探究煤矿安全监控技术与系统

葛琦

（开滦集团钱家营矿业分公司，河北唐山　063301）

探究煤矿安全监控技术与系统

葛琦

（开滦集团钱家营矿业分公司，河北唐山063301）

安全是煤矿生产的第一要求，煤矿安全监控技术在煤矿安全管理中有着重要的意义，是保障煤矿开采与生产各环节安全的必要条件。随着科技水平的不断进步，煤矿安全监控技术也在得到不断地优化。本文阐述了监控技术在煤矿安全管理中的重要职能，并对当前的煤矿安全监控技术进行了综合的分析与探究。

煤矿安全监控技术监控系统探究

1　煤矿安全监控技术与系统的职能

1.1生产

通过设置视频监控，管理者可以通过终端及时掌握矿井下的环境状况与开采情况；通过设置安装位置移动感应器，掌握生产装配运行曲线，及时进行当其生产数量的总结。通过相应的设备与检测系统掌握井下煤矿位的变化，合理安排施工周期；在通风设备上安置检测设备，掌握风机运行情况，保障作业人员的安全。也可以在矿井的顶板安置检测设备，实时反映顶板的压力数据，预防坍塌事故的发生。

1.2供电

煤矿的开采与生产多数是大规模化，这种大规模的作业有一个很大的弊端，那就是，矿井与地面供电场所的距离拉大，这也一定程度上增加了电力的管理风险。高压供电实时监测监控系统能有效的进行供电安全管理，这种系统的原理是数据通过网络进行传输，地面终端接收到相关数据后，对电力状态进行压力测试，并且可以进行有必要的电力分流操作。这不仅有为管理者的电力管理提供了便利，实现了井下与地面管理的联合，也有效的保障了供电网的安全。

1.3运输

钢丝绳和输送带的安全监测同样是煤矿安全管理的重要环节。钢丝绳弱磁检测技术可以对钢丝绳和输送带在运输过程中的损伤情况进行检测，并可以预设后期可能发生的损伤，对钢丝绳的安全承载范围作出有效的评估，减少相关事故的发生。这种检测属于自动检测系统，它的优势在于保障钢丝绳与输送带在使用过程中全程受到检测，确保设备的使用寿命能得到合理保障、事故隐患的也将大大降低，同时也有利于煤矿企业降低成本，提高经济效益。

2　煤矿安全监管系统构成

2.1视频监测子系统

具体表现为井上、井下的监视设备；防爆摄像机、网络接口、环网设备以及监视设备终端等。在这一子系统中，防爆摄像机负责收集所需监测监控的对象信息，网络接口负责信息传送，环网设备一般安置在地面上，负责信息转换成数据或图像显示在监视终端上，终端设备最终实现井下状况的监控与预警。

2.2安全参数监测子系统

具体表现为传感器、监测分站、网络接口、环网设备以及安全参数监测终端的全程操作：传感器将感应数据传输给监测分站，监测分站将所收集的各项信息传送到网络接口，环网设备负责信息转换并传送给安全参数监测终端，安全参数监测终端最终实现分析与预警，并将结果及时返回各个监测分站。

2.3人员定位子系统

具体表现为由井下基站、无线信号塔、网络接口、环网设备以及定位终端实现对井下人员的跟踪，保障作业人员安全。首先是无线信号搭会将代表每个人的频道发射给网络接口，环网设备将每个人的信息频转输给终端，最终由定位终端实现对人员的安全管理。

3　煤矿安全技术

3.1瓦斯红外传感技术

瓦斯红外传感技术在煤矿安全监测中的操作原理是红外吸收光谱，这种技术通过单光源和双波长电调制 ，还将参比测量校正技术运用其中。它的很大优势是监测范围广，广度为从0.00%到10.0%；监测结果的精度较高，当浓度为0%到1%的时候，它的检测误差通常在±0.06%范围内，当浓度为1%到10%的时候，他的误差为6%；反映能力较快，通常它对检测对象的响应时间小于25秒；不需进行频繁调整矫正，通常只需两年进行一次；并且具有抵抗高浓度瓦斯冲击的特点。瓦斯红外传感技术可以进行报警、自动断电、自动故障检测等功能。

3.2以太网技术

以太网技术具有较强的实时性，它在信息传送过程中能有效的保证传输的速度与信息的准确性，同时，它也会及时根据变化对数据进行刷新。以太网技术分为快速以太网和交换式以太网，以太网的准确性在这两种技术的发展过程中得到很大的完善。以太网不仅在传输速率上从原来的100M增加到了现在的10G，这也意味着，在同量的数据处理情况下，网络的负荷得到很大减轻，网络的传送时间也大为缩短，也就是网络碰撞机率下降，同时，以太网在发展的过程中也在不断的与其他网络技术进行整合。需要注意的是以太网原本并不是面向控制领域，在运用中也存在诸多的问题，在实际运用以太网的时候，可以考虑将以太网技术与其他技术整合运用，实现优劣势互补，比如，煤矿安全检测监控系统的传输层采用以太网技术，系统底层设备采用CAN总线技术。

3.3CAN总线技术

CAN总线技术最早是由德国的博世公司创造，最初是为了进行汽车的数据检测。当前的一些煤矿安全监控系统的底层设备总线会使用CAN总线，但是需要注意的是，CAN总线在结构上与TCP/IP协议数据往往存在一定的差异，因此，在使用的过程中必须加装转化接口，对数据进行转化。对于分布式或实时控制的网络，CAN总线都能给予有效的支持，CAN总线在工作中以多主的形式存在，总线给予网络中每个各节点优先访问权，且各个节点通过无损结构模向总线传输数据信息。由于CAN总线对数据进行了响应的编码，容易发生不同的节点同时间接收相同数据的情况，这一方面使得CAN总线的各节点间的数据往来实时性增强，另一方面容易形成结构冗余。总的来说，CAN总线技术已经有了相应的国际标准，在应用中得到了一致的认可，是煤矿安全监控系统中有效的一种现场总线。

4　结语

当前的煤矿生产事故频发，煤矿生产企业应该充分重视安全监控体系的建设，强化监控与预警机制，对安全隐患进行提前预防，对事故隐患进行及时排查。监控技术是建设安全监控体系的重要组成部分，煤矿企业应该及时掌握最新的技术，对原有老旧的监控体系进行升级，不断优化煤矿安全管理水平。

［1］孙继平.煤矿安全监控技术与系统［J］.煤炭科学技术，2010（10）.

［2］黄素果.煤层顶板危险源分析与新型监控技术研究［D］.山东科技大学，2011.

［3］邓明胜.煤矿安全监测监控技术研究与实践［J］.煤矿现代化，2010（1）.

［4］邹丹妮，韩有强.现代电子监控技术在安全生产领域的应用［J］.中国安全生产科学技术，2011（12）.

葛琦（1982—），男，河北唐山人，本科，毕业于河北科技大学，通讯工程师，现研究方向：煤矿安全监测。