煤矿安全监控系统的研究模板(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的研究，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

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0155-01

我国大多数矿井都安装了煤矿安全监测监控系统，但是在实际工作中，这些监测监控系统的使用存在一些问题，没有将其作用真正的发挥。在煤矿生产中安全监测监控系统的相关专业技术人员相对的缺乏，进行这项安全监测监控工作的人员，大多只进行生产中的监测，而没有进行安全方面的监测监控，因此造成了一些煤矿安全事故[1]。这些安全事故的发生，是因为没有对其安全监测监控高度的重视，也包括安全监测监控系统本身存在一定的不足，导致效果不好，隐藏着安全隐患。对煤矿生产中存在的问题进行总结分析，进而提出针对性解决策略。

1煤矿安全监测监控系统存在的问题

1.1 缺乏安全监测观念

部分煤矿生产业主以及管理人员在思想上没有高度的认识，对安全监测监控的重要性没有引起高度的重视。在煤矿生产中发生安全事故是不可避免的，即使安装了煤矿安全监测监控系统，也是会发生煤矿安全事故。安装煤矿安全监测监控系统，在其正常运行时，还是需要人工井下监测，所以他们将工作的重心，放在了生产上，而忽视了安全监测监控的重要性。

1.2 监测监控系统不健全

煤矿安全监测监控的系统以及程序规定了完整的煤矿安全监测监控工作流程。而在一般的评价公司是将工作的程序以示意图的方式来呈现，对于客观的监测监控失去了完整度以及科学性，因监测监控系统的建立上存在很大的不健全。

1.3 安全监测监控针对性较弱

煤矿系统的安全性问题，受到了地质条件、开采条件、岩力学性质、开采工艺、通风管理等多方面的影响，因此对于煤矿安全监测监控的分析要实现地域、地质等针对性，这样就难以实现对于监测监控的准确度，安全的保证就难以实现。

1.4 监控人员业务水平低

在煤矿安全监测监控系统中有很多科技，这需要有一定技术的人员进行监测监控管理，在煤矿安全监测监控系统中有传感器、计算机、电子技术等，这些都需要有一定的专业知识和技术[2]。然而，在实践监测工作中，管理人员的文化程度相对较低，出现参差不齐的现象，甚至有部分人员并未经历正规的选拨而进入到监测监控中工作，导致缺乏一定的安全及防爆意识，同时还缺乏相应的操作技能，对于一些较为先进的工作并不能够对其操作。

2煤矿安全监测监控系统的解决对策

2.1 转变传统观念

煤矿安全生产直接关系到财产、人员安全，因此，要求煤矿工作人员树立监控管理意识。首先，建立相应的安全监控管理方法，通过规章制度的约束，逐渐引起工作人员的重视。其次，加大安全监控管理力度，通过宣传，使煤矿企业中每一位工作人员意识到安全监控的重要性[3]。如：可通过微信、微博及QQ平台等，在这些论坛中宣传如何安全监控，以及最近全国各地发生的煤矿安全事故，提高工作人员的警惕性。再次，加强领导对安全监控的重视。建立相应的领导值班制度，让领导参与到安全监控工作中，与基层监控人员共同对煤矿安全进行监控，这样一来，能够激发基层人员工作信心，一旦发现问题，可及时向领导汇报，通过讨论及交流等制定详细解决对策。最后，做好煤矿通风安全工作。由于在煤矿开采中会出现二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等气体，不仅对现场工作人员身体有害，若不及时进行通风，可能发生火灾或爆炸事故，将造成严重的人身及财产损失。为此，应对煤矿通风机进行监控，确保其正常运行。

2.2 建立监控系统

近几年来，随着信息技术的不断发展，煤矿安全生产中应充分利用现代信息技术，建立相应的监控系统。并派遣相应工作人员轮流工作，一方面减轻人员的工作量，另一方面还能够提高监控效率。此外，还应做好煤矿安全监控设备及档案的相关管理，全面及系统反应设备的性能及其使用性。在煤矿生产地区建立相应的系统维护中心，定期对监控设备进行检修，确保监控系统的正常运转。并配备足量的专职监测人员，实现24小时轮流制，对煤矿瓦斯监测数据进行查询，并绘制相应曲线，生成监测报表等，以便人员查看，并以此为依据，采取预防性对策[4]。

2.3 加强监控人员素质

要想较好的实现煤矿安全监控，较为重要的就是完善内部监控制度。首先，对监控方面进行严格规定，明确职责，使工作岗位落到实处，做到人人负责。其次，做好监控人员的培训工作，使其掌握正确的操作规范，时刻与相关部门保持联络。其培训不仅包括技能而且还包括理论知识，若没有丰富的理论知识，一切都是徒然，只有具备丰富的理论知识，才能够将理论与实践有效的结合起来。最后，可开展技能活动大赛，在活动中锻炼人员技能，使其得到有效开展[5]。

3结束语

总而言之，煤矿安全生产直接关系到人身安全及企业的财产安全，因此，应做好煤矿安全监控工作。本文通过分析煤矿安全监控现状，然后重点分析安全监测策略，从监控制度、监控系统及其监控人员的素质等几方面进行详细探讨，旨在提高煤矿生产的安全性，促进企业的可持续发展。

参考文献

[1]李季.浅议我国煤矿安全环境监测监控系统[J].中国科技投资，2013（35）：111-111.

[2]周育辉，李军民，蒋萍萍等.无线网络技术在煤矿安全监测系统中的应用[J].煤炭技术，2011，30（11）：149-151.

[3]邓怀勇，马琴.煤矿生产监控设备的设计与发展[J].煤炭技术，2013（10）：84-84，85.

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1.引言

煤矿安全监控系统是国家强制要求安装的“六大系统”之一，是煤矿安全生产的重要保证。在煤矿安全监控系统中，井下监控分站和矿用传感器基本都采用集中本安电源供电方式，即一路本安电源带若干个传感器，当出现本安电源上电，短路、断线等故障恢复等情况时，监控分站与其挂接的所有传感器都会全部重新上电复位重启，目前已有一些提高本安电源带负载数量的措施，比如软起动技术等，但也无法实现真正的电流零冲击，往往设置限流值也较大，传感器供电采用同步上电方式，因矿用传感器上电启动时的峰值电流一般都较稳定后正常工作电流大很多，集中同步上电时要求矿用电源提供的电流远大于正常工作要求的电流，因本安电源的容量的限制，使本安电源所带传感器数量受限，如配接的传感器数量较多，本安电源容量裕量较小，还会使系统的不稳定性几率增加。往往无法实现超远距离的远程供电要求

2.平衡分时上电控制技术

目前国内部分厂家的新型矿用传感器都采用了软启动设计和低功耗芯片设计，传感器启动电流较传统的设计方式上电冲击电流大大减小，但由于传感器输入电源存在工作电压要求范围宽的问题，一般要求为DC（9～24）V，设计时需满足低端的启动限制，这样软启动设计的最大限制电流往往比负载正常工作电流大，而且如在设计时启动电流限制太小，则会导致负载内部电容不能及时充满电，电源输入提供的功率赶不上消耗的功耗，从而导致启动失败的问题。

图1 安全监控系统平衡分时上电模型

图2 传感器内部平衡分时上电控制模块控制框图

平衡分时上电控制技术主要是将启动电流在值域向时域进行转换，根据实际设计时的各电路功能模块的负载曲线对系统累积电流值进行平衡处理的方法。目前分时上电技术已开始应用于多个领域，如华为、华三、曙光集群服务器集中供电领域就采用了该技术，在煤矿领域的矿井风压自动监测报警系统中已开始有部分应用，该技术可在很大程度上减少累积冲击电流以提高系统实际负载能力，增强系统的稳定性。

煤矿安全监控系统的平衡分时上电控制设计可以分为设备之间的平衡分时上电控制和设备内部的平衡分时上电控制两部分.设备之间的平衡分时上电控制原理如图1所示，控制方法是……。设备内部的平衡分时上电控制如图2所示，控制方法是……。

3.平衡分时上电的设计方法

3.1 监控系统各组成的矿用传感器分时上电设计

矿用传感器主要采用模拟量或数字量传输，采用RS485总线传输的智能传感器都有通讯总线上的唯一识别地址，传感器上设计有一超低功耗分时上电管理模块，内含一超低功耗微处理器，如可选用MSP430、AVR系列功耗在μA级的单片机，传感器上电后低功耗单片机根据已存储的唯一地址号作为分时时间计算因子，计算出偏移时间，各传感器根据偏移时间独立分时启动自身的电路模块，最终达到正常的稳态工作模式。

图3 本安电源侧上电后输出电流曲线

如图3中所示，a为传感器无任何启动保护下工作电流曲线，b为传感器具有软启动功能电流曲线，c为所有传感器分时上电且有软启动功能累积电流曲线图。

I1（max）为方式a时所有传感器最大工作电流，I2（max）为方式b时所有传感器最大工作电流，I3（max）为方式c时所有传感器最大工作电流，三个工作方式下的电流大小关系和启动时间关系是：I1’（max）>I3’（max）>I3’（max），t3’>t2’>t1’，由图可知，在采用分时上电控制时传感器上电电流曲线平滑，冲击很小，但从上电到稳态时间相对较长。

3.2 矿用传感器内部平衡分时上电的设计

矿用传感器一般由传感检测模块、电源管理模块、显示与驱动电路模块、数字通讯电路模块、信号输出模块、报警驱动电路模块、单片机处理及电路模块等。如瓦斯传感器探头功能稳态时约0.36W（3Vх120mA），上电瞬态电流约为0.9W，随温度升高电流逐渐下降直120mA，显示及驱动电路模块部分功耗约0.15W，单片机及AD等模块约0.06W，其他电路部分估算为0.03W左右，累积功耗约0.6W，根据平衡分时上电设计方法，分时上电模块将依次启动单片机及电路，显示模块，探头模块等，减少各模块工作电流的累加的最大峰值。

图4 单台传感器工作电流曲线图

图4中，a为无任何软启动保护下工作电流曲线，b为具有软启动功能电流曲线，c为分时上电且有软启动功能电流曲线图，I1（max）为方式a时最大工作电流，I2（max）为方式b时最大工作电流，I3（max）为方式c时最大工作电流，三个工作方式下的电流大小关系和启动时间关系是：I1（max）>I3（max）>I3（max），t3>t2>t1。

采用分时上电控制技术的传感器最大工作电流将大幅度减少，稳态后和原传感器电流相等，采用分时上电技术可减少传感器在实际使用时的远端最小工作电压，降低启动阶段的线路损耗，可较大的延长传感器的实际供电距离。

4.平衡分时上电设计在系统中的作用

4.1 增加监控系统传感器传输距离

分时上电控制可有效的减少传感器最大瞬态电流，减少传输电缆终端传感器的实际最小工作电压，可实现在远端最低启动电压由DC（11～12）V降低到DC（8～9）V左右，从而大大延长传感器供电距离。

4.2 提高单路本安电源的实际带载能力

分时上电控制技术可降低单台传感器的启动允许电流，减轻了本安电源的负载，可提高监控系统中本安电源的实际带载能力，可增加实际使用过程中，单独电源允许挂接的矿用传感器数量。

4.3 减少传感器之间干扰提高系统的稳定性

在相同的传感器负载情况下，系统启动和稳态后最大的累积电流大大减少，离本安保护电流余量值较大，可大大提高监控系统的稳定性和可靠性。

5.结语

本文通过对煤矿井下安全监控系统集中供电存在的问题进行分析，采用平衡分时上电控制技术可最大限度的平滑启动电流曲线，减少同一电源下的多个传感器最大电流累积值，减少对本安电源的冲击，提高系统的稳定性，同时也可大大延长传感器的供电距离，保证了煤矿安全监控系统运行的安全、稳定和可靠。

参考文献

[1]孙继平.煤矿安全生产理念研究[J].煤炭学报，2011， 36（2）.

[2]梁秀荣，朱小龙.煤矿安全监测监控系统有关问题的探讨[J].煤炭科学技术，2006（8）.

[3]矿用传感器超远距离传输技术研究[J].矿业安全与环保，2012（3）.

[4]白鹏.煤矿瓦斯检测、监测与甲烷传感器[J].大众标准化，2006（S1）.

[5]李俊.数字集成电路设计中的低功耗分析[J].肇庆学院学报，2009（5）.

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引言

在煤矿生产过程中，应该做好安全、防护措施，将安全摆在首位。虽然如此，安全生产的信息是一种活跃的、动态变化的、与空间位置密切相关的信息，煤矿井下因其环境的复杂性和空间数据的不可预测性，导致煤矿安全监测系统的应用与开发相对落后，实时监测，快速、准确、直观、系统地得到具体煤矿井下的图文并茂信息，对煤矿生产的安全开采与管理决策具有重要的实际意义。目前，使用最多的安监系统为KJ95型煤矿安全生产监控系统，在很大程度上保证了现代煤矿生产的安全性。本文主要基于KJ95型煤矿安全生产监控系统作为研究对象，对其应用于实际过程进行详细地分析与阐述，旨在为煤矿安全生产监控提供一种技术支持与保障。

1、KJ95型煤矿安全生产监控系统组成及其工作原理

从如下两点分别对KJ95型煤矿安全生产监控系统的基本组成及其工作原理进行分析与介绍，具体如下：

1.1KJ95型煤矿安监系统组成

本系统主要包括四个部分，即监控计算机、计算机网络及监控软件；传输接口及传输通道；供电电源及数据采集分站；各种传感器及执行器件。

1.2KJ95型安监系统的具体的工作原理

煤矿井下各种物理量通过传感器转换成电信号，经传输电缆传送到数据采集分站，地面监控主机通过智能数据接口对各数据采集分站进行扫描、分时提取和发送数据。监控计算机与智能接口的传输率为1200bit／s，异步时分制，RS232接口传输；智能接口与数据采集分站为本质安全型异步时分制RS485传输／基带传输。传输接口将计算机发送的RS232信号转换成TTL电平信号，转换后的TTLL电平信号，经整形变换成本安分站传输信号用于井下分站与计算机通讯，信号是双向透明传输，不须加任何控制信号。所选用的监控主机主要是性能较高的工业控制计算机，任务是进行各个分站与子系统的通信与数据的采集，同时还要对所采集来的数据进行存储、统计、报警、显示打印等事项负责，并且还要将数据传输到服务器上，以此达到网络共享的目标，确保监测数据能够得到很好的利用。安全生产监控系统的软件具体分为两种版本，一种是网络版，一种是单机版，在对数据存储时，所选用的是高级语言编程及数据库进行，能够在Win-dows98以上的操作系统中运行；软件具有较强功能、实际操作简便、语音报警功能等优势特点。

2、KJ95型煤矿安全生产监控系统的应用

近年来，部分煤矿相继在综采工作面、变电所以及连采面等诸多地方设置了多个分站，近四十个的传感器，二十四小时对工作面和各个辅运巷道中的瓦斯、具体风速以及一氧化碳进行全面的监督控制，构建了一套高效的、完善的监督控制体系，获取了高达一亿元的经济效益。应将这一系统和井下自动化控制系统可编程逻辑控制器进行连接，以此形成一套完善的井下安全运行地区指示系统，在两个回采工作面与综采工作面的入口地方应设置瓦斯电闭锁红绿灯，如果有一工作面的瓦斯超出规定的限度，那么，回采工作面与综采工作面入口地方的红灯就会亮，此时，禁止所有人员与车辆进入，必须等到工作面瓦斯与规定限度相一致且绿灯亮后才能够进入。同时，还应在主要井口、各个巷道位置处设置至少五个的风电闭锁红绿灯，如果矿中的主要通风机发生了停机现象，井下没有风，那么，风电闭锁的红灯就会亮，此时，所有人员与车辆禁止进入到井内。构建这一系统，能够很好的让井下员工对各个工作面的瓦斯情况全面了解与掌握，有利于煤矿安全生产。这一系统在三个工作面使用过程中，能够监测到高瓦斯与高一氧化碳区域，因此，应制定一套应急措施加强防范这些重要区域，以防止瓦斯爆炸或者一氧化碳中毒现象的发生。可以说，采用这一系统所获取的资料真实可靠，能够及时的对数据进行处理。大大降低了瓦斯监督员的劳动强度，实际工作效率有了进一步的提高，节省了工作时间，摒弃了以往煤矿业所使用的瓦斯管理模式，采用了集中监测模式。此外，作为矿主要领导者与相关职能科室应时常在客户端计算机上对井下各个部位的瓦斯情况进行全面的查看，以避免事故的发生，从而确保管理与决策朝着科学性、快速性以及正确性方向前进。

在实际的过程中，还可以将上述过程进行优化，主要是通过如下几个方面加以实施的：

（1）各类传感器受温度、湿度等外界环境的影响非常大，必须有专人进行定期调校。风速传感器若安装在巷道中不规则断面时，显示风量与实际相差较大，这是风流中存有紊流的原因，建议安装在标准平滑断面中。（2）在掘进工作面安设的主、副局扇开停传感器距离较近时，由于周围存有较强的交变电磁场，输出信号会受到干扰，存有误信号现象，可采取增大电缆间距或对电缆进行屏蔽等措施进行解决。（3）当瓦斯断电仪距离分站达到2km及以上时，断电仪存有工作不正常现象，可加一选频器将干扰信号过滤掉。

3、结论

综上所述可知，当前，在煤矿生产过程中使用最多的是KJ95型煤矿安全生产监控系统，这一系统的功能十分完善、软件极为丰富，具有良好的可靠性、实际操作简便、经济适用等诸多优势特点，不管是在井上，还是在井下，都能够对各个环节的安全、生产以及电力参数进行全方位的监测，可以将诸多的安全与生产环节子系统进行汇接，在各种类型的煤矿中都比较适用。

参考文献

[1]蔡崇，王占飞.　KJ95型煤矿安全生产监控系统的应用[J].煤炭科学技术，2004，32（9）：25-27.

[2]郑丰隆，郑效田，孙玉宝.KJ56型煤矿监控系统[J].煤矿自动化，2000（6）.

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Key words: non-coal mines; production safety; supervisory system中图分类号：X924.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

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一 引言

在煤矿行业中，不同于其他的工种，煤矿作业的性质具有一定的危险性，在劳动密集的环境当中，生产作业的环境也相对恶劣，这样的情况在很长一段时间内，甚至截止到前两年，都没有发生向好的变化，同时煤矿开挖的机械设备也没有进行更新换代，技术水平也较于其他行业的发展来看出现严重滞后的现象。与之同时出现的是在煤矿生产过程中大量的出现人员伤亡的情况，生产环境不能得到应有的保证，作业机械没有合理的安排使用，直接导致煤矿企业生产的效率底下，也让煤矿企业在员工的招聘过程中出现的不好的情况。

由于工作性质的原因，很多应届大学毕业生不愿意签约相关的煤矿企业，导致企业得不到新鲜“血液”的注入，没有更好的科学发展，从而形成了一种恶性循环。这样的条件下，就迫使相关的煤矿技术人员对于煤矿的生产安全方面的问题进行深入的研究，在一些煤矿机械和技术方面提供了更多的科研力量，企业也在产品的研究生产方面投入了大量的人力和物力，通过不断的学习和自身的总结，在煤矿远程监控设备上有了质的飞跃，不仅有相关的适应企业发展需要的机械，还能够保证煤矿的生产安全，实现了多赢的模式体系。

二 煤矿远程监控系统的研究

对于煤矿的需求量也一直占据我国能源消费的核心地位，即便煤矿行业的需求的增长量每年都有大幅度的提升，但是有一点值得重视的是，煤矿资源的利用率存在很多的问题，如开采不合理、使用浪费、存在安全隐患、污染严重等等。有学者做过相关的统计，如果我们将这些问题很好的解决，保障能源的合理使用，我国每年在煤矿上的开采量会减少23%，使用率将提高12%，城市在治理污染经费上面的投入将减少3%。在很多起煤矿坍塌和爆炸事故中，救援在很多的方面遇到了相当大的阻力，这就存在两方面的原因。一是救援时不能明确下井的具体人数，二是对井下的结构构造不了解。这都给救援带来了巨大的压力。我们发现问题必须从源头上解决，合理的控制矿井出事概率才是最为关键的。在煤矿的开采生产中，形成一整套较为完整有效的安全监管体系是十分有必要的，同时对于想断的安全监控模式的建立是对企业管理判定好坏最主要的标准之一，只有在切实的保证了煤矿生产中人身的安全，才能够进一步提及生产效率的提高。

这次煤矿远程监控技术的更新换代不仅在煤矿的生产效率方面有了质的提升，还可以在保证煤矿开采的人身财产安全方面做大更大的技术保证，人身财产安全得到了保证就可以在很大程度上降低企业的负担，能够更好的将精力放在对科技的研发和产品质量提高等方面。在使用了矿井瓦斯检测系统后，也对煤矿的监控管理起到了补充和约束作用。不会由于人为的疏忽导致安全存在隐患，产生严重的后果。加强了企业内部之间的协调能力。信息技术在使用上有明显的优势性，在操作上简单易懂，在使用上也是利用了它的适应能力强的特点，这也是促进煤矿事业快速发展的重要因素。

三 研发一种基于矿井瓦斯监控系统

国家在对一些较易发生安全事故和高耗能的产业的结构性调整之后，根据制定的相关计划安排中，国内很多现有开工经营的煤矿企业已然不能达到新形式下的国家标准，相关的开采工艺和设备已经过时，无法满足现在的生产要求，这就需要在很多技术方面进行重新的研究，在符合国家的生产安全要求的前提下，形成更多优秀的生产模式。对于新近提出的煤矿生产智能化的概念，可以从表面来理解相关的含义，就是将现有的开采方法和远程监控计算机技术融合在一起的瓦斯监测系统，这种系统可以在很多的石油或者化工企业中进行运用。

（1）远程监控在矿井瓦斯系统的作用

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[中图分类号]C36

[文献标识码]A

[文章编号]1672―5158（2013）05―0198―01

1.在工程中煤矿工程的安全系统内涵以及作用

煤矿工程的安全监测监控系统主要包括信息的传输技术、传感器技术、控制技术、计算机的应用技术、电气防爆技术等等多种技术。这些安全监测监控技术对于提高生产的效率，保障煤矿工程的安全生产以及机电利用率等占有非常重要的地位。其中煤矿工程的安全监测监控系统主要包括中心站、信息的传输装置以及传感器和执行的装置。具体说，煤矿工程的安全监测监控系统主要是指煤矿工程中的一氧化碳、瓦斯、温度、风速以及烟雾等等的环境参数和煤矿的运输、说产、排水、提升等环节的设备进行监测和监控，同时用计算器及进行信息的分析和处理的一种安全系统。所以煤矿工程的安全监测监控系统可以同时为各个部门以及生产的指挥者提供详细以及安全的参数信息，还可以提供及时的现场信息以及资料，更主要的是便于采取安全的防范措施。除此之外，可以通过安全的监测监控系统进行被测的参数处理和分析，这样安全系统就可以制止安全事故的扩大甚至是事故的发生。同时，在发生安全的事故时，通过安全监测监控系统可以及时的提供决策的信息，指出最佳的救灾路线，为抢救以及疏散人员做好了充分的安全准备。

2 为煤矿工程的安全监测监控系统运行良好需采取的措施

2.1研究传感器的高品质

我国国产的安全监测基本上都是采用载体的催化元件，因此严重的制约着煤矿工程瓦斯的检测。与国外的安全检测监控传感器来比，品质差距比较大。所以我国的研究院已经加强传感器的研究力度，科学的研究出高品质的传感器。

2.2使煤矿工程的安全检测监控系统规范

为了规范我国煤矿工程的安全检测监控系统，需要将很多规范性的标准和规程对于检测监控的系统以及传输信息的协议进行规范。如果不规范通信协议就会导致不能随意的进行软硬件的升级或改造、系统部受制与人、设备需要重新购买等等的严重后果，因此我国还编制了《矿井安全监控新标准》等手册。在煤矿施工过程中国，主要是要求各个安全监测监控系统能够统一通信的协议，并统一使用sQL的数据信息库。采用统一的数据信息格式主要是为了更方便的对安全监测监控系统进行升级、补套以及维修等，或者还可以方便的建立各个工程质检额数据信息库中心，这样还可以和其他的安全监测监控系统进行联网，实现共享系统资源。

2.3加强维修技术，完善安全监测监控系统的管理制度

因为煤矿工程的安全监测监控系统的维修要求比较严格，所以平常在安全监测监控系统的管理工作中可以采取各种各样的形式来提高维修人员对安全系统的操作水平以及维修技术。同时，还可以在一定的时间组织实践和理论的学习，针对新调来的安全监测监控额工作人员应该重点的加强对安全监测监控系统的知识培养和学习。为了保证煤矿工程的安全监测监控系统的维护能够顺利的进行还需要各个工作人员相互指导或者合理的利用售后服务等有利的条件。除此之外，还需建立好严谨细致的安全管理制度，能够及时的完善有关监测监控的管理规定和管理制度，高效的提高相互预警、相互监督的工作能力。

2.4开发专家决策的系统软件

因为现场的设备在线故障报警、诊断等的功能不强，所以现场设备影响了系统的维护性，大部分的系统也只能够对安全系统的通讯进行诊断，但是不能明确的判断故障点一级故障的性质。而且在日常的工作要求中必须能迅速的判断出传感器和中心站之间的故障，或者是真实超限和短路报警之间的不同。为了安全监测监控系统的维护人员提供故障的方位和类型，便于迅速的处理故障的地点，所以应该研发专家决策、专家诊断系统软件。并且专家诊断应该具有对故障的判断功能、智能分析，改变安全监测系统的自检功能简单、单一的情况。另外，在发生安全事故的时候，为了疏散和抢救器材、人员提供决策，需要正确的指示最佳避灾和最佳救灾路线。

3 结束语

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关键词：

煤矿安全监控系统；技术管理；应用

1概述

近些年来，我国煤炭行业迅速发展，跃居成为世界上重要的煤炭出口国，也是世界上使用煤炭较多的国家。由于现阶段我国使用煤炭的数量在一次能源中占有较大的比例，对于煤炭的需求较大，煤矿行业发展处于一种稳步增长的态势。我国由于自然条件的限制，煤矿的开采条件十分复杂，非常容易出现事故。煤炭行业的危险性很大，除了容易受地震所引起的塌方等自然因素的影响，很容易因为在操作环节的一个小小的过程从而带走无数人的性命，所以说煤矿行业是一种高危职业。为了避免煤矿事故的发生，我们应该通过一系列的手段保障煤矿的安全生产。国家制定了一系列的方针政策规定了煤矿无论大小，都必须安装煤矿安全监控系统。因为煤矿安全监控系统通过运用高科技技术，实现了对煤矿全方位、多层次的管理，能够更加方便、快捷、直观的获取所需的信息，及时对发生的情况进行预警，为煤矿安全生产提供坚实的后盾。

2煤矿安全监控系统装备情况

煤矿安全监控系统由地面中心站、光缆传输交换机、井下监控分站、远程断电器、近程断电控制器、模拟量传感器、开关量等组成。地面中心站是整个系统的核心部分。整个系统的工作原理为井下监控分站根据设定好的方式接收信号，并对接收到的信号进行整合分析，处理不准确的信息，并将处理后的信息传送给地面中心站，通过地面中心站的机器显示；而传感器的作用是将获取到的信息转化为电信号，电信号有一个限制因素是：它不能单独显示、也不能传输，必须依托显示设备才能显示出来并转换为可以传输的信号。而监控系统可以通过对电信号进行分析，如果出现突况时，电信号会进行预报，并分析出现问题的原因。

3煤矿安全监控系统的意义

在以前没有煤矿安全监控系统的时候，一旦井下发生突况，由于无法及时获取信息，往往会造成救援人员到达事故发生地点较晚，使得事故损害更大。而煤矿安全监控系统的应用，由于运用了科学的手段，对井下情况进行实时的监察，一旦有问题出现及时将信息反馈到地面监控系统。而且煤矿安全监控系统可以对于井下瓦斯的浓度值进行监控。如果井下瓦斯的浓度值超过标准值，系统会自动报警并切断电源，减少事故的发生。而一旦瓦斯的浓度值回归正常水平，系统就会解除警报然后提供用电，从而恢复生产。而这个优点是通过人工检查所无法做到的。井下作业会面临一大问题，就是通风。如果不能及时通风，井下工作人员十分有可能会煤气中毒，所以通风问题是十分有必要解决的。煤矿安全监控系统可以记录瓦斯涌出的变化情况，工作人员通过对存储的数据进行分析掌握瓦斯的变化规律，从而制定相应的应对通风问题的计划。可以说使用煤矿安全监控系统可以科学地对井下情况进行监控，对获取的数据进行整合分析，为解决问题提供了可靠的科学依据。

4煤矿安全监控系统技术管理的应用

4.1实际运用

随着我国科技实力的不断提高和信息技术的不断进步，相关的科研机构不断地推出不同种类与实用性的煤矿安全监控系统。煤矿安全监控系统的专业性、稳定性、科学性不断提高，以此满足我国企业日益增长的需求。煤矿安全监控系统在避免煤矿事故的发生方面有着十分重大的作用。煤矿安全监控系统在井下将各个装备连接起来，建立了一套系统性、科学化的网络。煤矿安全监控系统中的预警机制能够实时监控到煤矿中各个情况。由于是机器作业，没有人工作业的时间限制，系统可以全天、连续性的对井下情况进行监控。而且各个设备将获取的信息传送到地面中心站，地面中心站对获取的信息进行有效地整理，能够清楚地了解井下的实际情况，避免在突况发生时难以应对。

4.2光纤传感技术

随着相关企业与研究机构在这一方面加大研究的力度，煤矿安全监控系统的性能得到很大的提高。就当前容易出现的一些问题，如精确度低、稳定性差等，有关机构研发出了新型的技术———光纤传感技术，并且将这一技术运用到煤矿安全监控系统中。煤矿安全监控系统中的甲烷传感器是进行灾害预警与处理的一个关键性的设备。然而我国常用的甲烷传感器一直面临着稳定性差、寿命短等问题。而光纤传感技术是最近几年才研发出来的一种高效传感技术。光纤传感由于其材质的特殊性，具有使用寿命长、使用形式多样、安全等优点，十分适用于将其运用到煤矿行业中。光纤传感技术还具有其他的优点。例如除了通风问题之外，灰尘也是煤矿灾害易发的原因之一。在井下工作的人员由于长期吸入灰尘，肺病的患病率十分之高。而且灰尘的燃点低，当灰尘的浓度达到一定的数值时，一旦遇到明火就极易发生爆炸。需要注意的是，粉尘爆炸的威力要远远大于瓦斯爆炸。灰尘爆炸会产生大量有毒气体，而在井下又很难将气体排放出去，所以会对井下人员造成二次伤害。而光纤传感技术占地面积小、易安装的特性可以减少设备的占地面积、节约空间，将空间更多的运用到煤炭开发中去。通过使用光纤传感技术对井下空气中的灰尘含量进行及时的监测，达到高准确度、高效率的监测作用。

5结束语

煤矿安全监控系统凭借其可靠性高、准确度高、实用性强、安全性高等特点减少了煤矿企业事故发生的次数，从一定程度上保护了矿区工作人员的性命，进而保护了国家财产。而且由于煤矿安全监控系统运用互联网技术，使得工作人员的工作效率大幅度提高。煤矿安全监控系统的预警功能可以培养工作人员的安全意识，从而降低事故的发生频率。煤矿安全监控系统在我国煤炭行业生产和监控中发挥着巨大的作用。但是虽然我国煤矿安全监控系统随着互联网技术的发展而不断更新升级，但是我国的煤矿安全监控系统封闭性较强，各个职能部门相对较为分散，信息的传递容易出现滞后的问题，从而严重影响了各个部门对于信息的使用度，没有真正发挥出煤矿安全监控系统所应该发挥的功能，不利于煤炭行业科学生产目标的实现。为了真正发挥出煤矿安全监控系统的作用，应当建立起一个全方位一体化的综合监控系统，将监控系统的各方面结合起来。需要注意的是，除了建立一个全方位一体化的综合监控系统外，工作人员应当定期对系统进行检查，并对发现的问题及时解决，对于任何小问题不忽视、不放弃，从而推动煤矿产业的和谐化发展，提高企业的安全管理能力。

作者：李轶 单位：三峡大学水利与环境学院

参考文献

[1]全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会.煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）[S].北京：煤炭工业出版社，2008.

[2]郭进伟，吴明发.基于中小煤矿的双机热备数据同步系统[J].煤炭科学技术，2009（07）：97-100.

[3]霍中刚.我国煤矿安全科技现状及发展方向[J].煤矿安全，2008（12）：122－126．

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2新时期煤矿安全监控系统存在的问题

虽然经过近20多年的发展，我国煤矿监控系统技术在不断地完善，但是仍然存在不少问题：

2.1安全监控系统的通信传输速率比较低，系统响应时间过长

煤矿井下作业由于其环境恶劣、工作线路过长，导致安全监控系统的布线距离过长，过长的线路影响了信号的传输速率，结果导致一旦发生危险信号，因为不能及时的反馈相应的信息而导致错失最佳的补救时机。因此为保障信号的技术传输，一般我们普遍采取2400bps或者4800bps传输速率，一旦超过15千米的传输距离后，需要增加中继器，但是这种方式无形之中会增加煤矿企业的经济费用支出，而且其运行效果也不明显。

2.2传感器的质量不高

传感器是监控系统的核心部位，随着近些年监控产品的生产商增强了对监控产品使用性能的研发力度，但是在传感器的设计与应用方面仍然存在不少的问题，比如甲烷传感器的寿命比较短、在使用性能上也存在过多的限制等。而且传感器的生产质量也不合格，其不能抵抗过高的冲击力，煤矿安全监控产品的传感器主要是应用于井下作业，其在井下作业时经常要受到各种岩石降落的冲击，因此常常会发生因为冲击力而导致传感器损坏的现象。同时传感器在复电之后的数字瞬间冲高的问题。

2.3监控系统的狂干扰能力有待提高

由于煤矿井下作业常常会应用到大功率的设备，而这些设备所产生的电流磁场是非常大的，因此为保证监控系统所呈现出数据的准确性，需要监控系统具有稳定的抗干扰系统，但是在具体的实践中，监控系统的狂干扰系统非常的弱，常常会发生因为受到强大磁场的影响而导致传输数据的准确性不高。

3提高煤矿安全监控系统安全运行的对策

3.1提高煤矿安全监控系统的质量

首先要提高安全监控系统的硬件系统质量。一是要积极研制具有高可靠性的分站、传感器。以此提高监控系统数据传输的稳定性。二是要大力推广半导体气敏甲烷传感器。该类型的传感器能够提高系统的响应时间，并且能够对抗高浓度的气体冲击，提高监控系统的使用寿命，为煤矿企业节省大量的经济费用。三是要实现数字信号传输功能。实现监控系统的数字化传输功能，提高监控系统的对信号的捕获的灵敏度；其次增强监控系统产品的软件系统。一是要制定统一的系统框架，规范通讯协议。当前我国监控系统仍然存在着通信不兼容的问题，导致煤矿企业不能实现对各个分矿监控系统的集中化管理，因此需要我国相关的研发部门以及政府部门尽快出台相应的规范制度，构建具有统一标准的通信协议。二是发展具有全面监测监控功能的系统。目前煤矿企业使用的监控产品主要是监测环境安全参数，以此进行报警或者停电控制，但是其与煤矿安全监测的要求还有很大的差距，比如在发现存在安全隐患时，没有相应的做出最佳的救灾指示等，因此要大力发展具有综合型、全面型的监控系统。

3.2提高监控系统整体反应速度

AQ6201标准中对煤矿安全监控系统的响应时间要求是小于30s，在实验室环境下测试或许都能达到标准要求，但在现场实际应用中，由于受到信号传输干扰，响应时间可能会远超出30s。有的产品通过以太网网桥方式传输数据，表面上看链路数据达到百兆甚至千兆，但串口网桥的低速瓶颈制约了传输速度，而且以太网的非实时特性还可能造成比直接传输更加延时的后果。因此有必要对系统的传输模式做深入的研究，提高系统整体反应速度。

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中图分类号：TP27 文献标识码：A

1概述

煤炭作为我国主要能源之一，它在一次能源比例中占据了70%。而煤炭行业作为一项高危的行业，地热、火灾、水灾、煤尘以及瓦斯等都直接影响煤矿工业健康的发展。煤矿事故的频繁发生，让我们意识到科学管理、合格人才、可靠装备以及先进技术作为安全生产保证的重要性。煤矿安全监控系统技术的运用则实现了安全监测控制多方位、多层次管理，增强了管理严密性以及时效性，使得监控信息掌握更为准确、直观、快捷以及方便，同时为安全生产提供了保障。

2煤矿安全监控系统技术管理探讨

2.1煤矿安全监控系统组成结构和工作原理分析

煤矿安全监控系统通常由接线盒、电缆、网络的接口、远程的终端、UPS的电源、、大屏幕、打印机、服务器、系统的软件、显示器（主机）、传输接口（主站）、电控箱（电源箱）、分站、执行的机构以及传感器等部分构成，具体结构间图1。

第一，传感器会把被测的物理量变化成电信号，电信号具备声光报警与显示功能，但是不排除部分传感器不具备声光报警与显示功能。

第二，含有显示设备与声光报警执行结构把控制信号变化成了被控的物理量。

第三，分站接受传感器传来信号，同时根据先前预约复用方式，通过远距离给传输接口或主站传送。与此同时，并接收传输接口或主站里多路复用的信号。对于分站来说，它具备逻辑的运算、超限的判别以及线性校正等较为简单数据处理的功能，可以对运输接口或主站传输信号以及传感器所输入信号处理，执行控制机构的工作。

第四，电源箱把交流电网其电源变化成了系统需要本质安全的直流型电源，该电源同时具备能够使电网在停电之后可以仍旧正常供电，且供电大于2小时蓄电池。

第五，分站通过远距离所发送信号，传输接口会接收，同时将信号传输到主机进行处理。传输接口在接到主机信号之后，再运送到相应的分站。此外，传输的接口同时具备控制分站接收与发送、自检系统、调制和解调多路复用的信号等作用。

第六，主体通常选取的是多机或双机备份、普通微型的计算机或者工控微型的计算机。主机它主要作用是联网、控制输出打印、控制输出、人机的对话、声光的报警、显示、磁盘的存储、统计数据、判别报警、校正、接收检测的信号等。

2.2煤矿安全监控系统的作用

第一，通风及瓦斯监控，也就是监测局部的通风机停开（特别重要）、风筒的状态、风门的状态、馈电的状态、风压、风速以及甲烷的浓度等。一旦局部的通风机掘进巷道出现停风状况或出现停止运行现象时或瓦斯出现超限时，相应的煤矿其安全监控的系统就会自动切断各自区域电源，同时闭锁与报警，这一措施可以达到以下目的：（1）规避与降低了因电气设备违章作业或失爆、或电气设备出现故障的危险温度或电火花导致瓦斯爆炸的发生率；（2）规避与降低了运、掘、采等设备在运行状态下因危险温度或摩擦碰撞出火花而导致的瓦斯爆炸的发生率；（3）可以提到提醒作用，督促生产的调度员、领导及时把工作人员安置到安全位置；（4）督促生产的调度员、领导及时处理好事故的安全隐患，提前预防瓦斯爆炸事故的发生。

第二，瓦斯抽放系统的监控，（1）监测抽放管路里阀门开度、温度、压力、流量、甲烷的浓度以及一氧化碳其浓度等各管道的参数；（2）对瓦斯抽放泵站室里甲烷的浓度以及井下临时的抽放瓦斯泵站其下风侧的栅栏外的甲烷浓度环境参数进行监测；（3）对抽放泵轴温、抽放泵的真空度以及电机温度等进行监测；（4）监测冷却水池的水位、水温以及水压与水量等供水的参数；（5）监测功率因素、电压、电流等供电的参数；（6）对供气管道其供气阀的开度、流量、甲烷的浓度、温度、正压等供气的参数进行监测；（7）监测密封的水温、密封的水位、罐内其甲烷的浓度、罐压和罐高等储气罐的参数；（8）对瓦斯抽放供水、阀门、泵等状态进行监测；（9）对瓦斯抽放纯瓦斯量和混合量进行监测；（10）对瓦斯抽放阀门与泵进行控制。

第三，监控火灾，也就是监测烟雾、压差、温度、氧气的浓度以及二氧化碳和一氧化碳的浓度等，并控制好注氮、风窗、风门来达到均压灭火目的。

第四，瓦斯的突出预警，对瓦斯的涌出量、煤岩体声的发射等进行监测，并有效结合瓦斯的地质信息，从而达到煤和瓦斯的突出预警目的。

第五，监测和预警矿山压力，预警顶板其大面积的来压以及冲击地压等，监测钻孔的应力、锚杆的拉力、顶板其离层的位移、巷道其顶底板的位移、单体液压和液压支架支柱工作下缩量及阻力、声发射等。

第六，事故调查与应急救援中煤矿其安全监控的系统也起着不可忽视作用，若煤矿井下出现瓦斯爆炸事故，系统监测记录就是事故火源、爆源以及事故时间确定的主要依据。

3煤矿安全监控系统技术管理的应用

随着计算机软硬件技术、电子技术的飞速发展以及我国企业发展的自身需求，我国各个主要生产厂家以及科研单位在一直退出各类监测监控的系统，例如：KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJF2000以及KJG200

0等，同时还有WEBGIS、MSNM煤矿安全数字化与综合化的网络监测的管理体系，这些系统生产规模、企业的性质以及专业技术的服务能力和可靠性、稳定性、软硬件的功能等都基本反映出了煤矿其监测监控体系技术水准。

煤矿安全监控系统安装的报警断电的执行机构、工作站以及传感器是采取连续工作的模式，它能随机监测瓦斯的含量，当瓦斯含量出现异常，就会声光报警且断电执行区域，预防事故的发生，同时随时定时把测量数据运输黑地面的调度室以及调度室中计算机内，这样调度人员就可以随时掌握哪里存在异常，并按照实际状况采取必要措施来缓解隐患，例如觉得人员是否撤出、怎样撤出、调度风量的大小等，煤矿安全监控系统能保障煤矿的安全，在矿井减灾、防灾上和增强生产效率上有着重要的作用。伴随着计算机的不断发展以及现场总线运用，我国煤矿安全监控系统巡检速度与运行的可靠性得到了很大提高。今后，我国煤矿安全监控系统会朝着更广覆盖面、采取微处理器、制定统一专业技术的标准、构建统一先进网络系统方向发展，以实现资源的共享和安全系数的大大提高。

综上所述，煤矿安全监控系统的应用有效转变了安全现状，降低了事故发生率，做到了从源头预防，在煤矿的安全生产里发挥着不可或缺作用。作为系统管理人员，要严格遵守标准规定，正确的安装与使用，合理的管理与维护系统，规避和降低瓦斯爆炸事故发生率。

参考文献

[1]肖成，陈蒙.煤矿安全监控系统高可用性研究[J].煤矿安全，2010（07）：96-99.

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当前，为了有效监测并防范重大煤矿事故的发生，我国大部分煤矿已经进行了安全监测监控系统的安装，并起到了重要的监控、预警作用。但是在实际工作当中，仍然存在无信号、误报警的情况发生，从而导致了很严重的煤矿安全事故。因此应当加大对煤矿安全监测监控系统防治无信号、误报警技术的分析和研究。

1煤矿安全监测监控系统构成分析

主站、分站、交换机、电源、执行机构、数据传输电缆、各种传感器、传输接口、系统软件以及地面上位机等共同组成了煤矿安全监测监控系统。在系统中，利用依次巡检的方法，监控系统主机能够实现对各个分站数据的收集，并通过解析之后进行数据显示。同时，如果在数据传输过程中出现故障，安全监测监控系统也会对信号、报警等异常信息进行显示，然后相关工作人员再根据信息进行检查和相关处理。

2煤矿安全监测监控系统无信号、误报警原因及防治技术分析

2.1无信号、误报警原因分析

2.1.1安全监测监控系统传输线路受到干扰造成无信号、误报警传输距离长、侧点多且分布广是我国煤矿安全监测监控系统的主要特点，分站到主站的距离从几千米到二、三十千米长短不等，而分站与传感器之间的距离从几十米到几千米长短不等。矿安全监测监控系统的这种特点，再加上煤矿工作容易受到具体环境的影响，就造成系统线路在铺设过程中，容易形成一个耦合回路。如此一来，当启动变频器或者开停一些大型机电设备时，由于部分线路距离变频器较近，从而使系统受到强大电磁脉冲的影响和干扰。这种影响和干扰会与正常信号进行叠加，然后产生变数或者“大数”，进而监测值在系统软件上的显示就会出现异常，不是没反应就是会突然变大，从而最终产生无信号或误报警。2.1.2传感器受到特殊情况的影响，其运行不稳定造成无信号、误报警由于煤矿企业很多工作都要在井下进行，而井下环境湿度较大，使得传感器电路板或元件受潮，从而产生氧化现象，导致传感器性能不稳。尤其是受到湿度的影响，在更换传感器时接头容易因氧化而变得接触不良，从而造成无信号或者误报警现象。当煤矿井下洒水时，传感器会因进水产生线路破损情况，如果这种情况没有得到很好处理，传感器的运行就不稳，从而造成无信号、误报警的情况发生。2.1.3供电不稳定造成无信号、误报警煤矿井下工作区域供电电源距离变电站比较远，这种情况下就要产生压降，当启动大型电器设备时，就会产生较大的电压波动，且超出了分站工作的正常范围，从而造成设备运转不正常，导致出现短时间的无信号、误报警。

2.2无信号、误报警防止技术分析

通过对煤矿安全监测监控系统无信号、误报警原因的分析发展，发生无信号、误报警现象的原因多为外界影响和干扰。对于无信号、误报警的判断流程如图1所示。针对无信号、误报警时，传感器数据会发生异变情况，如持续时间短、数值变大等，对于无信号、误报警采取监控系统软件处理的方式来进行防治。2.2.1观察监测值变化状态及处理技术煤矿安全监测监控系统在正常运行情况下，其测点报警监测值有一个逐渐上升的过程，但是由于外界影响和干扰引起的误报警监测值会呈现垂直上升的状态，且传感器的频率值也会成倍上升。因此，当传感器监测值的上升大于传感器频率的倍频或者最大理论增长值时，就被断定为为监测值异常。但是还有一种情况也会引起传感器监测值发生异常，即瓦斯在线标校的情况。所以，首先应当进行传感器表校状态的监测和判定，然后在进行监测值变化状态的监测。通过这两种监测，能够有效防止或减少无信号、误报警现象的发生。2.2.2观察持续时间并处理当煤矿安全监测监控系统出现无信号、误报警现象时，应当按照传输通道内的分站顺序进行逐个巡检，在这种巡检方式之下，分站的数量决定了巡检的周期，巡检周期会随着分站数量的增多而变长，但最多不会超过30秒。当发现某一分站监测值发生异常状态时，系统会自动改变之前按照分站顺序进行逐个巡检的方式，缩短对该分站的巡检周期，提高传感器所在分站的巡检频率，而其他分站的巡检方式保持不变，并对该分站进行多次巡检，从而有效防止或减少无信号、误报警情况的发生。2.2.3利用传感器对系统无信号进行判断和处理在安全监测监控系统中对各路电源所接入的传感器进行配置，如果传感器没有数据产生，那么就可以通过对电源电压的判断，来断定无信号状态的原因，如传感器的电源是否处于短路状态等。另外，还可以通过对电流的判断，来进行系统无信号现象的断定。如果电压、电流都正常，则就能够断定出是传感器发生故障或者电缆故障，从而从这些方面入手对无信号现象进行处理。

3结束语

综上所述，影响煤矿安全生产的一个重要因素，就是其安全监测监控系统中无信号、误报警现象的发生。因此，只有对无信号、误报警产生的原因进行分析，然后根据原因分析找到科学的处理方法，并对其进行有效防治，才能够保证我国煤矿的安全生产。

参考文献