网络技术在煤矿安全监测系统中的应用分析

杨占惠

（青海省安全生产科学技术中心，青海西宁，810000）

网络技术在煤矿安全监测系统中的应用分析

杨占惠

（青海省安全生产科学技术中心，青海西宁，810000）

随着煤矿资源的不断开发，煤矿开采过程中的安全隐患逐渐出现。近年来，煤矿资源开发时有无数的矿工遇难，煤矿的安全问题成了国家极为关注、重视的一个问题。本文主要阐述了传统煤矿安全监测系统存在的问题，介绍了网络技术在煤矿安全监测系统中的应用，体现了网络技术的优势。

网络技术；煤矿安全；监测系统

0 引言

一直以来，矿难层出不穷，给人们的生产生活带来了威胁，人们不可能不进行煤矿开采工作，于是安全问题就显得尤为重要。随着科技的不断进步和发展，只顾利益不顾其它的生产观念早已不被接受，而安全生产的观念深入人心，网络技术的成熟使得安全生产成为现实，人们利用网络技术能够获得更好的发展。把网络技术应用于煤矿安全监测系统中，不仅能有效的收集、分析实时数据，还能保障人们的生命财产安全。因此，网络技术的应用实现煤矿开发的安全性。

1 煤矿安全问题概述

由于监测系统的不完善、人们安全意识薄弱等导致我国的矿难频频发生，为了避免灾难，人们必须给予安全问题足够重视。然而，开采煤矿时有很多不可预见的事情，人们无法提前掌握矿井下的信息，使得矿难事故难以避免。此外，我国的地质结构复杂，煤矿的构造更加多样，在开采过程中，机械化程度低，挖掘的设备落后，常常发生顶板事故。

其次，一些煤矿的储煤条件相对较差，在煤矿开采深度逐渐增加时，开采的强度也不断增强，事故发生系数增加。总之，我国的煤矿安全监测系统存在的弊端有待解决，急需更先进的技术来保障煤矿开采过程的安全。

2 煤矿安全监测系统中存在的问题

2.1 监测系统功能不全面

一般的安全监测并不够全面，一方面对于矿井内部的各参数的监测虽然做到了数据采集数据，但是并不能够实时的对数据变化进行监测，并不能及早的对矿井内部环境数据变化提出应对措施，使得矿井作业仍具有很大的安全风险。另一方面对于生产还做不到全方位的跟踪与监测，对于采矿过程中依然缺乏有效、及时的监测手段，不能够对生产中遇到的问题及时的解决，往往造成巨大的生命财产损失。

2.2 缺乏相应地管理和维护

传统的煤矿安全监测系统缺乏专业的管理和维护，没有对安全监测系统设计一个整体的框架，造成管理混乱，在遇到问题时使局面混乱不堪，造成更大的损失。传统的监测系统也做不到及时的维护，对于传统的传输方式，也就是使用信号电缆等作为连接的传输方式，虽然技术成熟但是架设电缆的成本和工作量极大，出了线路问题并不能够及时有效的解决。对于地下矿井的复杂情况，这样的监测系统会出现信号丢失、设备异常的问题，并且很难去维护，造成系统对该区域无法正常监测。

2.3 工作人员专业水平不高

煤矿工作人员大多为文化知识水平较低的矿工，十分缺少高水平的知识分子。一般工作人员对于煤矿生产方面具有丰富的经验，但是安全却是大多数人容易疏忽的一方面，工作人员在安全方面的专业知识水平都不高，对于一些安全方面的隐患难以发现，无法做出正确的防护应急措施。对于传统的监测系统，一般情况下工作人员也只是关注环境参数，并不注重安全检测系统是否存在问题，也不会去维护安全检测系统，而且传统安全检测系统十分依赖专业的工作人员，若工作人员专业水平不高容易造成巨大的安全隐患。

3 网络安全监测系统的组成

3.1 网络服务中心

网络服务中心是指一整套独立的、完整的信息处理中心。它主要包括系统服务器、WEB服务器、交换机、信息处理机、安全防护系统、动态数据库等组成。系统服务器是网络安全监测系统的核心，主要承载着各种安全监测软件。WEB服务器可以实现对矿井的远程实时监控，可以实现在任何地点进行监测。交换机的主要功能是实现各局域网的信息交换。信息处理机能够将采集反馈的信息进行处理计算，发现是否具有安全隐患。安全防护系统主要是防护整个安全监测系统的安全，防止被破坏和恶意侵入。动态数据库能够储存采集的监测数据信息，并且能够自动加以更新。

3.2 分站

分站在这里也可以理解为终端，它是整个网络安全监测系统的最后的组成部分。它被分布在矿井现场中，主要接收来自网络服务中心的命令，因此单片机结构完全满足需要。它能够实现的功能主要有：分辨来自服务中心的信息，出现异常信息能够及时发出警报；对网络服务中心进行信息反馈，保证分站的正常运行，一旦出现分站异常，能够及时修复。

3.3 数据传感器

数据传感器就相当于动物的触角，它为网络安全监测系统采集各种实时动态信息，并将这些信息以数据的形式传递到网络服务中心的信息处理机和动态数据库，一方面经过信息处理机的处理分析，另一方面储存在动态数据库中。采集不同的信息也需要不同的传感器，一般采矿井中所需要采集的信息主要是甲烷含量与温度、一氧化碳、二氧化碳的含量、主要承重墙体或框架的压力等等。

4 网络技术在煤矿安全监测系统中的应用功能

4.1 实时动态数据的采集

网络技术能够让安全监测系统信息化，具有快速便捷的特点，面对突发状况能够快速做出反应，并且能够提前防范和作出处理措施。信息化的标志就是动态数据的采集，能够让需要检测的信息数据化，对于煤矿开采来说，可以对矿井下的一氧化碳、二氧化碳的气体体积含量、甲烷含量与温度、承重压力等等进行数据采集。

4.2 储存和管理数据

信息数据的采集之后，虽然会实时的处理与做出应对措施，但也必须对数据进行储存与管理，安全监测系统不仅仅是实时的，还必须是长期的。我们通过对以往保存数据的总体分析可以总结出一些煤炭开采过程中的经验，也可以观察风险出现之前矿井内部数据的整体变化，总结出风险预兆的经验，完善安全监测系统的预警机制。

4.3 安全警报与防护机制

这里的安全报警与防护机制功能主要包括两大部分。第一部分是对矿区安全的报警与防护，报警设置多级报警，视情况问题的严重性会相应地作出报警，并且系统会根据问题情况和位置来为人员疏散迅速的指定安全的通道。防护机制在发出警报的同时会针对相应的突发状况作出正确的防护措施，比如进行隔离和封闭、疏通或者安排进入紧急避难场所。第二部分是对整个系统的安全防护和警报，不仅是网络防火墙，还有对整个硬件部分的实时监测，保证整个系统的畅通，并且在紧急情况下可以启动应急备用措施。

5 结束语

网络技术的优势在于能更好地将不同的监测系统构建成网络，不用下矿井就能清晰地掌握各大煤矿的生产情况，从而在遇到安全隐患时能够及时反映出来，使问题得到及时解决。因此，网络技术在煤矿安全监测中的应用保障了煤矿生产的安全，提高了煤矿开采工作的效率和工作质量，具有较强的实用性。

[1]孙晖.无线网络技术在煤矿安全监测系统设计中的应用[J].河南科技,2013.

[2]周育辉,李军民,蒋萍萍.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.

[3]纪学.网络技术在煤矿安全监测系统中的应用[J].中国新技术新产品,2008.

贸泽开售ON Semiconductor面向低功耗物联网的Sigfox 连接产品

2017年10月17日，贸泽电子(Mouser Electronics) 即日起提供ON Semiconductor的Sigfox连接解决方案。ON Semiconductor的Sigfox兼容产品系列提供多种软硬件开发工具，可用于简化新的物联网 (IoT) 应用设计。

贸泽电子供应的 ON Semiconductor Sigfox产品组合提供超低功耗连接设备和开发套件，适用于需要传输少量数据的物联网设备。AX-SFxx和AX-SFxx-API射频 (RF) 收发器为适用于Sigfox网络节点的单芯片解决方案，具备上行和下行链路功能。此系列产品可在无线电配置区(RCZ) 1、2、3、4和7中工作，可通过AT命令 (AX-SFxx) 或AXSEM Sigfox库 (AX-SFxx-API)进行控制。

借助ON Semiconductor Sigfox开发套件，工程师可快速开发采用Sigfox SoC解决方案的Sigfox连接应用，并且此应用包含为期两年的Sigfox订阅。这些套件中预编程了Sigfox协议栈以及基于AT命令、完整且便于使用的串行通信协议。这些套件还具有SMA连接器，可用随附的鞭状天线进行传导测量与辐射测量。

ON Semiconductor的Sigfox连接解决方案非常适合楼宇和家居自动化、自动抄表、控制与照明以及传感器和资产跟踪。

Application analysis of network technology in coal mine safety monitoring system

Yang Zhanhui
(Qinghai safety production science and Technology Center , Xining Qinghai, 810000)

With the continuous development of coal resources, the hidden dangers of coal mining process gradually appear In recent years, the development of coal resources, there are numerous miners were killed, the safety of coal has become a national concern, attention to a problem This paper mainly elaborates the existing problems of the traditional coal mine safety monitoring system, introduces the application of the network technology in the coal mine safety monitoring system, and embodies the advantages of the network technology

network technology; coal mine safety; monitoring system

杨占惠（1985--），男，籍贯青海互助县，工程师，研究方向安全技术工程。