析统计功能，而且无需利用众多监控数据就能进一步分析煤矿安全生产中的异常数据[4]。

4监控和通信技术在煤矿安全生产中的运用

4.1矿用无线通信技术

为了防止假冒机电设备运用在煤矿安全生产中，保证煤矿井下生产安全，可以采用基于物联网的矿用无线通信技术。众所周知，无线传输在煤矿井下衰减程度较大，在地面上可以有效运用的物联网技术难以有效运用于煤矿井下，因此，必须要根据煤矿井下的特点，有效运用物联网技术。针对矿用物联网信息数据进行编码、输送及整理操作；设计与研究煤矿用车、人员等多种动静态目标管理系统；对多数工作及操作人员设计人机环闭锁系统；针对矿用产品和重大设备设计跟踪系统。随着科学技术和网络信息技术的持续进步，煤矿井下多种矿用产品及重要设备都需要利用物联网无线通信技术实现，并且利用这一技术来提升生产效率、保障生产质量。

4.2矿下人员精准定位技术

煤矿是事故多发的场所，一旦出现煤矿事故必须要及时准确地对矿下工作人员进行定位，从而对被困人员有一个全面的了解，协助救助人员开展高效救援[5]。但是全球GPS定位难以全面覆盖煤矿井下的各巷道，当下我国多数煤矿的井下人员定位技术使用的是无线射频识别技术，该技术虽然也能对矿下人员展开定位，但是其定位并不十分精准，难以有效协助救援工作的开展。因此，必须要有效结合矿下的具体环境特点，深入和细致研究矿井下的网络定位系统及算法，研究与开发更加精准的煤矿井下人员定位系统，为矿下工作人员提供更强大的生命安全保障。

4.3全方位传感技术

为了能够实时检测井下瓦斯浓度，防止瓦斯浓度超过规定值而产生重大煤矿安全事故，要在矿下的各个重要位置布置传感器。传感器的大量分布并不会造成安全投入成本的增加，反之还会有效分担系统工作。实际系统运行和使用中，可结合矿井下煤矿采掘具置、巷道风速、瓦斯分布的波动等情况来设计和安置传感器（如图2所示），对各种设备是否吊挂、断电浓度、报警临界值等进行监测，实现传感器的大范围分布，保障煤矿井下工作人员的安全，确保煤矿井下各项工作的顺利开展[6]。

4.4矿下生命探测技术

一旦煤矿井下出现了恶劣的安全事故，借助生命探测设备可以快速开展抢救，加快搜救速度，尽可能减少人员的伤亡。通常煤矿下的环境及条件都十分恶劣和复杂，有些技术无法被有效运用于矿井下，对此为了更好应对出现安全事故后的井下环境，必须要研发高效的定位矿井下生命的技术。这一技术可以穿透煤矿岩石层，及时掌握并了解矿井下人员的生命情况，借助生命探测技术，可以最大程度降低事故中的人员伤亡率，切实为矿井下工作人员的安全提供保障。

5结语

在煤矿视频监控系统和通信技术不断发展的今天，煤矿企业的工作人员能够合理运用视频监控系统，加大对煤矿安全生产的监管力度，并且借助视频监控系统来杜绝各种不安全行为和因素，极大提升煤矿生产的安全性。

作者:陈丽 单位:六盘水宏通通讯信息有限公司

参考文献

[1]岑龙.监控与通信技术在煤矿井下安全生产中的应用[J].通讯世界,2016(12):114-115.

[2]牛晓洁.电子监控在煤矿安全生产中的应用[J].山东煤炭科技,2016(5):176-177.

[3]储诚赞,朱立伟,王立强,等.移动视频监控技术在公路施工安全管理中的应用[J].工业安全与环保,2015,41(9):100-102.

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1.前言

随着煤矿综合自动化程度的提高，井下网络系统的应用也越来越广泛，通过网络系统不仅能在井下现场操作各种设备，同时能在地面实现远程控制，而且能在地面实时监测各种设备的运行参数等，真正实现远程综合自动化系统。

目前国内现场的远程控制开关种类比较繁杂，造成系统接人控制总线种类大，给现场应用造成困难，我单位目前研制的KDG15A型远程控制开关是KJ95N型煤矿综合监控系统的配套产品，通过现场总线RS485，用于远距离控制设备的开关，同时带有馈电状态检测功能，可反映被控设备的状态。

2.需求及技术分析

随着井下自动化程度的提高，井下各种设备的控制及监控系统，可以挪移到地面控制中心，实现集中控制，减少了人工系统，例如井下中央水泵房排水系统，当水仓达到井下警戒水位后，必须及时开启井下水泵向地面排水，这时就要逐一开启相应的设备，例如首先把相应管路的阀门开启到位，并需监测阀门是否开启到位；然后开启真空泵向主排水泵抽真空，确保真空后，再开启主排水泵，这样的一系列操作必须在现场安装远程控制开关。

又例如井下的皮带机控制系统，由于井下皮带系统可以实现远距离运输，皮带机路线长，但皮带机系统根据煤矿安全规程要求必须安设温度保护、速度保护、烟雾保护、跑偏保护、满煤保护、沿线紧急停车、纵撕保护等8大保护系统，这几大保护如何在远距离实现，必须在现场安装远程控制开关。

因此远程控制开关的应用在煤矿现场中非常广泛，我单位根据目前煤矿的具体现状，结合煤矿必须具备的六大系统中的监测监控系统，综合分析后决定研发KDG15A型远程控制开关，并选择RS485现场总线，方便接入目前常用的KJ95N型煤矿综合监控系统，给用户提供了方便可靠的远程控制开关。

3.KDG15A型远程控制开关硬件设计

3.1 CPU控制器的选型

3.2 系统电源的设计

KDG15A型远程控制开关考虑到要搭接KJ95N型煤矿综合监控系统，由于KJ95N型煤矿综合监控系统中具有9-18直流电源电压，只需在内部简单增加电源滤波以及相应5V、3.3V LM1117-3.3和1.8VLM1117-1.8型电源转换就可以了，在此不在啰嗦。

3.3 抗干扰电路的设计

3.4 RS485电路的设计

数据处理及控制程序，任务启动后，首先判断是否有上位机发送的控制命令，如果有控制命令，根据上位机控制命令分别对端口进行控制，如无控制命令对所有端口进行监测，监测完成后将监测结果存储到相应位置。

5.结论

本文根据井下现场综合自动化的需求简单介绍了KDG15A型远程控制开关设计，该控制开关系统设计简洁，方便搭接KJ95N型煤矿综合监控系统，为井下煤矿综合自动化提供了很好的搭建平台。该KDG15A型远程控制开关已在我公司投入生产并依法取得防爆合格证和MA煤矿安全许可证，已投入到各个矿物局使用，并取得了很好的口碑。

参考文献

[1]ARM公司.ARM7DMI-S Technical Reference Manual Rev4.2003.

[2]罗永道，罗徽，廖宁放.基于uC/OS的嵌入式系统通信接口设计[J].微计算机信息，2006.

[3]LPC2119/2129/2194/2292/2294使用指南[S].广州周立功单片机发展有限公司，2004，11.

[4]周航慈.单片机程序设计技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1991.

[5]梁少晶，穆平安，戴曙光，谢光伟.CAN-bus在煤矿安全远程监控系统中的应用[J].仪器仪表学报，2006，Z1.

[6]方崇全，郭江涛，汤朝明.矿用监控分站程序远程在线更新设计[J].矿业安全与环保，2009，2.

[7]任哲.嵌入式实时操作系统C/OS-Ⅱ原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2005，8.

[8]邵贝贝.嵌入式实时操作系统C/OS-II[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.

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中图分类号：TP：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0106-01

1煤矿监控系统的现状及分析

1.1当前煤矿监控系统中存在的问题

监控系统在我国煤矿开采中的应用较晚，从20世纪80年代初期开始，我国逐步引进了煤矿的安全监控系统，并实现了在实际中的应用。在引进过程中，有关科技人员结合我国的具体情况，对引进的监控系统做了科学的改良，在实现煤矿的安全生产方面发挥了积极地作用。监控系统在煤矿的使用虽然在一定程度上改善了煤矿安全技术装备落后状况，有效防止了各种安全事故的发生，但是该系统在使用中依旧存在一些问题。

1）网络结构不合理与通信方式不规范。

2）信息交换以及通信协议标准不统一。当前煤矿的安全监控系统所使用的网络通信协议以及数据交换标准都由厂商自行规定，由于生产者的技术性保护，导致不同的监控系统网络通信协议和数据交换标准都不一致，相互之间不兼容，各种应用软件无法共享。

3）兼容性差。系统在设计中，没有充分未考虑不同煤矿电气设备的兼容和不同传感器的兼容。

4）资源的浪费。系统在设计过程中投入了大量的人力、物力、财力，若是相应的分站不具备可扩展性，就会造成对资料的浪费。

1.2安装煤矿监控系统的必要性分析

在井下的采煤作业过程中，有很多灾害性事故的发生是难以预料的，形成这些事故的原因主要有以下几点。

l）煤矿开采的自然条件差，容易导致安全事故的发生。

2） 预防灾害的措施不完善，灾害的防御系统不够健全。

3）安全生产管理的科学性不强，现有的管理机制难以满足煤矿发展的需要。

4）科学基础薄弱，以粗放的经济增长方式为主。

5）安全技术基础较差，煤矿开采缺乏先进技术支持。

6）经济投入不足，经费支出困难。

7）职工素质参差不齐，临时工、轮换工较多，职工安全意识差。

由此可见，对煤矿的生产作业进行监控是十分必要的。

2目前先进的煤矿检测技术的优点

由于计算机技术和数据通信技术的广泛使用，使得先进的监控技术在煤矿的生产中也得到了大力的应用，这些技术的优点包括以下几

方面。

1）传感器就地断电功能。传感器的就地断电中使用的是智能型传感器，并且通过中心分站控制，实现了双重断电方式，瓦斯断电报警时，智能传感器将断电的报警信号传输到设备，从而提高了断电系统的反应灵敏度，提高了报警系统的可靠性。特别是高瓦斯矿井和有瓦斯突出危险的掘进开采过程中，使用智能型瓦斯传感器进行就地断电，可有效的防止瓦斯爆炸事故的发生。

2）在线瓦斯浓度校正装置。设备成本低、人工成本高是人工气样校正的优点。在线气样校正法中的自动校正装置的应用，具有定期的通气校验，并不需要专职人员进行监控系统的操作，虽然成本相对较高，但实用性更强。

3）现场总线的应用。现场总线在煤矿监控系统中的应用具有十分明显的优势。现场总线通过数字通讯方式，以多种介质开展双向的多点通信模式，由此可根据不同的地点不同的特征选择不同的监控网络拓扑结构。此外，现场总线是开放式的互联网络系统，使用的协议标准统一，具有良好的扩展性和兼容性，对使用的用户透明，从而使不同的监控系统生产厂家能接入统一通信网络。

4）数字通讯方式。使用国际标准的IP寻址方式―TCP/IP网络协议。TCP/IP网络协议网络层的IP协议和传输层的TCP协议构成，同时实现了管理信息网络建立无缝连接。实现多个子系统的互连，可在不同的通信需求选择不同的通信协议，在需要互动、互为约束的系统中采用对等的通信协议；而在集中控制、无关联子系统时，可考虑采用主从通信

协议。

5）与生产监控系统的互动和网络整合。

3煤矿监控系统软件的应用

随着计算机软硬件技术、电子技术的迅猛发展和企业对监控系统要求的持续变化和发展的需要，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了一系列监控系统，包括基于CAN，DCS，FB，PLC的监控系统，以及MSNM、WEBGIS等，具有综合化和数字化的网络监测管理系统。本论文主要讨论的是基于CAN总线的煤矿安全生产监控系统软件。

CAN能够有效地支持具有很高安全等级的分布式实时控制。CAN的应用范围广，从高速的网络到低价位的多路接线都适用。

现场总线CAN的特点：

l）工业级现场总线达到国际标准，可靠传输，实时传输效率高。

2）单条总线最多可接110个节点，并能实现便捷的节点扩充。

3）具有较远的传输距离和传输速率。

4）总线上各节点具有同等的低位，不分主从，可传输突发数据。

5）出现错误的N节点将自动关闭同时自动切断与总线的联系，不对整体的通讯造成影响。

6）报文为短帧结构同时通过硬件CRC校验，受干扰的概率较小，数据出错率极低。

7）未成功发送的报文，硬件可实现自动送，具有很高的输出可靠性。

8）CAN一bus总线系统结构简单，性价比极高。

9）通讯介质可用普通的双铰线、同轴电缆或光纤等。

10）具有硬件地址滤波功能，可简化软件的协议编制。

煤矿监控系统中的CAN总线的应用，提高了监控系统的可靠性。同时也在一定程度上延长了系统的有效距离。实现了系统节电数的扩充，提高通讯系统的实时效果，使煤矿的管理人员以及主要控制设备人员及时了解煤矿开采中的显示状况，有效发现安全隐患，从而有效防止安全事故的发生。与RS-485通讯方式相比较而言， CAN总线能够完全取代RS网络，从而构建一个具有高可靠性、远距离、多节点、多主方式的设备监控网络通讯系统。现场总线CAN-bus可以直接采用与RS-485相同的传输线缆、拓扑结构。煤矿井的生产和开采环境较为复杂，同时还具有多种电磁干扰，因此在煤矿监测分站的CAN总线接口还应进行防雷保护。

4煤矿监控系统的设计

煤矿监控系统主要监测煤矿井下的安全参数，实时分析与处理监测参数，在煤矿地面调度中心显示监测结果，实现了分散监测，集中显示与处理检测到参数，便于实时了解井下的环境的状况，实现对煤矿井下工作环境，以及煤矿生产设备的实时监控，为煤矿安全保驾护航。本文分别从监控系统总体结构、监控单元微控制器、监控单元与远程计算机通信方式、监控单元与现场设备间通信网络等方面重点介绍了煤矿监控系统的总体设计方案。

煤矿监控系统的总体结构是由通信链路、中央集中控制室和监控单元三个部分构成。在煤矿的远程监控系统中，起到重要作用的是监控单元，通过监控单位可以监控整个系统。一方面，监控单元对煤矿生产设备设备实时采集和整理；另一方面，对监控点收集到的数据进行管理，并将系统中的实时数据传输给远程计算机。同时，监控单元也接收远程计算机发送过来的指令，对监控内容进行调整。

监控单元微控制器的设计：监控单元微控制器采用 SAMSUNG 公司的 S3C44B0X处理器，由于SAMSUNG公司的S3C44B0X 在现场总线上使用并行机制和存储器等特点，在一定程度上降低了指令周期，提升了系统的运行速度，具有很强的数据运算处理能力和控制能力，实现了对煤矿监控系统数据的实时采集和处理，并且SAMSUNG公司的S3C44B0X 微控制器具有较高的集成程度， 具备异步串行通信接口，可实现系统的远程通信，同时也使系统整体性能和集成性得到了提高，使系统更为适应于煤矿生产的使用需求，也更为安全可靠。

点对点通信是监控单元和远程计算机的通信方式，期间的传输通道可为电缆、电话线、光纤通道、互联网系统等。

5结束语

在煤矿生产作业过程中，监控系统有着举足轻重的地位，它不仅是煤矿矿井安全生产的重要保障，也是保护煤矿工人生命安全的重要措施。随着自动化的飞速发展，相信有关人员在今后能够研究出更好的煤矿监控系统软件，为我国煤矿行业的发展保驾护航。

参考文献

[1]魏乐平.煤矿安全监控系统应用中存在的问题与对策[J].煤矿安全,2006,11:71-74.

篇10

多管齐下，以职业教育的方式做好学员的培训工作要做好培训，必须从培训制度、培训方法、培训过程和培训考核等多方面加强思考和组织，针对不同培训群体、根据不同培训条件、采用不同培训方案，以期取得更好培训效果。

严格制度，从机制上促进企业和学员重视培训工作

煤矿安全监控系统作为集电子、计算机与网络、煤矿技术与安全技术于一体的新兴技术，本身就具有较强的技术性，其维护与应用应该有专门的、具备该项技术能力的工程师担任。为此，煤矿安全主管部门应对煤矿企业在煤矿安全监控技术方面的人才有强制性要求，促进企业派送员工参培的积极性。承担培训任务的学校应建立完善的培训制度，包括学员的考核制度、考勤制度、培训教师任职及评价制度等，并严格执行，从学校的角度保证培训的质量。

淡化理论，基础技术知识以应用为准，以够用为度

煤矿安全监控系统从技术实质上看庞大而复杂，本身掌握不容易，同时由于学员普遍文化水平低，培训中过多地加入技术细节反而容易引起学员反感，影响培训效果。所以，在理论知识培训方面，主要讲清楚要实现的目的，以及为实现此目的采用的技术手段即可，为其后内容分块培训打下基础。据此，从《煤矿安全规程》关于安全监控部份入手，从《煤矿安全监控系统通用技术要求》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等法规的初步了解，着重讲清楚法律法规规定要做什么，规定了什么内容等，为设备的安装设置奠定理论依据。在此基础上，根据煤矿安全监控系统技术要求，大致讲解煤矿安全监控系统的基本构成、基本设备特性、计算机及网络基本知识等，使学员建立煤矿安全监控系统的整体框架。

采用工作教练法，通过理论实践一体化培训模式促进学员掌握煤矿安全监控技术运用能力

工作教练法用于技能培训是行之的效的方法。煤矿技术人员普遍存在文化水平低、基础理论知识差等现象。常规的培训模式过多注重系统性，理论过多，学员的学习环境主要在课堂，学员容易失去兴趣，使培训效果大打折扣。而对于煤矿监控系统来讲培训的目的更在于让学员掌握实际的技能，掌握安全监控系统的部署、安装、调试、维护等内容，所以从成人学习的心理、学习目的和效果上，必须采用工作教练法以加强实际工作能力的训练。为适宜应用工作教练法，必须对培训内容进行分解，使之覆盖所有的培训内容、适合部份课堂学习和完成、保证各部份相对独立而又能保证前后之间的有机联系。针对煤矿安全监控系统的实际应用情况，建议整个系统划分成以下九个部份教学。培训课程从宏观上以“总-->分-->总”的模式设计。在学员了解国家和行业有关要求的基础上，以图示方式介绍煤矿安全监控系统，初步认识煤矿安全监控系统的整个构成。然后根据功能和日常应用划分教学块，并以实践方式边学边做。在掌握以上内容的基础上，最后连接整个应用系统。

基于过程和结果的实践考核模式，有力提升学员实际工作能力考核方式直接影响学员的学习投入和认真程度。为达到学员掌握煤矿安全监控高校集中培训，到科研和生产单位现场锻炼，到新技术装备生产厂家现场学习等途径，从而提高师资队伍的专业水平。

完善师资结构，组建兼职师资队伍

我国铁路由普通和提速铁路向高速铁路快速发展，由传统设备向先进设备快速转变，这就要求广大干部职工必须下功夫学习新技术新知识，对新技术新设备必须尽快熟悉掌握。为了适应大规模新技术培训需要，在专职师资严重不足的新形势下，完善师资结构组建兼职师资队伍已是大势所趋，兼职师资成为完成培训任务不可或缺的力量。从生产一线引进，严把兼职教师挑选关。挑选具有熟练技术、高超的技艺、较为精深的专业知识、拥有良好心理素质和职业道德的工程技术人员、管理人员和能工巧匠做为兼职教师。他们善于结合自己的工作实践在培训中合理选择教材内容活学活用，结合自己有效地工作方法和成功经验创设教学情境，介绍专业知识和实践经验供学员分享和思考。加强专兼师资间交流。专兼职师资之间取长补短，相互交流。专职师资课堂教学经验丰富，但对一些新知识缺乏更新；兼职师资大多来自一线，掌握着新技术新设备的更新，但缺乏课堂教学经验。根据这种情况，基地采取让专职教师坚持跟踪听课学习的措施，及时对兼职教师的授课情况进行评教分析，交换意见，增进交流。此外，每周五召开专兼职教师交流会，对本周教学情况和一些相关学科的要点难点进行分析探讨。兼职教师的授课水平很快得到提高，专职教师也对一些新的专业领域有了认识，一举两得。总而言之，积极构建培训项目体系，满足特定培训需求、提高培训对象的技能水平和应急处置能力，积极开发培训项目，满足各种专业培训的需求；完善实训设施设备，按照“注重功能、适度超前、设备配套、资源共享”的原则，完善实训设施设备配置规划；提高师资队伍素质，有计划地组织教师到生产一线跟班学习、挂职锻炼，选派骨干教师参与新课题研究、新项目开发，加强师资队伍建设，为提高教育培训质量提供保证。

创建良好的教学环境