摘要：煤矿监测监控系统主要应用了传感器技术以及计算机应用技术、信息通信传输技术等多种现代先进的信息技术手段，进行煤矿监测监控系统在安全生产管理中的应用，不仅能够大幅提高煤矿安全生产的工作效率，而且对于煤矿安全生产的管理水平提升也有着积极的作用和意义。本文对煤矿监测监控系统建设与管理进行探讨。
关键词：煤矿；监测监控系统；建设与管理
1煤矿监测监控系统的建设概述
1.1国外煤矿监测监控系统概述
2l世纪初开始，由于计算机技术，微电子技术以及通信技术的快速发展，机电一体化技术和自动化技术在部分国家已经开始应用，煤炭生产过程实现了自动化和集约化，开发出了自动化监控系统应用整个作业巷道，该系统是集语言、图像、数据、网络中的无线接入技术于一身的具有多种功能的监控系统，覆盖全矿井的每一个生产和生产支持领域，实现了对综采工作面和矿井运输，排水，供电等相关设施的工作参数以及矿井中瓦斯的浓度等相关参数的有效监测和控制。美国的MSA系统，德国BEBRO公司的茂德系统等都是这个领域具有代表性的矿井监测监控系统。
1.2我国煤矿监测监控系统概述
我国煤矿安全管理中对于监测监控系统以及相关技术的应用实现，是在上世纪80年代中，主要通过借鉴外国的煤矿监测监控系统技术，如DAN6400以及TF200等技术原理与方法，在结合我国煤矿安全生产管理实际情况的条件下，实现了在部分煤矿开采生产中的应用实现。随着我国煤矿监测监控技术的不断发展成熟，在引进外国煤矿监测监控系统、技术的同时，我国也实现自主研发一些譬如KJ2和KJ4等为主的煤矿监测监控系统，并且在煤矿生产中大量的进行使用。如今，随着电子信息技术的不断发展进步，煤矿监测监控系统与技术也不断的发展成熟起来。煤矿安全生产管理应用中的监测监控系统类型的研发也越来越多，不仅KJ90以及KJG2000等系统已经设计应用实现，而且还出现了煤矿安全综合化以及数字化的网络监测管理系统。总之，煤矿监测监控系统作为煤矿企业安全生产管理应用的一个重大安全装备系统，对于煤矿的安全生产与管理有着十分重要的影响和作用。
2煤矿安全监控系统传感器类型
2.1温度传感器
温度传感器需要悬挂在相应巷道上方位置，悬挂标准为风流稳定处距顶板≤300mm、巷道侧壁≥200mm；安装位置应便于检查维护，同时不阻碍煤矿开采工作。温度传感器监控报警参数通常设置在30℃，而对于煤矿机电硐室内部工作环境的温度监控则通常将报警参数设置在34℃。
2.2一氧化碳传感器
应设置一氧化碳传感器，以对煤矿开采过程中形成的CO成分进行监控。需要设置一氧化碳传感器的位置主要包括：胶带输送机滚筒下风侧10m～15m处、自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外侧、煤矿采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷位置等。
2.3甲烷传感器
矿井主要采煤面部位瓦斯浓度相对较高，甲烷传感器需要悬挂在相应巷道上方位置，悬挂标准为风流稳定处距顶板≤300mm、巷道侧壁≤200mm；安装位置应便于检查维护，同时不阻碍煤矿开采工作。对于单巷掘进工作面，针对煤巷、半煤岩巷及瓦斯涌出岩巷位置同样应设置甲烷传感器。
2.4开关量传感器
开关量传感器主要是针对煤矿开采生产过程中各类机电设备的工作情况进行监控，是保证煤矿正常生产活动的重要控制指标。需要设置开关量传感器的位置主要包括：提升机、胶带输送机、通风机、风门、水泵等。
2.5瓦斯抽放管路传感器
瓦斯抽放管路传感器主要测量内部的温度、流量、和压力等参数，分别由不同类型传感器进行测量，同时在输出管对利用瓦斯过程中的上述参数进行测量。出于瓦斯使用安全的考虑，管道中应设置防回火压差传感器。
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3煤矿监测监控系统实现的功能
3.1检测与控制
煤矿监测监控系统实现的主要检测与控制功能包括：对井下中央变电所、地面配电站及采区变电所的用电状况进行监测，对每一条线路的电路、电流、功率及漏电状况进行测量，对水仓水位及抽水泵水位进行监测，按照用户的设置自动控制排水量，对皮带输送机的运行及保护进行自动监测监控等。
3.2自动函数运算
用户可以直接输入数学运算公式，系统可以求出各种间接结果，是一种较好的数据加工分析手段。例如通过对抽放源或者抽放管道中的瓦斯浓度、温度、压力及流量等数据进行采集，利用函数的运算功能，可以求出瓦斯混合抽放量，最后根据浓度计算出瓦斯纯抽放量。
3.3多媒体监视监控及动态模拟显示
煤矿生产监测控制活动的动态可视化是实时管理的重要特征，借助煤矿监测监控系统，现场监测采集数据能够借助通信电缆传递到控制中心，在监控操作端通过窗口化操作对图像进行遥控操作。监控系统能够实现多监控任务组合调用，实现多个重要监控点同时展示。相应的监控反馈结果与指令也能够通过动态模拟的形式展示。
3.4智能数字传感器的接入
接入各种智能数字传感器可以对主扇、局扇、风门、风筒，皮带打滑、跑偏、断裂，采煤机、提升机、皮带输送机、掘进机等设备的启停及一氧化碳、甲烷、温度、风速、压力等井下环境参数进行实时动态的检测。
3.5自动化系统互联
煤矿监测监控系统控制中心与工业自动化系统的连接是实现监控信息与指令传递的重要途径。通过系统自动化互联，煤矿监控系统能够将开采生产现场的多种数据、图像实时传送到控制中心。监控系统能够通过自动化的监测反馈向控制端提供准确信息，帮助管理人员有效实现生产组织，提升开采过程的安全性。
4煤矿安全监测监控系统的选择管理分析
4.1系统地面中心站的选择管理
煤矿安全监测监控系统的整体结构形式主要有两种：一是通过公共接线连接地面中心与井下分站、分站与传感器由专线连接的结构形式；二是全总线式，传感器由总线接入系统。在实际工作过程中，应结合上述两种不同系统结构形式配置相应的地面中心设备，同时选择最新配置的工控机作为安全监测监控系统的地面中心站系统结构部分，以保证信息传递与处理的有效性。
4.2系统结构中井下分站的选择管理
进行井下分站系统结构的选择中，结合煤矿矿井安全生产的要求，保证在遇到煤矿井下瓦斯超限断电时，井下分站结构部分仍然能够正常运行。此外，在井下分站结构部分建设应用中，使用本安型分站比使用隔爆型电器设备进行井下分站运行更加安全，并且具有节省投资的作用。
4.3安全监测监控系统的通信选择管理
（1）系统通信方式的选择。在通信方式选择过程中，应以提高监测控制信号传递效率为目标。在通信模式上，对于信息传递量较为集中的部分，可适当选择双向多点的通信传输。在通信传输应用中，由于采用的是统一的通信协议标准，并且是开放式的互联网络传输，因此能够更大化地实现自动化通信监测与控制管理，具有比较大的应用优势。（2）系统通信协议的选择。进行煤矿安全监测监控系统的通信设计实现中，对于系统中的通信传输协议多使用国际标准的IP通信协议标准，通过与相关的管理信息网络系统建立相关网络链接，进行通信传输。
5结语
煤矿监测监控系统建设与管理分析有利于提高煤矿安全监测监控系统的设计水平，保证煤矿安全生产与管理。行业工作者应结合煤矿安全生产管理工作的现实需求，合理优化应用监测监控系统，保证系统高效运行，为煤矿安全生产创造有利条件。
参考文献：
[1]基于GPRS技术的煤矿监测分站的设计[J].王漫，欧阳名三，史太露.煤矿机械.2015（03）
[2]煤矿安全生产信息化现状及发展方向[J].高小川.内蒙古煤炭经济.2016（12）
[3]基于云平台的煤矿监测数据可视化计算系统设计与应用[J].杨玉勤，毛善君，杨阳.煤炭科学技术.2017（06）
作者简介：
薛宗杰（1981—），男，山东临沂人，大学本科，工程师，主要从事煤矿监控产品测试开发以及煤矿产品可靠性测试
论文作者:薛宗杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：煤矿论文; 监控系统论文; 传感器论文; 瓦斯论文; 系统论文; 井下论文; 通信论文; 《基层建设》2018年第16期论文;