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摘要：煤礦安全生產不僅關乎著煤礦企業的經濟效益，而且關乎著從事煤礦生產人員的安危，因此，煤礦生產問題值得重視。鑒于此，本文先介紹了我國煤礦安全生產現狀，分析煤礦生產中出現的問題，從而提出建立煤礦安全檢測系統重要性和優化煤礦安全檢測系統的論點，最后達到增加煤礦生產安全化與效率化、有序化的目的。

關鍵詞：煤礦；監測監控；通信；安全

近些年來，隨著國家經濟、科學技術的不斷發展，相關的煤礦生產法律逐漸完善，可是我國煤礦生產過程中卻依然存在著許多問題。

1我國煤礦生產安全現狀與出現的問題

我國自古以來就國土遼闊，地形種類很多，煤田地質也就復雜，而且采掘技術雖在近些年來隨著國家經濟與科技發展，相關技術改進很多，但機械化開采率依然低。不僅如此，因為煤礦生產技術等綜合因素，煤礦事故也多次發生，其中頂板事故漸漸成為常見的煤礦事故。據有關調查，在發生的煤礦事故中，有一半之上是頂板事故，而且頂板事故危害性極大，因其致命的人員有很大一部分。其次，還有一些事故是煤礦瓦斯爆炸事故，這是因為一些煤層的賦存環境質量差的原因造成的。

2煤礦生產出現問題及分析

近些年來，我國煤礦生產相關技術的改進，以及煤礦安全檢測系統雖應用于各個地區煤礦，但我國煤礦生產安全問題還是沒有得到根本上緩解，尤其是很大一部分鄉鎮小企業。他們缺乏專業的技術人員，而且對于維護與管理煤礦安全檢測系統方面有很大不足。另外，國有大型煤礦企業的管理體制存在缺陷，造成對煤礦安全監測監控系統管理問題，因此造成了許多煤礦生產安全隱患，甚至嚴重的會危急到相關人員的生命安全，以及威脅到煤礦企業發展的穩定性。

3煤礦安全監測監控通信系統應用

3．1系統功能及優勢

煤礦安全監測監控系統是將三大技術融為一體的綜合自動化設備，其包括了通信技術控制技術、計算機技術和電子技術的應用。煤礦安全監測監控系統由許多部分組成，像傳感器執行單元、測控分站信道等。其功能主要有兩大塊，第一是測，第二是控。前者作用是檢測各種參數數據，比如各種環境安全參數、過程控制參數等；而“控"的意義主要是在獲取檢測參數的基礎上去控制與管理安全裝置報警設備生產機器執行機構等。而煤礦安全監測監控系統的優勢可以自動采集與處理資料，同時還能具有控制作用，其次，系統本身具有很多優點，比如及時性、準確連續可靠性。從而促使礦井安全化和礦井“一通三防”管理水平的改進，最后達到提高礦井抗災能力的作用。

3．2構建煤礦安全監測監控通信系統的重要性

目前在我國煤炭行業，大多數企業都已經或正在進行生產調度、監測監控等網絡系統的建設，這些系統的建立在實現安全生產的過程中起到了重要的作用，但是由于各種系統建于不同時期，使用不同的技術，各系統無法有效的集成，使安全生產監測監控信息不能很好的整合、利用，將安全生產監測監控信息及時、準確的傳送到各級相關人員手中，缺乏有效的手段。要解開當前煤礦安全形式的僵局，從信息技術人手是必然選擇。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。具體來講，煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、－－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，使領導在辦公室即可隨時了解生產、安全等信息，特別是利用移動無線網絡，開發手機終端查詢軟件、實現隨時隨地掌握井下安全信息實時情況，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，為搶救和疏散人員提供決策信息。利用高科技信息通信技術開發遠程監控系統來完善煤礦安全生產保障機制，是－－條長遠健康可持續的發展道路。煤礦安全信息化，是一項拯救生命的工程，更是－項拯救產業的工程。要解開當前煤礦安全形式的僵局，從信息技術入手是必然選擇。如何促進煤礦安全監測監控網絡信息系統上新的臺階，是我們面臨的緊迫的新課題。通過建立煤礦安全監測監控分站層統一的通信接口協議、系統層基于TCP／IP協議的統一－的信息接口規范、以及系統層聯網層通信規范，建立全礦井監測、控制、管理－體化的、基于網絡的大型開放式分布控制系統，實現系統所需的監測監控路由器開發、中心站軟件、以及基于無線移動網絡的客戶端軟件開發，對全礦井安全狀況和生產過程進行實時監測、監視、控制、通信和信息管理，企業的領導及主要安全責任人可以第一一時間獲得瓦斯超限報警信息。煤礦安全監測監控通信系統的創新性：系統的數據采集層的開放協議是提高系統分站兼容性的必然選擇，統－－的開放協議規范了產品；的技術標準，有利于產品的市場競爭和技術進步；系統的網絡層的開放協議是提高安全監測監控系統內部網絡互聯的基礎，同時提高了與其它信息系統的無縫聯結。減少了數據轉換環節，便于軟件的標準化開發，減少重復勞動，促進安全監測監控軟件開發水平的提高；嵌人式安全監測監控路由器的實現，大大提高了系統的安全性、兼容性和與其它煤礦信息化系統聯結的能力；新型無線移動網絡的軟件。使安全信息無處不在，無論領導和工程技術人員隨時隨地了解安全監測監控信息，特別是隱患剛發生時就能及時采取適當的措施，減少事故的發生。

4煤礦安全監測監控通信系統應用

4．1系統功能及優勢

煤礦安全監測監控系統是將三大技術融為一體的綜合自動化設備，其包括了通信技術控制技術、計算機技術和電子技術的應用。煤礦安全監測監控系統由許多部分組成，像傳感器執行單元、測控分站信道等。其功能主要有兩大塊，第一是測，第二是控。前者作用是檢測各種參數數據，比如各種環境安全參數、過程控制參數等；而“控"的意義主要是在獲取檢測參數的基礎上去控制與管理安全裝置報警設備生產機器執行機構等。而煤礦安全監測監控系統的優勢可以自動采集與處理資料，同時還能具有控制作用，其次，系統本身具有很多優點，比如及時性、準確連續可靠性。從而促使礦井安全化和礦井“一通三防”管理水平的改進，最后達到提高礦井抗災能力的作用。

4．2系統工作原理

GPRS提供的是通用分組的無線業務，是在CSM系統的無線分組交換技術的基礎上，，從提供端到端的、廣域的無線IP連接。它利用分組交換技術，因此每個用戶能占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，有效地利用了信道資源。GPRS網絡的技術核心是在CSM網絡中傳送分組數據業務，技術優勢主要體現在可實現用戶數據與無線網絡資源的最佳結合，實現了TCP／IP協議的透明傳送。其主要特點為傳輸速率高；永遠在線；快速登陸，無需進行長時間的撥號來建立網絡連接等。

4．3系統總體方案

監測系統的總體方案如圖所示。系統由井下、井上兩部分組成［1］，并下部分由安裝在各個作業點現場的傳感器CAN數據總線以及數據：采集主站組成；井上部分由CPRS無線通信模塊CPRS網絡、移動終端和監控中心等組成。井下數據的采集與傳輸采用CAN總線方式進行數據傳輸，CAN即控制器局域網。它可提供高達1Mbit／s的數據傳輸速率，當信號傳輸距離達到10kin時，仍可提供高達50kbit／s的數據傳輸速率。CAN總線采用差分信號進行傳輸，具有遠距離抗千擾通訊能力，與其它現場總線比較是最容易實現的一種，但其性能并不比其它現場總線差。其主要特點為低成本，有極高的總線利用率；有很遠的數據傳輸距離，高速的數據傳輸速率，可靠的錯誤處理和檢錯機制及發送的信息遭到破壞后，可自動重發，節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能。本系統中的每一個數據采集點都是由多個傳感器、單片機CAN控制器、光電隔離器和總線驅動器組成。每一－個采集點為一一個數據采集節點，也就是CAN總線網絡中的一個節點，該節點將現場采集到的甲烷氣體濃度煤塵濃度、溫度等信息通過CAN總線傳輸到位于井口的數據采集總站，如圖所示。在－＿個礦井中可能有多個地方需要安裝傳感器，也就是有多個節點。這些節點都連接到CAN總線上，然后將數據傳輸到井口的數據采集總站上。對于多個礦井，則有多個主站，在圖中只表示出了一－個主站。本系統采用GPRS網絡的方式進行遠程的無線傳輸，如圖中井上的部分。主要由數據采集總站計算機GPRS模塊、通信網絡（包括GPILS網絡和公共數據網）以及監控中心組成。GPRS模塊通過串口與數據采集總站的計算機連接，然后將要傳輸的數據進行分組，并發送到GPRS網絡中。GPRS網絡把數據傳輸到移動公司的內部網中，每個GPRS終端連上GPRS網絡時，即分配到一個CPRS網絡內部IP地址，接著通過GPRS網關節點（GGSN）把端口映射到Internet，從而將數據傳輸到Internet上，并且去尋找在Intemet上的一個指定中心服務器，中心服務器通過數據接收軟件將數據接收，數據接收后可以轉發到企業內部網絡的指定數據處理服務器上。整個數據傳輸過程是基于TCP／IP協議進行，可構成“中心服務器一多個用戶終端"的組成模式。

4．4監控中心

系統的監控中心由監控軟件和數據庫軟件構成。監控中心的服務器本身具有固定的IP地址，并以此IP地址接人Intermet。監控中心的服務器從綁定的IP地址上可以接收每個GPRS通信模塊發送來的數據，并將這些數據傳給監控軟件進行分析和處理，并通過圖表或其他形式進行顯示，同時將這些數據及其處理結果保存在數據庫中，以方便管理人員可對數據進行管理和查詢。基于GPRS的礦井遠程監控系統可同時對多個分散礦井進行監測。并可最大程度地保證數據采集的及時性、準確性和數據傳輸的可靠性。本系統具有移動辦公的優勢，既可以在公司的監控中心查看，也可通過移動電腦查看，還可以在外地通過訪問中心服務器來查看，重要信息還能直接用短信的方式發送到相關人員的手機上，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。

5結束語

在煤炭企業，安全生產是擺在各級領導工作的第－－位大事。而目前國內的煤炭生產特別是不斷發生的重大瓦斯爆炸事故造成了嚴重的損失，已經引起各級領導的高度重視。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－－個實時監控系統，隨著企業信息化的不斷深人，安全生產信息化成為企業信息化首當其沖的重要內容。利用現代化的計算機網絡信息技術手段，建設安全生產監督管理信息網絡系統，才能將安全生產監督管理工作落到實處。

［參考文獻］

［1］毛武曉，王萬利．監測監控對煤礦安全的作用［J］．經營管理者•上旬刊，2016，（1）．

作者:趙國剛 單位:山西汾西礦業集團柳灣煤礦