加强小型煤矿安全监测系统的探讨

鞠丽

摘要：安全监测监控系统是煤矿生产中一种环境监控系统，能够连续不间断对井下环境进行监测，包括对一氧化碳、瓦斯及温度等进行监测。对安全监测监控系统的加强维修与养护，能够对矿井瓦斯变化趋势及时掌握，并且在瓦斯出现异常的情况下能够将现场的设备电源及时切断，从而有效降低了瓦斯事故发生，保证了煤矿的安全生产。基于此，本文将着重分析探讨小型煤矿安全监测系统的应用，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：小型煤矿；安全监测；措施

1、煤矿安全监测系统应用现状及发展趋势

目前，顶板压力监测系统、矿井水文监测系统、低浓度瓦斯输送安全监测系统、矿井火灾束管监测系统等设备的推广与应用，正是我国煤矿设备生产企业不断努力的结果，它们大大改善了煤矿井下安全监测装备的面貌。监测系统可根据矿井类型的不同而相应配置差异化的分部，百万吨以上矿井可以智能型煤矿井下皮带运输监测控制系统、配置矿井主扇在线监测、基于无线传感器的瓦斯抽放监测等子系统。30万吨以下的矿井因监测点相对较少，只布置智能化传感器和相应的瓦斯监测分站即可。而随着信息及测控技术的不断发展，监测系统也越来越向智能化、网络化、集成化的方向发展。

2、小型煤矿安全监测系统设计

2.1系统的总体结构设计

根据煤矿安全监测系统的实时性要求，结合分层次的体系结构，设计出了系统总体结构如图1所示：

其中各主要组成部分描述如下：1）监控程序.煤矿安全生产的远程数据采集程序，通过通信网络将实时数据发送到安全监测系统的服务器端，采用基于服务的模式。2）数据库服务器。存储煤矿安全监测传统的集团组织信息，各类实时监测数据、历史数据等。3）服务端。各个监测点数据的收集者，并采用多线程技术管理数据的采集、传输、处理、存储和再加工。4）客户端。能够对煤矿的安全生产进行实时数据监测，并能进行数据查询和报表数据打印。

2.2系统功能设计

根据对小型煤矿安全监测系统的需求分析，可确认系统各个功能模块的划分。煤矿信息管理、监测设置、数据管理、监测信息管理及用户管理五大组成部分。其中，矿业集团设置、矿区设置、巷道设置和工作面设置属于煤矿信息管理的范畴；分机设置、报警设置属于监测设置的范畴；实时监测、数据查询、曲线显示、综合曲线、原始数据属于数据管理范畴；通信端口设置、站点信息设置和数据记录周期设置属于监测信息管理范畴；用户添加、口令修改和用户删除属于用户管理范畴。

2.3系统架构巧计

1）系统冷理架构巧计。第一部分采用C/S模式进行设计，主要有通信端口设置、与接收主机的通信连接、用户管理、煤矿管理等功能模块组成。第二部分采用B/S模式设计，主要有数据监测管理和用户管理模块组成。2）系统逻辑架构设计。对于功能繁多的小型煤矿安全监测系统来说，做好系统逻辑架构是系统开发成功的基础，也是系统开发成功的关键。采用“分而治之”思想的分层次架构，通过划分和封装业务使得不同层次之间的调用变得清晰明了，使得软件开发做到有迹可循。

3、小型煤矿安全监测系统技术改造

3.1实现全数字化

系统通过在各分站至中心站数字化传输的技术上，将一部分模拟视频信号经过网络硬盘录像机编码转换成可以进行网络传输的数字视频信号，使各类传感器、执行器至各分站升级为数字传输，实现安全监控系统的全数字化，更能清晰监控分析各类数据参数的安全、可靠性。

3.2实现自动断电、报警功能

改变现有的单CPU处理模式，改为多CPU处理模式，或多核CPU，缩短传感器脉冲计数周期，对井下传输的各类数据，用计算机进行比较分析处理。当井下监控设备发出声光报警时，提醒维修作业人员及时检修并做好撤离准备，抑制各类事故的发生或再扩大。还可根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别（响度或频度），实施分级响应。

3.3提高传感器的防护能力

将被测的物理量转换成便于传输和处理的电信号，经传输和测控分站连接，为测控分站提供信息。通过将井下监控仪更换成新的四模四开具有FSK传输形式的監控仪，具有串行码传输的各类传感器，能够提高系统传输的准确性、可靠性、高浓度甲烷冲击能力等。

3.4实现系统自诊断、自评估功能

严格按照最新版《煤矿安全规程》标准，正确设置传感器、控制器等设备，确保设备及通信网络工作状态良好，定期维护和校验各类傳感器，传感器一般在10天内校验一次。中心站软件安装自诊断功能，改变系统自检功能单一、简单的情况。能够显示各种设备的故障类型、位置、传感器等设备及通信网络的工作状态。通过Modem或GPRS网络进行远程故障诊断，并根据情况进行修复或提供最新软件的在线升级。

总而言之，我国现有煤炭矿产资源丰富，开发开采广泛，给经济和社会带来一定的效益，但是煤炭资源丰富地区存在地质条件恶劣，再加上地质构造复杂，使得全国各地的煤矿安全事故时有发生，安全问题的复杂多变成为煤矿生产的重大问题。所以加强对小型煤矿安全监测系统的应用发展尤其重要，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

参考文献：

[1]丰尚奇.加强小型煤矿安全监测系统的探讨[J].煤矿安全，2002，01：37-39.

[2]陈佳立.一种小型煤矿安全监测系统的研制[D].西安科技大学，2005.

[3]陈佳立.一种小型煤矿的安全监测系统[J].煤矿机电，2007，03：33-35.