時間：2023-10-12 09:38:52
序論：在您撰寫煤礦安全監控系統的研究時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】煤礦；安全生產；監控系統
在煤礦中，安全監控系統是身纏，安全和管理的一種檢測監管的系統。在煤礦的安全生產和運行的過程中，安全水平和預測預報有重要的作用。煤炭是我國的主要能源，一次能源中煤炭找有70%。但是，煤炭由于瓦斯，水災，火災以及沖擊地壓的影響，嚴重阻礙了煤炭行業的發展，成為一種高危的行業。在鄉鎮中的煤炭經常發生一些事故，百萬噸的死亡率大大超過了國內的重點煤礦。因此可以看出，具有先進的技術和設備，合格的人才以及嚴格的管理，才能夠保障煤礦作業中安全生產。
煤礦安全監控系統能夠保障煤礦安全高效的生產。其中煤礦安全監控系統主要分為井下和地面。礦用分站是井下的系統的主要設備，也能夠再進下進行信息收集處理。在連接一氧化碳的傳感器，機電設備的傳感器，負壓傳感器，溫度傳感器，風速傳感器等對采區進行數據的采集。這樣就可進一步進行安全監控和控制。信息采集的處理中心是地面監控系統的主要設備。其是由監控管理的軟件，備用機，打印機，監控主機，傳輸接口等組成。可以讓煤礦中的各個生產部門能夠及時了解到井下上傳的監控控制的信息。在將井下的環境進行綜合的分析，以確保煤礦生產的安全性。
煤礦安全監控系統主要的檢測作業環境中的風速，風壓，溫度，甲烷濃度，一氧化碳的濃度，風門狀態，風筒的狀態，主通風機以及局部通風機等。這樣能夠達到甲烷超限聲光報警和風電閉鎖控制以及斷電等。當瓦斯超限或者局部的通風機停止運作時，煤礦的安全監控系統就會自動的將相關區域的電源切斷并閉鎖。進一步減少了由于違章作業，電氣設備故障和失爆以及危險的溫度造成的瓦斯爆炸。進行生產調度等將人員及時的撤到安全的地帶。也可以通過煤礦的安全監控系統對瓦斯的抽放系統，瓦斯突出等現象進行監控。
在應急救援和事故調查中煤礦的安全監控系統發揮著重要的作用。當井下發生瓦斯爆炸等事故之后，監控系統將會把事故的發生的時間，爆源等進行綜合的記錄?；馂臋z測系統主要的用來監測一氧化碳，氧氣以及二氧化碳的濃度，壓強差，煙霧等，在經過風門，風窗的控制，實現對注氮和均壓滅火的控制等。礦山壓力監測系統主要對支架的阻力，頂板的下沉速度和下沉量，聲發射的頻率和強度，錨桿應力等進行監測。煤和瓦斯的監測系統抓喲監測瓦斯的涌出量，紅外發射機電磁發射等。進一步實現對煤和瓦斯突出預報。
2 煤礦危險的有害因素的分析
煤礦系統是一個復雜龐大的系統。礦工工程也是一個包括人流、物質與能量流以及信息流的一線該系統工程。在工程系統中，人流，物質和能量流以及信息流各自有著不同的作用，相互聯系，緊密的配合。其中人流因素包括人員的行為，知識技能水平。物質和能量流因素包括各種挖掘機械，運輸機械，瓦斯，粉塵，火災，工作環境因素和設備中負載的能量。系統運行中的顯現出的信息因素包括，瓦斯監測的信息不及時的獲取，對粉塵超限的忽視，水災的偵測力度不夠以及不及時偵測，對機械設備運轉中的不正常信息的忽視，對井下信息的錯誤判斷，管理制度的不完善等?？傮w來說煤礦系統中發生事故的原因是非常復雜的。在相同的工作面中，會由于時間不同存在不同的風險，作業人員應當時刻的面對一種新的環境。不同的工種之間的風險也是不同的，作業人員在相同的環境中，他們之間的影響是很大的，增加了危險和有害因素的辨識度。
3 煤礦安全監控系統的監管措施
（1）安全監控系統正確的評價。安全監控系統在礦井生產的過程中，對于防范事故和保障礦井的安全和是實施生產中起到了積極的作用。要對安全監控系統有個正確客觀的評價，才能夠為制定一個優秀的監管系統打下堅實的基礎。（2）煤礦應嚴格的對新購設備進行驗收，及時對零件進行補充。煤礦在選用安全設備的時候應進行嚴格的把關，應選擇四證齊全并且技術先進的配套產品。要保障安全監控系統正常持久的運行，在礦井中應時刻的關心設備損耗狀況，擁有系統設備中的易損耗的配件。（3）加強技術的管理和培訓。對于安全監控系統中的各個設備和裝置建立技術檔案，包括中心站的設備，電源箱，傳感器以及斷電器等。在這些資料中最好能夠顯現出設備的性能，使用和運行的狀況。加強對工作人員的培訓，對安全監控專業知識的普及，廣泛的學習，深入的研究，汲取經驗，對安全監控系統進行治理和完善，加強對設備的維護管理工作。（4）建立一個專業技術隊伍。在礦井的通風部門應當建立一個安全監測的機構并且擁有安全監測的專業知識的技術人員和安全監測工。安全監測工擁有一定的電子技術基礎和獨立工作的能力。（5）加強日常的管理和維護。對于安全監控的設備應按照相關的規定進行管理和維護工作，以保障作業的順利實施。對于監控設備應每月進行一次校正。監測人員在一天工作結束的同時要對監控設備和線路繼續擰檢查。發現問題及時的處理。（6）生產的善加應做好監控系統的售后服務。生產廠家應在滿足用戶的同時，也要存在一個技術先進的隊伍，對于用戶要有檢查，對于存在的問題及時處理，為煤礦企業提供良好的安全監控系統，認真熱情，提供優良的售后服務。
對于監控系統的維護也是非常嚴格的，在日常的監測管理中要采用多種形式增強工作人員的維修和操作的水平。在每短時間都應該增強理論和時間上的研究。對于新調入的檢測人員，應當著重的培養基礎知識，確保礦井的監測系統的維護工作。同時也要建立完善的管理制度。綜合提高作業人員之間的監督和預警能力。
4 結語
隨著計算機技術的不斷發展，在我國現代高性能的煤礦監測系統有著廣闊的前景。安全監測系統是保障安全生產的實時的監控系統。這種系統能夠實現快速，便捷，準確獲取數據，增強科學性，減少失誤，造成的事故和人身安全問題。想要將煤礦安全監控系統作用充分發揮，就要在思想，組織，技術以及資金等各個方面落實。加強對技術的創新，對先進設備的使用，只有先進的技術和設備加上先進的管理，才能真正的將煤礦的安全監控做到最好，才能使得安全監控系統在煤礦安全生產中才創造出更大的經濟和社會效益。
參考文獻：
[1]周立新.切實用好煤礦安全監控系統的思考[J].江西煤炭科技，2009（03）.
[2]李景平.煤礦安全監控的現狀及發展[A].中國勞動保護科學技術學會機電安全專業委員會換屆會議論文集[C].2000.
[3]李景平；基于現場總線思想的煤礦綜合監控系統設計[J].測控技術，2000（12）.
[4]明創森.提高煤炭工業信息化整體水平[N].中國煤炭報，2000.
[5]許滿貴，煤礦動態綜合安全評價模式及應用研究[D].西安科技大學，2006.
[6]王以功，煤礦安全生產管理理念及實踐研究[D].山東科技大學，2003.
[7]石顯新；；礦井煤與瓦斯突出的連續預測技術及系統[A]；西部大開發 科教先行與可持續發展——中國科協2000年學術年會文集[C].2000.
關鍵詞煤礦；煤礦安全；安全監測；監控系統；問題
中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0155-01
我國大多數礦井都安裝了煤礦安全監測監控系統，但是在實際工作中，這些監測監控系統的使用存在一些問題，沒有將其作用真正的發揮。在煤礦生產中安全監測監控系統的相關專業技術人員相對的缺乏，進行這項安全監測監控工作的人員，大多只進行生產中的監測，而沒有進行安全方面的監測監控，因此造成了一些煤礦安全事故[1]。這些安全事故的發生，是因為沒有對其安全監測監控高度的重視，也包括安全監測監控系統本身存在一定的不足，導致效果不好，隱藏著安全隱患。對煤礦生產中存在的問題進行總結分析，進而提出針對性解決策略。
1煤礦安全監測監控系統存在的問題
1.1 缺乏安全監測觀念
部分煤礦生產業主以及管理人員在思想上沒有高度的認識，對安全監測監控的重要性沒有引起高度的重視。在煤礦生產中發生安全事故是不可避免的，即使安裝了煤礦安全監測監控系統，也是會發生煤礦安全事故。安裝煤礦安全監測監控系統，在其正常運行時，還是需要人工井下監測，所以他們將工作的重心，放在了生產上，而忽視了安全監測監控的重要性。
1.2 監測監控系統不健全
煤礦安全監測監控的系統以及程序規定了完整的煤礦安全監測監控工作流程。而在一般的評價公司是將工作的程序以示意圖的方式來呈現，對于客觀的監測監控失去了完整度以及科學性，因監測監控系統的建立上存在很大的不健全。
1.3 安全監測監控針對性較弱
煤礦系統的安全性問題，受到了地質條件、開采條件、巖力學性質、開采工藝、通風管理等多方面的影響，因此對于煤礦安全監測監控的分析要實現地域、地質等針對性，這樣就難以實現對于監測監控的準確度，安全的保證就難以實現。
1.4 監控人員業務水平低
在煤礦安全監測監控系統中有很多科技，這需要有一定技術的人員進行監測監控管理，在煤礦安全監測監控系統中有傳感器、計算機、電子技術等，這些都需要有一定的專業知識和技術[2]。然而，在實踐監測工作中，管理人員的文化程度相對較低，出現參差不齊的現象，甚至有部分人員并未經歷正規的選撥而進入到監測監控中工作，導致缺乏一定的安全及防爆意識，同時還缺乏相應的操作技能，對于一些較為先進的工作并不能夠對其操作。
2煤礦安全監測監控系統的解決對策
2.1 轉變傳統觀念
煤礦安全生產直接關系到財產、人員安全，因此，要求煤礦工作人員樹立監控管理意識。首先，建立相應的安全監控管理方法，通過規章制度的約束，逐漸引起工作人員的重視。其次，加大安全監控管理力度，通過宣傳，使煤礦企業中每一位工作人員意識到安全監控的重要性[3]。如：可通過微信、微博及QQ平臺等，在這些論壇中宣傳如何安全監控，以及最近全國各地發生的煤礦安全事故，提高工作人員的警惕性。再次，加強領導對安全監控的重視。建立相應的領導值班制度，讓領導參與到安全監控工作中，與基層監控人員共同對煤礦安全進行監控，這樣一來，能夠激發基層人員工作信心，一旦發現問題，可及時向領導匯報，通過討論及交流等制定詳細解決對策。最后，做好煤礦通風安全工作。由于在煤礦開采中會出現二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等氣體，不僅對現場工作人員身體有害，若不及時進行通風，可能發生火災或爆炸事故，將造成嚴重的人身及財產損失。為此，應對煤礦通風機進行監控，確保其正常運行。
2.2 建立監控系統
近幾年來，隨著信息技術的不斷發展，煤礦安全生產中應充分利用現代信息技術，建立相應的監控系統。并派遣相應工作人員輪流工作，一方面減輕人員的工作量，另一方面還能夠提高監控效率。此外，還應做好煤礦安全監控設備及檔案的相關管理，全面及系統反應設備的性能及其使用性。在煤礦生產地區建立相應的系統維護中心，定期對監控設備進行檢修，確保監控系統的正常運轉。并配備足量的專職監測人員，實現24小時輪流制，對煤礦瓦斯監測數據進行查詢，并繪制相應曲線，生成監測報表等，以便人員查看，并以此為依據，采取預防性對策[4]。
2.3 加強監控人員素質
要想較好的實現煤礦安全監控，較為重要的就是完善內部監控制度。首先，對監控方面進行嚴格規定，明確職責，使工作崗位落到實處，做到人人負責。其次，做好監控人員的培訓工作，使其掌握正確的操作規范，時刻與相關部門保持聯絡。其培訓不僅包括技能而且還包括理論知識，若沒有豐富的理論知識，一切都是徒然，只有具備豐富的理論知識，才能夠將理論與實踐有效的結合起來。最后，可開展技能活動大賽，在活動中鍛煉人員技能，使其得到有效開展[5]。
3結束語
總而言之，煤礦安全生產直接關系到人身安全及企業的財產安全，因此，應做好煤礦安全監控工作。本文通過分析煤礦安全監控現狀，然后重點分析安全監測策略，從監控制度、監控系統及其監控人員的素質等幾方面進行詳細探討，旨在提高煤礦生產的安全性，促進企業的可持續發展。
參考文獻
[1]李季.淺議我國煤礦安全環境監測監控系統[J].中國科技投資，2013（35）：111-111.
[2]周育輝，李軍民，蔣萍萍等.無線網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用[J].煤炭技術，2011，30（11）：149-151.
[3]鄧懷勇，馬琴.煤礦生產監控設備的設計與發展[J].煤炭技術，2013（10）：84-84，85.
[4]文增生，張良，張福兵，等.煤礦安全監控系統應用中存在問題的解析[J].山東煤炭科技，2011（6）：173-174.
關鍵詞：煤礦 安全監測監控系統 對策
0 引言
我國煤炭資源豐富，但開采條件復雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦井下安全監測監控系統，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。所以當前現代化礦井的生產不僅要解決煤礦生產過程中存在的安全問題、生產自動化的問題、又要了解各種與生產經營相關的信息。建立安全生產、調度和管理網絡系統，對井上、井下安全生產全面了解，靠及時準確的信息指揮生產和防止各種事故的發生，已成為煤礦設計工作必須解決的問題。
1 煤礦安全監測監控系統的內涵和作用
礦井安全監測監控系統是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術、電氣防爆技術和控制技術等多種技術在礦井安全生產監控領域應用的產物，對保障煤礦安全生產，提高生產效率和機電設備的利用率都具有十分重要的作用。礦井安全監控系統一般由三部分組成:①中心站(包括應用軟件、計算機及外圍設備)；②信息傳輸裝置(包括傳輸接口、分站、傳輸線、接線盒等)；③傳感器和執行裝置。具體來講，煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環節的機電設備工作狀態進行監測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統。安全監控系統可以為各級生產指揮者和業務部門提供環境安全參數動態信息，為指揮生產提供及時的現場資料和信息，便于提前采取防范措施。另外通過對被測參數的比較和分析，系統可以實現自動報警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發生或擴大；在發生事故的情況下，能及時指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息。
2 安全監測監控系統目前存在的問題
2.1 傳感器質量和性能差
與安全監測監控系統配接的甲烷傳感器和co傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監測煤炭自燃發火災害預測的關鍵技術裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現場使用中，雖然系統主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，但國產安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規程》中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規定，調校工作需要專用器具和標準氣樣，對調校人員的技術水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業技術人員等原因而不能按時對系統進行維護和調校，甚至從不調校，嚴重制約了礦井有害氣體的正常檢測。
2.2 通信協議不規范，可集成性差
因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現有生產廠家的監控系統的通信協議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統功能擴展。在使用中，個別系統雖經多次升級改造，仍不能實現系統資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴重阻礙了礦井安全生產管理水平的進一步提高。
2.3 診斷功能有待加強，系統的可維護性低
現場設備在線故障診斷、報警、記錄功能不強，現場設備的遠程參數設定困難，影響系統的可維護性。作為管理維護監控系統的輔助手段，部分系統只能對系統的通訊狀況診斷，不能詳細地判斷故障的性質和故障點。但實際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實超限之間的區別，為維護人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。
2.4 現場管理和維護水平欠缺
盡管我國各省市煤炭管理部門都強制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉鎮小煤礦，多數由于缺乏專業技術人員而不能正常使用和維護已裝備的系統，甚至對系統配接的傳感器根本不進行調校。另外，在大多國有煤礦還存在著監測監控方面的管理制度不夠健全、對已經存在的監測監控管理制度執行不嚴、對監測監控系統的監督管理不到位等問題，嚴重地制約著安全監測監控系統的正常運行。
3 提高安全監測監控系統良好運行的措施
3.1 研究和開發出高品質的傳感器
國產安全檢測用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，嚴重制約著礦井瓦斯的正常檢測，與國外同類傳感器比較差距較大。所以國家科研院所應加大科研投入力度，進一步提高傳感器應用的可靠性。
3.2 規范監控系統統一通信協議
通信協議不規范將造成設備重復購置、系統補套受制于人和不能隨意進行軟硬件升級改造等后果。為了改變標準不統一的局面，國家出臺了很多規范性規程和標準對監控系統及信息傳輸協議等進行規范，如《礦井安全監控新標準、新規程匯編及礦井安全監控系統設計與選型手冊》等。建議各監控系統統一通信協議，統一采用sql數據庫，采用統一數據格式，這樣可以很方便對系統進行維修、補套、升級，也可以很方便的建立礦、公司(礦務局)兩級數據存儲中心，并與上級監管系統聯網，實現系統資源共享。
3.3 加強技術培訓，完善管理制度
監測監控系統維護要求非常嚴格，所以在日常監測管理工作中采取多種形式提高維修人員的維修技術和操作水平，每月應組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監測員，重點加強對其基礎知識的學習和培養，合理利用售后服務和兄弟礦井相互指導的便利條件，確保礦井監測系統維護的順利進行。另外要建立細致嚴謹的管理制度，及時完善有關監測監控管理的規定和制度，有效提高相互監督、相互預警的能力。
3.4 發展專家診斷、專家決策系統軟件
科研院所應開發專家診斷、專家決策系統軟件。專家診斷應具有對故障的智能分析、判斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。在發生事故的情況下，能正確指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材提供決策。
4 結束語
隨著現代通訊技術和計算機技術的發展，高性能的煤礦監測監控系統在我國有著廣闊的前景。安全監測系統是生產、安全及管理方面的一個實時監控系統，通過本系統可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產損失。
參考文獻：
[1]趙延明，高軍.煤礦安全監控系統的現狀與發展[j].煤礦機電.2007年第3期.
關鍵詞：煤礦 安全監測監控系統 對策
我國煤炭資源豐富，但開采條件復雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當前煤炭市場的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦井下安全監測監控系統，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。所以當前現代化礦井的生產不僅要解決煤礦生產過程中存在的安全問題、生產自動化的問題、又要了解各種與生產經營相關的信息。建立安全生產、調度和管理網絡系統，對井上、井下安全生產全面了解，靠及時準確的信息指揮生產和防止各種事故的發生，已成為煤礦設計工作必須解決的問題。
一、 煤礦安全監測監控系統的作用
礦井安全監測監控系統是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術、電氣防爆技術和控制技術等多種技術在礦井安全生產監控領域應用的產物，對保障煤礦安全生產，提高生產效率和機電設備的利用率都具有十分重要的作用。
礦井安全監控系統一般由三部分組成：①中心站（包括應用軟件、計算機及設備）；②信息傳輸裝置（包括傳輸接口、分站、傳輸線、接線盒等）；③傳感器和執行裝置。具體來講，煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環節的機電設備工作狀態進行監測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統。安全監控系統可以為各級生產指揮者和業務部門提供環境安全參數動態信息，為指揮生產提供及時的現場資料和信息，便于提前采取防范措施。另外通過對被測參數的比較和分析，系統可以實現自動報警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發生或擴大；在發生事故的情況下，能及時指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息。
二、 安全監測監控系統存在的幾個問題
①診斷功能有待加強，系統的可維護性低
現場設備在線故障診斷、報警、記錄功能不強，現場設備的遠程參數設定困難，影響系統的可維護性。作為管理維護監控系統的輔助手段，部分系統只能對系統的通訊狀況診斷，不能詳細地判斷故障的性質和故障點。但實際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實超限之間的區別，為維護人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。
② 現場管理和維護水平欠缺
盡管我國各省市煤炭管理部門都強制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉鎮小煤礦，多數由于缺乏專業技術人員而不能正常使用和維護已裝備的系統，甚至對系統配接的傳感器根本不進行調校。另外，在大多國有煤礦還存在著監測監控方面的管理制度不夠健全、對已經存在的監測監控管理制度執行不嚴、對監測監控系統的監督管理不到位等問題，嚴重地制約著安全監測監控系統的正常運行。
③ 通信協議不規范，可集成性差
因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現有生產廠家的監控系統的通信協議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統功能擴展。在使用中，個別系統雖經多次升級改造，仍不能實現系統資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴重阻礙了礦井安全生產管理水平的進一步提高。
④ 傳感器質量和性能差
與安全監測監控系統配接的甲烷傳感器和CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監測煤炭自燃發火災害預測的關鍵技術裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現場使用中，雖然系統主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，但國產安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規程》中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規定，調校工作需要專用器具和標準氣樣，對調校人員的技術水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業技術人員等原因而不能按時對系統進行維護和調校，甚至從不調校，嚴重制約了礦井有害氣體的正常檢測。
三、 提高安全監測監控系統良好運行的措施
① 規范監控系統統一通信協議
通信協議不規范將造成設備重復購置、系統補套受制于人和不能隨意進行軟硬件升級改造等后果。為了改變標準不統一的局面，國家出臺了很多規范性規程和標準對監控系統及信息傳輸協議等進行規范，如《礦井安全監控新標準、新規程匯編及礦井安全監控系統設計與選型手冊》等。建議各監控系統統一通信協議，統一采用SQL數據庫，采用統一數據格式，這樣可以很方便對系統進行維修、補套、升級，也可以很方便的建立礦、公司（礦務局）兩級數據存儲中心，并與上級監管系統聯網，實現系統資源共享。
②發展專家診斷、專家決策系統軟件
科研院所應開發專家診斷、專家決策系統軟件。專家診斷應具有對故障的智能分析、判斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。在發生事故的情況下，能正確指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材提供決策。
③研究和開發出高品質的傳感器
國產安全檢測用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，嚴重制約著礦井瓦斯的正常檢測，與國外同類傳感器比較差距較大。所以國家科研院所應加大科研投入力度，進一步提高傳感器應用的可靠性。
④加強技術培訓，完善管理制度
監測監控系統維護要求非常嚴格，所以在日常監測管理工作中采取多種形式提高維修人員的維修技術和操作水平，每月應組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監測員，重點加強對其基礎知識的學習和培養，合理利用售后服務和兄弟礦井相互指導的便利條件，確保礦井監測系統維護的順利進行。另外要建立細致嚴謹的管理制度，及時完善有關監測監控管理的規定和制度，有效提高相互監督、相互預警的能力。
四、總結
安全監測系統是生產、安全及管理方面的一個實時監控系統，通過本系統可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產損失。
參考文獻：
關鍵詞：無線技術；煤礦安全監控系統；研究現狀；系統設計
0 引言
利用煤礦安全監控系統能夠實時了解到井下瓦斯、CO、粉塵等濃度，并根據《煤礦安全規程》、《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》（AQ1029―2007）、《煤礦安全監控系統通用技術要求》（AQ6201―2006），將瓦斯濃度控制在安全范圍內，避免因瓦斯、CO、粉塵等濃度過高而引發煤礦重大、特大瓦斯、煤塵爆炸事故，在造成人員傷亡的同時還制約了煤礦開采事業的發展，阻礙了我國經濟建設的步伐。從近幾年的煤礦事故來看，主要是煤礦安全監控系統不夠完善造成的，難以對瓦斯、CO、粉塵等濃度形成有效的實時監控，針對這種現象，必須加大煤礦安全監控系統的研究和開發力度。
1 無線技術的概括
無線技術的核心是傳感網技術，在利用無線技術進行通信時，通信信號會以電磁波的形式傳遞、擴散出去，信號在傳播過程中不受空間限制，可以在較短的時間內完成信號的發送和接受，且通信內容在傳遞過程中不會發生變化，能夠保證信息的完整性和準確性。無線技術不鋪設專門的電纜便可以完成通信，能夠根據用戶實際需求自由選擇終端節點的安放位置，安裝更加方便、快捷，同時還可節約網絡安裝和維護費用，已經被廣泛應用于多個領域中去。
2 煤礦安全監控系統介紹及其研究現狀
2.1煤礦安全監控系統介紹
我國煤礦安全監控系統目前較多的采用有線通信方式，主要由上位計算機、井下分站和傳感網絡三部分組成，三部分設備依靠光纖電纜連接在一起，完成信息數據傳輸，其工作原理如圖1所示。上位計算機是整個系統的中樞部分，完成對系統運行的調控、信息數據的輸入、輸出以及儲存，將瓦斯濃度的動態變化顯示出來，當濃度超過設定的安全范圍時便會發出警報，然后系統會發出命令對其區域內的動力電進行瓦斯電閉鎖，并對未來走向進行預測；井下分站主要是完成通信信息在上位計算機和傳感器之間的傳遞，起到信息數據傳輸的紐帶和橋梁作用；傳感器是信號轉化裝置，在特定電壓和電流條件下，傳感器可以將物理信號轉化為易于傳輸的電信號，使煤礦安全監控系統的通信更加方便、高效、準確。
2.2煤礦安全監控系統研究現狀
根據煤礦瓦斯監控方式的不同，可分為人工監控及自動化監控兩種，人工監控是通過設置專門的人員對煤礦動態情況進行掌控，對其中容易出現事故的環節和因素進行處理，這種監控方式工作效率較低，且容易因人為操作失誤或工作不認真影響監控效果；自動化監控是利用軟件及硬件設施對煤礦動態信息進行收集和分析，系統會根據信息內容作出相應的反應，有效提高工作效率和監控水平，保證監控的精準性。煤礦安全系統的通信方式包括有線通信和無線通信，其中有線通信方式受地下環境影響較大，所用到的傳感器都是固定的，通信電纜的鋪設難度較大，且后期維護和修理很不方便，當出現通信故障時很難及時進行控制和處理，加劇了故障問題的影響，不利于保證井下作業安全，同時工程成本也比較高；無線通信方式不受地下環境的限制，系統運行更加智能化，可有效節約人工和材料成本，當出現故障問題的時候，可以快速對其進行維修，保證測量的精準性。
3基于無線技術的煤礦安全監控系統設計
3.1系統硬件設計
將無線技術應用于煤礦安全監控系統中，傳感器節點的設置是系統硬件設計中的重點內容，主要由傳感器模塊、微處理器模塊、無線收發模塊、顯示模塊、報警模塊以及電源模塊六部分組成。在設置傳感器節點的時候首先要保證節點位置的準確性，進而才能完成數據的采集、傳遞與處理；其次還需要保證傳感器節點分布的密集型和科學性，對整個煤礦形成全面覆蓋，提高監控系統的整體性和連通性。
（1）微處理器模塊
傳統微處理器模塊對單片機的處理不到位，受PC機結構影響較大，在應用無線技術之后，在微處理器模塊使用AT mega128L單片機，可以有效解決PC機結構對單片機的影響，在提高微處理器模塊運行效率的同時還能降低運行成本。
（2）無線收發模塊
系統通信信號的接收和發出都是由無線收發模塊完成的，該模塊屬于射頻集成電路，其中在進行節點設備射頻芯片設計時采用的是ZigBee技術，提高了收發信號的靈敏度，可以快速對信號做出反應，并且該技術下的收發信號具有較強的穩定性和抗干擾能力，能夠在最大程度上保證信號的準確性和完整性。
（3）顯示和報警模塊
顯示模塊和報警模塊是聯合工作的，系統通過對煤礦動態情況進行監控，當出現危險信號的時候可以將具體信息以及數據顯示出來，并利用報警器發出報警聲，同時LED信號燈也會發出紅光引起人們的注意，完成對危險信號的報警，進而及時采取有效的措施加以解決，排除存在的安全隱患。
3.2系統軟件設計
（1）系統程序設計
程序設計是軟件設計的重點，數據的傳輸以及網絡的維護主要是依靠匯聚點程序完成的。匯聚點可以與多個形式網絡節點進行連接，將系統中的所有數據匯總到一起，完成對數據的處理以及向下一級網路結構的傳遞。匯聚點程序在整個數據傳輸過程中起到連接作用，計算機數據處理中心與各個網絡節點之間的信息傳遞與反饋全都需要依靠匯聚點，是系統完成無線數據傳輸的核心程序。
（2）網絡結構以及WSN通信協議
煤礦安全監控難度較高，在應用無線監控技術的時候，需要建立逐級傳遞的網絡結構，通過將系統網絡進行區域性的劃分，能夠實現對系統運行的全面調控，在提高監控力度、保證監控全面覆蓋方面起到了重要作用。利用逐級網絡結構形式，一個簇頭可以同時完成不同節點的信息傳輸及處理，使數據傳輸情況更加清晰明了，提高了數據傳輸效率，能夠實現更加理想的監控效果。WSN是指無線傳感器網絡，由傳感器、監控對象以及監控人員三部分組成，在設置無線傳感器網絡時，需要根據礦井的開采進度進行相應的調整，為了保持與作業進度的同步性，可以在礦工身上安裝傳感器節點，保證監測信息的時效性。
4 結束語
煤礦事故的頻發使人們越來越重視煤礦安全監控系統性能，基于無線技術的煤礦安全監控系統彌補了傳統監控系統中的不足，提高了對瓦斯、CO、粉塵等濃度的監控力度，能夠有效降低煤礦事故發生概率，在保證礦工生命安全方面起到了重要作用，利于我國煤礦開采事業的穩定發展。
[關鍵詞]煤礦；安全監控；遠程斷電
中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0227-01
1 問題的提出
隨著礦井升級為煤與瓦斯突出礦井，對監測監控及現場斷電范圍等的要求也在不斷提高，如在《煤礦安全規程》中對低瓦斯、高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井采煤工作面斷電范圍的要求就存在差異，對低瓦斯和高瓦斯礦井要求斷電范圍為“工作面及其回風巷內全部非本質安全型電氣設備”，但對煤與瓦斯突出礦井要求斷電范圍為“工作面及其進、回風巷內全部非本質安全型電氣設備”，多了進風巷的要求，而在煤礦的實際生產環境中，由于被控開關的位置、數量；監控分站的位置、供電電源、控制距離；掘進或回采巷道的布置；通風系統的變化等因素的影響，客觀上擴大了斷電范圍，引入了區域斷電的新要求，同時也導致在施工中存在較多的困難，不僅增加了設備的投入，也增加了工作量，造成系統復雜化，穩定性和可靠性降低，一旦發生故障也不好處理。
如何用簡單的方法實現斷電，而且符合相關要求，同時減少設備、電纜以及工作量的投入，也可以簡化系統的復雜程度，提高系統的穩定性，因此在現場工作中試驗并實踐了以下兩種不同的區域斷電的方法，起到較好的效果。
2 安全監控系統概況
2.1 系統的性能及主要參數
車集煤礦隸屬于河南能源永城煤電控股有限公司，2013年4月升級為煤與瓦斯突出礦井，安全監控系統為天地（常州）自動化股份有限公司研發的KJ95N型安全監控系統。
2.2 KJF16B型監控分站
KJF16B型監控分站是KJ95N型安全監控系統在煤礦井下的就地控制中心，分站采用18V直流穩壓電源供電，可接入頻率型和數字型傳感器，其可以接入8路頻率型或開關型傳感器、8路開關量輸入控制信號和8路開關量輸出控制信號，分站具有兩路RS482接口，最多可接入32個測點。
2.2 KDG15A型遠程控制開關
KDG15A型遠程控制開關是一種用于遠距離控制設備的開關，同時帶有饋電狀態檢測功能，能反映被控設備的狀態，是安全監控系統中連接高、低壓電路的樞紐，是重要的執行器，采用澆封設計，其本安側與監控分站連接，其非本安側與被控開關連接，可提供常開點（黑、綠兩根線）和常閉點（黑、藍兩根線）的連接以及饋電的監測（紅、黃兩根線）。
3 遠程斷電的接線方法
3.1 利用遠程控制開關斷電的接線方法
3.1.1 接線及原理
控制原理：在A分站內甲烷傳感器斷電試驗期間，當瓦斯超限后，甲烷傳感器可通過A分站控制A區域被控開關斷電；在B分站內甲烷傳感器斷電試驗期間，當瓦斯超限后，甲烷傳感器可通過B分站控制A區域和B區域被控開關斷電；欲達到上述目的，在B分站上另接一遠程控制開關，將控制口與B分站內甲烷傳感器對應，將此遠程控制開關的常開點與A分站的遠程控制開關的藍線串聯，想當于在A分站的遠程控制開關上加一開關（繼電器），由于是常開點，正常情況下繼電器閉合，藍線保持通的狀態，當B分站內甲烷傳感器瓦斯超限，使新接的遠程控制開關動作時，繼電器由閉變開，A區域被控開關動作跳電。
3.1.2 軟件設置
（1）A區域A分站內瓦斯控制A分站開出口動作。
（2）B區域B分站內瓦斯控制B分站及A分站內的開出口動作。
3.2 利用分站級聯斷電的接線方法
3.2.1 接線
A區域分站開出口（A區域瓦斯控制該開出口）級聯B區域分站某一開入口（該開入口控制B區域開出口），B區域開出口本地連接斷電器。詳細接線見下圖：
B分站X口作為虛擬開關量，控制B分站X+1口，B分站X+1口連接遠動開關。
3.2.2軟件設置
（1）A區域瓦斯控制A區域分站某一開出口動作。
（2）B區域開入口（與A區域開出口相連的開入口）控制B區域分站某一開出口，該開出口連接斷電器。
4 應用效果
通過兩種不同的區域斷電方法在車集煤礦多個采區不同的采掘工作面的的試驗和應用，不僅滿足了斷電的要求，而且達到如下效果：（1）減少了遠程控制開關、分站以及監控電纜的投入；（2）大大簡化了斷電控制系統，減少了分站及電源的故障，使系統運行更加穩定；（3）避免了大范圍的高壓斷電造成的影響。
5 結論
通過兩種不同的遠程斷電方法的探索，第一種利用遠程控制開關的斷電創造性的將遠程控制開關當做一個繼電器，利用不同地點的分站進行聯合斷電；第二種利用分站連鎖的斷電既能達到斷電目的，直接取消了硬件的投入，使斷電控制更為直接，但更依賴于軟件的設置；不同的控制方法在不同的情況下應用可以取得更理想的效果，都是對現有系統的一個突破，都能實現要求。
參考文獻
[1] 國家安全生產監督管理總局，國家煤礦安全監察局編.煤礦安全規程[M]. 煤炭工業出版社， 2011.
【關鍵詞】煤礦；安全監控系統；分時上電；傳感器
1.引言
煤礦安全監控系統是國家強制要求安裝的“六大系統”之一，是煤礦安全生產的重要保證。在煤礦安全監控系統中，井下監控分站和礦用傳感器基本都采用集中本安電源供電方式，即一路本安電源帶若干個傳感器，當出現本安電源上電，短路、斷線等故障恢復等情況時，監控分站與其掛接的所有傳感器都會全部重新上電復位重啟，目前已有一些提高本安電源帶負載數量的措施，比如軟起動技術等，但也無法實現真正的電流零沖擊，往往設置限流值也較大，傳感器供電采用同步上電方式，因礦用傳感器上電啟動時的峰值電流一般都較穩定后正常工作電流大很多，集中同步上電時要求礦用電源提供的電流遠大于正常工作要求的電流，因本安電源的容量的限制，使本安電源所帶傳感器數量受限，如配接的傳感器數量較多，本安電源容量裕量較小，還會使系統的不穩定性幾率增加。往往無法實現超遠距離的遠程供電要求
2.平衡分時上電控制技術
目前國內部分廠家的新型礦用傳感器都采用了軟啟動設計和低功耗芯片設計，傳感器啟動電流較傳統的設計方式上電沖擊電流大大減小，但由于傳感器輸入電源存在工作電壓要求范圍寬的問題，一般要求為DC（9～24）V，設計時需滿足低端的啟動限制，這樣軟啟動設計的最大限制電流往往比負載正常工作電流大，而且如在設計時啟動電流限制太小，則會導致負載內部電容不能及時充滿電，電源輸入提供的功率趕不上消耗的功耗，從而導致啟動失敗的問題。
圖1 安全監控系統平衡分時上電模型
圖2 傳感器內部平衡分時上電控制模塊控制框圖
平衡分時上電控制技術主要是將啟動電流在值域向時域進行轉換，根據實際設計時的各電路功能模塊的負載曲線對系統累積電流值進行平衡處理的方法。目前分時上電技術已開始應用于多個領域，如華為、華三、曙光集群服務器集中供電領域就采用了該技術，在煤礦領域的礦井風壓自動監測報警系統中已開始有部分應用，該技術可在很大程度上減少累積沖擊電流以提高系統實際負載能力，增強系統的穩定性。
煤礦安全監控系統的平衡分時上電控制設計可以分為設備之間的平衡分時上電控制和設備內部的平衡分時上電控制兩部分.設備之間的平衡分時上電控制原理如圖1所示，控制方法是……。設備內部的平衡分時上電控制如圖2所示，控制方法是……。
3.平衡分時上電的設計方法
3.1 監控系統各組成的礦用傳感器分時上電設計
礦用傳感器主要采用模擬量或數字量傳輸，采用RS485總線傳輸的智能傳感器都有通訊總線上的唯一識別地址，傳感器上設計有一超低功耗分時上電管理模塊，內含一超低功耗微處理器，如可選用MSP430、AVR系列功耗在μA級的單片機，傳感器上電后低功耗單片機根據已存儲的唯一地址號作為分時時間計算因子，計算出偏移時間，各傳感器根據偏移時間獨立分時啟動自身的電路模塊，最終達到正常的穩態工作模式。
圖3 本安電源側上電后輸出電流曲線
如圖3中所示，a為傳感器無任何啟動保護下工作電流曲線，b為傳感器具有軟啟動功能電流曲線，c為所有傳感器分時上電且有軟啟動功能累積電流曲線圖。
I1（max）為方式a時所有傳感器最大工作電流，I2（max）為方式b時所有傳感器最大工作電流，I3（max）為方式c時所有傳感器最大工作電流，三個工作方式下的電流大小關系和啟動時間關系是：I1’（max）>I3’（max）>I3’（max），t3’>t2’>t1’，由圖可知，在采用分時上電控制時傳感器上電電流曲線平滑，沖擊很小，但從上電到穩態時間相對較長。
3.2 礦用傳感器內部平衡分時上電的設計
礦用傳感器一般由傳感檢測模塊、電源管理模塊、顯示與驅動電路模塊、數字通訊電路模塊、信號輸出模塊、報警驅動電路模塊、單片機處理及電路模塊等。如瓦斯傳感器探頭功能穩態時約0.36W（3Vх120mA），上電瞬態電流約為0.9W，隨溫度升高電流逐漸下降直120mA，顯示及驅動電路模塊部分功耗約0.15W，單片機及AD等模塊約0.06W，其他電路部分估算為0.03W左右，累積功耗約0.6W，根據平衡分時上電設計方法，分時上電模塊將依次啟動單片機及電路，顯示模塊，探頭模塊等，減少各模塊工作電流的累加的最大峰值。
圖4 單臺傳感器工作電流曲線圖
圖4中，a為無任何軟啟動保護下工作電流曲線，b為具有軟啟動功能電流曲線，c為分時上電且有軟啟動功能電流曲線圖，I1（max）為方式a時最大工作電流，I2（max）為方式b時最大工作電流，I3（max）為方式c時最大工作電流，三個工作方式下的電流大小關系和啟動時間關系是：I1（max）>I3（max）>I3（max），t3>t2>t1。
采用分時上電控制技術的傳感器最大工作電流將大幅度減少，穩態后和原傳感器電流相等，采用分時上電技術可減少傳感器在實際使用時的遠端最小工作電壓，降低啟動階段的線路損耗，可較大的延長傳感器的實際供電距離。
4.平衡分時上電設計在系統中的作用
4.1 增加監控系統傳感器傳輸距離
分時上電控制可有效的減少傳感器最大瞬態電流，減少傳輸電纜終端傳感器的實際最小工作電壓，可實現在遠端最低啟動電壓由DC（11～12）V降低到DC（8～9）V左右，從而大大延長傳感器供電距離。
4.2 提高單路本安電源的實際帶載能力
分時上電控制技術可降低單臺傳感器的啟動允許電流，減輕了本安電源的負載，可提高監控系統中本安電源的實際帶載能力，可增加實際使用過程中，單獨電源允許掛接的礦用傳感器數量。
4.3 減少傳感器之間干擾提高系統的穩定性
在相同的傳感器負載情況下，系統啟動和穩態后最大的累積電流大大減少，離本安保護電流余量值較大，可大大提高監控系統的穩定性和可靠性。
5.結語
本文通過對煤礦井下安全監控系統集中供電存在的問題進行分析，采用平衡分時上電控制技術可最大限度的平滑啟動電流曲線，減少同一電源下的多個傳感器最大電流累積值，減少對本安電源的沖擊，提高系統的穩定性，同時也可大大延長傳感器的供電距離，保證了煤礦安全監控系統運行的安全、穩定和可靠。
參考文獻
[1]孫繼平.煤礦安全生產理念研究[J].煤炭學報，2011， 36（2）.
[2]梁秀榮，朱小龍.煤礦安全監測監控系統有關問題的探討[J].煤炭科學技術，2006（8）.
[3]礦用傳感器超遠距離傳輸技術研究[J].礦業安全與環保，2012（3）.
[4]白鵬.煤礦瓦斯檢測、監測與甲烷傳感器[J].大眾標準化，2006（S1）.
[5]李俊.數字集成電路設計中的低功耗分析[J].肇慶學院學報，2009（5）.
[6]張耀麗，王鳳英.礦井安全生產檢測監控系統的設計[J].機械管理開發，2009（5）.
