矿井监测监控系统应急联动功能探析

王卫波

（潞安集团常村煤矿，山西长治 046100）

0 引言

常村矿监控系统是常州自动化研究KJ95X监控系统，定位系统是重庆煤科院KJ251A通信联络系统。通讯联络系统包括调度电话通信系统（+520 m水平河北石家庄54所的H20-20IPX系列调度交换机、+470 m水平采用上海华亨SH-3000D调度交换机）；无线通讯系统（上海山源KT154型矿用无线通信系统）；应急救援紧急扩音通讯系统（华洋通信设备有限公司生产的KT155型）。

为保障煤矿安全监控系统的升级改动得到稳固，并且能够有条不紊地进行，“煤矿安全监控系统升级改造技术方案”的实施按照安全监控系统当前状况和检测结果，通过屡次商讨，进行了一系列的对比实验，并且广泛搜集了社会各界的看法，最后确定将逐渐开启实施监测监控系统的应急联动功能[1]。

1 监测监控系统介绍

1.1 系统简介和结构图

KJ95X是一款保障矿山工作不受到危险威胁，满足管理者需求的软件。该软件是以上一代软件为原图，同时采纳了我国目前市场上同种类别商品的优点后进行改造升级而成的，其系统结构如图1所示。

图1 监测监控系统结构

1.2 系统特点

（1）供给全面支持，并且替使用者降低安置金额。借助小型关系数据库管理系统MySQL sql server2012的数据库平台，供给简便化、高效率的数据存储业务。该数据库具有小型化规模、速度极快且管理十分简便易行的优势，因而在各个公司的众多软件中得到普及使用。MySQL sql server2012不仅向系统数据管理供给全面的支持，并且替使用者降低了安置金额[2]。

（2）庞大复杂的图像组合能力。KJ95X是一款基于常州自动化研究所梅安森地图开放平台而开发出来的安全监控系统类软件。它展现了与GIS地图系统、CAD图纸的无缝连接功能，数据简明性能得到较强改善，在一定程度上解决了公司的生产安全问题。

（3）灵动、方便使用的用户报表。KJ73X（KJ95X）安全监控系统能够兼容MySQL/MSSQLsql server2012等动态数据源，涵括文本、网格、标签、交互表、列表、图表等工具，可以满足使用者任何表格格式的需求。该报表工具展现了简便易学、稳固可靠的庞大优势。

（4）稳固牢靠的双机热备系统。KJ95X安全监控系统软件凭借数据库的数据冗余设计、数据同步模式下的不可共享储存的布局解决方法，不仅减少了资金消耗，而且确保了数据能够实时同步化与安全备份[3]。

2 人员定位系统

人员定位系统是在重大工作场所、矿山井口及井下过道安置KJF210B型读卡器与KGE116D型动态目标可识别仪器，让工作人员装配标识卡，系统以不接触式的方式来读取标识卡上的信息，自动识别工作人员的不同状态，以达到准确定位矿井下可移动的目标、完成考勤等信息化管理。该系统分为地上和井下2个主体。

（1）工作人员定位仪、环网交换仪、UPS电源、打印机、地上识别仪、工作人员标识卡等共同构成了井上部分。地上工作人员定位中心站点的主机使用双机热备装置，井下读卡站点读取上传的数据信息，并且会在同一时间输入到工作人员定位主机与备用机器数据库。人员定位主备机与井下KJJ18B型环网交换机形成的工业环网是通过重庆煤科院梅安森KJJ18B型环网数据接口而实现的，达到与读卡分站等装置进行通讯的目的。工作人员进出的井下过道是副井口，副井口通过仅有的检测设备虹膜检测仪对进出员工进行考勤。考勤仪会自主审查工作人员的入井准许证，当检测到没有携带证件或者证件过期的人员时，发出警报声，附近的安全检查人员按照警报提示禁止他们入井。该系统也会对携带即将过期证件的工作人员发出警声提示，并对井下各种形式的报警信息（如工作人员呼救信息、装置出现故障信息、证件到期信息等）弹出信息内容的性能。工作人员必须携带定位卡才能参加考勤，当识别仪识别勘测到定位卡时，系统会检验信息是否无误。若无误，才能进入接下来的虹膜考勤；若识别仪没有勘测到定位卡，则虹膜考勤将失去效用。工作人员检测的档案内容涵盖了岗位资格证证件号、证件有效期限、血型、联系电话等，WEB管理系统能够实时地显示工作人员的数目及人员分布状况[4]。

（2）井下部分采用KJ251-F8（电源分站一体）型读卡分站、KJF210B型动态目标识别仪及KDW0.3/660（A型矿用电源箱）的网络组装方式。读卡分站设置在井下的各个变电所、井下重要的过道，各个挖掘工作场所都设置安装有充足数目的目标识别仪器。分站与各个识别仪器间采用的是485传输式，使用矿用阻燃四芯通讯电缆达到连接的目的，读卡分站依靠KJJ18B性环网交换仪器接入工业环网，实现搜集、处理、储存传输数据的功能[5]。

3 应急广播系统

3.1 KTK113型广播

煤矿安全数字广播（CAN总线）系统可以安置于矿山井下过道、停车场所、候车场所、变电场所、工作区域等地方。该系统可以在紧急状况出现时变成紧急呼叫系统，通过一键功能通知整个或者部分矿井地方的工作员工迅速撤退，为可能发生的紧急事故提供安全保护。此外，该系统还能以文件的方式广播和安全知识宣传教育广播，在紧急需要时提供双向通讯信息。井下的广播分站能够发出报警信号并且发出对讲，开启安全指挥、互相通讯的功能。该系统包括地上和井下两大主体[6]。

（1）井上部分涵盖了应急广播的主机、话筒、音响、地上语音网关、地上传输接口等。地上传输接口和井下广播分站依靠地上工业环网交换机实现信息互通；音频数据信息可传输至应急广播主机系统软件。

（2）井下部分由广播分站、电源、隔爆兼网络接口等组成。广播分站依靠网络接口设备接入根基于GEPON技术的工业环网交换机来和地上进行传输，构成了工业环网+现场总线的形式。

3.2 KXY660广播系统

该广播系统包括了地上主机、主机系统操作软件、地上音响、话筒、广播电话、输送光纤等装置。组装网络的形式和系统性能基于IP网络的数字化音频广播系统，依靠井下环网与地上工业网达到通讯信息的功能，打破了传统形式的模拟广播系统的内容限制、空间限制与性能限制[7]。详细功能包括：音乐放送、广播、监听、检阅打印、录音、整点时刻报时、动态图形显示与编辑、过程控制等。

4 多系统融合

要想完成多系统间的融合，不仅需要后台代码，而且需要数据库的帮助。例如，人员定位系统与广播系统代码是用c#.net语言进行编写的，数据库是sqlserver2012，并且监控系统后台的代码也应用c#.net语言来编写。系统应该是根基于GIS技术，具有空间位置信息服务的性能，并且不局限于二维、三维空间情况。系统应该兼容工作人员位置定位、应急广播系统。多个系统的融合可以使用地上方式，仅仅根据系统支持地上的多网融合、生产单位供给的凭据来进行展示，系统可兼容井下工作人员的空间位置实施定位功能、开启应急广播系统。

5 应急联动效果

达到联动的基本条件后，系统会对人员空间定位子系统开启呼叫模式，针对广播系统的特定位置开始语音播报，还会在GIS图形上显示联动结果[8]。

要想达成应急联动的目的，需要监控系统、人员空间定位系统、广播系统三者的融合。工作区域瓦斯超过最大限度时，员工所带有的空间定位识别卡会立即发出滴滴的警报声。与此同时，井下的应急广播会一直播放瓦斯超过限度的讯息，并向井下员工发出警报，让他们第一时间收到通知，迅速撤退。应急联动将会最大程度地降低潜在的危险度，显著提高工作安全度，确保井下工作安全、高效率地进行。

6 结束语

为实现矿井监测监控在监测到瓦斯超限、工作面突然断电等危险情况下，能与矿井多系统紧急联动，第一时间紧急撤人，进而更好地保障矿井安全生产，本文探析了矿井监测监控系统应急联动功能。经实际应用发现，矿井监测监控系统应急联动效果应用良好，能很好地满足矿井生产需要，有效提高矿井作业安全系数，提升队组安全作业水平，具有较高的推广应用价值。