摘要：当前在科学技术的不断更新下，煤矿资源的开采工作也逐渐向自动化、智能化方向发展，先进的技术和设备已逐渐替代传统的开采工艺，并可为煤矿开采人员提供安全保障。煤矿安全监测监控系统现已被煤炭开采企业应用到资源开发中，依据监控系统可对矿井内的实际工作情况和设备使用性能进行立体化监测。文章通过系统构造和特性两方面对煤矿安全监测监控系统进行概述，对监控系统运行模块进行分析，并对系统的应用现状进行研究。
关键词：煤矿；安全监测；系统框架
一、煤矿安全监测监控系统概述
1.系统构造
煤矿开采过程中一般处于井下开采，其生产环境较为恶劣，为保证井下工作人员安全和设备稳定性运行，需对矿井采取安全监测系统，通过先进技术和设备对井下的工作情况进行勘测，并将工作内容实时传输到地面监控设备中，为井下工作人员提供安全保障。当前经济社会的不断发展下，针对同一工作目标将衍生出不同类型的设备，以满足设备的多元化发展，同时也对设备和技术的更新提供有效助力。作为煤矿安全监测监控系统一般总体架构属于固定值，以保证系统运行的兼容性，监控系统一般是对井下的静态参数、动态参数、设备性能、环境等进行立体化监测，并通过计算机电子设备对数据信息就进行提取，以保证矿井下的瓦斯、空气流通速率、负压等参数的精准查询。监控系统包括地面监控站点、电力传输控制器、外部传感器、传输端口、监控设备主机、智能检测软件、电源等，通过技术、接口设备、软件、控制器等协同工作下，可构建完整的监控系统”1。
2.系统特性
煤矿在开采过程中由于操作人员和地质原因，易出现瓦斯泄漏、矿体坍塌等现象，对工作人员的财产和人身安全造成极大的隐患。为保证监控系统的监测精度，需针对矿井的工作环境对采取正确的设备应用。首先，监控系统设备应具有抗干扰能力，矿井一般属于半封闭空间，井下的操控设备较多，在运行过程中易产生电磁场，当大功率设备持续工作时，将形成地那次干扰源，对监控设备造成一定的误差影响，导致监测结果与实际结果不一样的现象发生，不利于数据审查。其次，监控系统应具备防爆性能，由于矿井下的工作环境较为恶劣，一般会出现空气湿度大、粉尘超标等现象，同时设备之间的工作碰撞也将对监控系统造成一定影响，因此需设备具有较强的抗压能力，以保证完整监控任务。最后，监控系统应具备同步监控功能，由于矿井下工作环境复杂多变，为保证数据监控的精准性，需要监控系统内部在进行信号传输时，响应时间应降到最低，并应以无线传输和有线传输的两种方式针对不同工作环境对信号进行实时传输，以保证监控系统各模块之间形成对接型工作。
二、煤矿设置安全监测监控系统的必要性
当前各大煤矿企业生产主要面临的问题就是井下环境复杂，瓦斯处理不及时容易造成聚集，极易发生安全隐患甚至引起爆炸等事故；另一特点是拥有较多的大型机电设备，比如提升机、胶带输送机、通风机、压风机和电气设备等，这些设备能否正常安全地运转决定着井下的煤矿生产能否顺利进行。矿井监测监控就是保障煤矿安全生产的重要措施。随着近些年矿井监测监控技术的提升，其设备在煤矿安全生产中发挥了重要作用。近20年来，我国主要国有众多地方煤矿均安装各种矿用安全、生产监控系统，正是这些装备和技术保障了目前各大煤矿企业的安全生产进程。
三、我国煤矿安全监测监控系统应用分析
我国煤矿行业对安全检测监控系统的研发、应用起步时间较晚，在上世纪八十年代初期，我国煤矿生产研究相关部门组织技术人员赴国外学习先进技术，才开始接触和意识到煤矿监测监控技术的重要性，进而开始了在国内的大范围学习和引进应用，这一从无到有的过程使我国的煤矿生产安全监测监控水平得到了较大程度提升，同时也有效提升煤矿开采效率，进一步推动了社会经济的发展。近年来，我国在对国外先进的监测监控技术进行引进使用的同时，也在不断地加大对煤矿监测监控系统研究、开发，并且获得了阶段性成果，为我国煤矿生产安全水平提升做出了极大贡献。随着计算机科学技术、网络通讯技术以及软件开发技术不断提升，以及在煤矿生产企业越来越高安全生产需求的推动下，许多国内外科研单位、机构纷纷加大力度投入了对新一代煤矿安全监测监控系统及相关技术的研究、开发与应用，煤矿安全综合化管理系统、数字化网络监测管理系统等安全监控系统也被先后研究开发出来，并获得了较好的实际应用效果。
四、国煤矿安全监测监控技术发展趋势
1.矿井安全监控系
统针对单一监控对象进行系统开发是传统安全监控检测系统主要特点，因而造成硬件、软件不统一、信息无法共享等问题。若想实现矿井的全面监控，则必须投入大量的人力、物力、财力。因此，针对硬件不通用、软件不兼容、信息不共享，监测为主、控制为辅、预报功能差等问题，我国煤矿安全监测监控系统将朝着综合一体、硬件通用、软件兼容、监测与监控并举等方向发展。
2.全矿井综合监控系统
全矿井综合监控系统是由智能化传感器、智能化监控站和调度网络组成，如图1所示。该系统既可以用于井下各个系统及重大危险源的全方面监控，又可实现某方面监控的多参数、多功能监测与监控并举，以及就地自动控制与地面远程控制，是矿井监测系统的发展方向。智能传感器智能传感器的优势在于：
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①电路通用。智能传感器电路是通用的，可连接不同的传感组件，多个传感器组件可同时装配于一个传感器当中，一专多能，实现效能集成。传感器组成如图2所示。
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②用数字信号传输与多路复用。智能传感器采用数字信号传输，一根多芯电缆与智能监控站以树形结构相连。当传感器靠近系统传输电缆时，可直接连接系统电缆H J。③就地控制。智能传感器不仅可实现信号传输和状态识别，还具有报警、断电等功能。具有执行速度快，可靠性高等优点。
智能监控站智能监控站是全矿井综合监控系统智能现场设备，功能类似分站，但又不同，主要体现在：①一般采用数字传输和多路复用。②采用组态软件技术，实现了分站软件的通用。③采用现场总线技术，解决了通信协议不通用的问题。
调度管理网络技术人员通过专门的调度网络系统对监控井下的各项数据，时时进行信息反馈，功能类似于中心站和远程终端。通过网络可将各个部门和领导联系在一起，实现信息共享。不同人员可根据不同的需求，添加自己所需要关注的信息模块，使工作更具针对性和专业性。
结语
我国煤炭赋存条件相比其他国家较差，井下瓦斯、水、火等灾害问题极为突出。借助煤矿安全监测监控系统，监控并举，可以大大减少灾害事故，保护人民生命和财产安全。信息化、智慧化矿山是矿山今后的发展方向，煤炭安全监测监控系统将会扮演重要的角色。
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论文作者:刘波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
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