煤矿安全监控系统的研究范文

导语：如何才能写好一篇煤矿安全监控系统的研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词煤矿；煤矿安全；安全监测；监控系统；问题

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0155-01

我国大多数矿井都安装了煤矿安全监测监控系统，但是在实际工作中，这些监测监控系统的使用存在一些问题，没有将其作用真正的发挥。在煤矿生产中安全监测监控系统的相关专业技术人员相对的缺乏，进行这项安全监测监控工作的人员，大多只进行生产中的监测，而没有进行安全方面的监测监控，因此造成了一些煤矿安全事故[1]。这些安全事故的发生，是因为没有对其安全监测监控高度的重视，也包括安全监测监控系统本身存在一定的不足，导致效果不好，隐藏着安全隐患。对煤矿生产中存在的问题进行总结分析，进而提出针对性解决策略。

1煤矿安全监测监控系统存在的问题

1.1 缺乏安全监测观念

部分煤矿生产业主以及管理人员在思想上没有高度的认识，对安全监测监控的重要性没有引起高度的重视。在煤矿生产中发生安全事故是不可避免的，即使安装了煤矿安全监测监控系统，也是会发生煤矿安全事故。安装煤矿安全监测监控系统，在其正常运行时，还是需要人工井下监测，所以他们将工作的重心，放在了生产上，而忽视了安全监测监控的重要性。

1.2 监测监控系统不健全

煤矿安全监测监控的系统以及程序规定了完整的煤矿安全监测监控工作流程。而在一般的评价公司是将工作的程序以示意图的方式来呈现，对于客观的监测监控失去了完整度以及科学性，因监测监控系统的建立上存在很大的不健全。

1.3 安全监测监控针对性较弱

煤矿系统的安全性问题，受到了地质条件、开采条件、岩力学性质、开采工艺、通风管理等多方面的影响，因此对于煤矿安全监测监控的分析要实现地域、地质等针对性，这样就难以实现对于监测监控的准确度，安全的保证就难以实现。

1.4 监控人员业务水平低

在煤矿安全监测监控系统中有很多科技，这需要有一定技术的人员进行监测监控管理，在煤矿安全监测监控系统中有传感器、计算机、电子技术等，这些都需要有一定的专业知识和技术[2]。然而，在实践监测工作中，管理人员的文化程度相对较低，出现参差不齐的现象，甚至有部分人员并未经历正规的选拨而进入到监测监控中工作，导致缺乏一定的安全及防爆意识，同时还缺乏相应的操作技能，对于一些较为先进的工作并不能够对其操作。

2煤矿安全监测监控系统的解决对策

2.1 转变传统观念

煤矿安全生产直接关系到财产、人员安全，因此，要求煤矿工作人员树立监控管理意识。首先，建立相应的安全监控管理方法，通过规章制度的约束，逐渐引起工作人员的重视。其次，加大安全监控管理力度，通过宣传，使煤矿企业中每一位工作人员意识到安全监控的重要性[3]。如：可通过微信、微博及QQ平台等，在这些论坛中宣传如何安全监控，以及最近全国各地发生的煤矿安全事故，提高工作人员的警惕性。再次，加强领导对安全监控的重视。建立相应的领导值班制度，让领导参与到安全监控工作中，与基层监控人员共同对煤矿安全进行监控，这样一来，能够激发基层人员工作信心，一旦发现问题，可及时向领导汇报，通过讨论及交流等制定详细解决对策。最后，做好煤矿通风安全工作。由于在煤矿开采中会出现二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等气体，不仅对现场工作人员身体有害，若不及时进行通风，可能发生火灾或爆炸事故，将造成严重的人身及财产损失。为此，应对煤矿通风机进行监控，确保其正常运行。

2.2 建立监控系统

近几年来，随着信息技术的不断发展，煤矿安全生产中应充分利用现代信息技术，建立相应的监控系统。并派遣相应工作人员轮流工作，一方面减轻人员的工作量，另一方面还能够提高监控效率。此外，还应做好煤矿安全监控设备及档案的相关管理，全面及系统反应设备的性能及其使用性。在煤矿生产地区建立相应的系统维护中心，定期对监控设备进行检修，确保监控系统的正常运转。并配备足量的专职监测人员，实现24小时轮流制，对煤矿瓦斯监测数据进行查询，并绘制相应曲线，生成监测报表等，以便人员查看，并以此为依据，采取预防性对策[4]。

2.3 加强监控人员素质

要想较好的实现煤矿安全监控，较为重要的就是完善内部监控制度。首先，对监控方面进行严格规定，明确职责，使工作岗位落到实处，做到人人负责。其次，做好监控人员的培训工作，使其掌握正确的操作规范，时刻与相关部门保持联络。其培训不仅包括技能而且还包括理论知识，若没有丰富的理论知识，一切都是徒然，只有具备丰富的理论知识，才能够将理论与实践有效的结合起来。最后，可开展技能活动大赛，在活动中锻炼人员技能，使其得到有效开展[5]。

3结束语

总而言之，煤矿安全生产直接关系到人身安全及企业的财产安全，因此，应做好煤矿安全监控工作。本文通过分析煤矿安全监控现状，然后重点分析安全监测策略，从监控制度、监控系统及其监控人员的素质等几方面进行详细探讨，旨在提高煤矿生产的安全性，促进企业的可持续发展。

参考文献

[1]李季.浅议我国煤矿安全环境监测监控系统[J].中国科技投资，2013（35）：111-111.

[2]周育辉，李军民，蒋萍萍等.无线网络技术在煤矿安全监测系统中的应用[J].煤炭技术，2011，30（11）：149-151.

[3]邓怀勇，马琴.煤矿生产监控设备的设计与发展[J].煤炭技术，2013（10）：84-84，85.

[4]文增生，张良，张福兵，等.煤矿安全监控系统应用中存在问题的解析[J].山东煤炭科技，2011（6）：173-174.

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Abstract: In recent years, the situation of production safety of China's non-coal mining enterprises is very serious. The frequent heavy accidents not only caused tremendous damage to the state property and people's lives, but also resulted in adverse social impact, so the the security of non-coal mines have become major issue that has an impact on the mining production and even the social stability. This paper expounds safety monitoring system of the non-coal mines and the analysis and control of its risk and harmful factors, and puts forward several supervisory measures.

Key words: non-coal mines; production safety; supervisory system中图分类号：X924.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

非煤矿山安全监控系统是各矿生产、安全及管理方面的实时监测监管系统,对于非煤矿山的生产运行状况,安全水平、预测预报具有重要的作用。非煤矿山行业是高危行业,粉尘、水灾、火灾、地热等困扰着矿业生产的健康发展。乡镇非煤矿山事故频发,百万吨死亡率是国有重点非煤矿山的7倍,这就充分证明,先进的技术、可靠的装备、合格的人才和到位的管理,是非煤矿山安全生产的重要保障。 1 非煤矿山安全监控系统概述 非煤矿山安全监控系统是非煤矿山安全高效生产的重要保障。非煤矿山安全监控系统分井下和地面两部分。井下主要设备是矿用分站,是井下信息收集处理的基本单元,配接风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、负压传感器、机电设备开停传感器、风门开闭传感器、馈电传感器完成采区数据采集,实现对生产场所的安全监测与控制。地面主要设备是信息采集处理中心:由传输接口、监测管理软件、监控主机、备用机、打印机、监视器以及信号避雷器等组成,主要把井下上传的监测控制信息及时传输到非煤矿山各个生产部门,对井下环境进行综合分析和科学判断,确保非煤矿山生产的安全。 非煤矿山安全监控系统用来监测CO浓度、CO2浓度、O2浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等。当某一监控出现超标报警时，提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处。

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近些年来，随着我国煤矿行业的发展，煤炭事故发生的次数越来越多。煤炭事故的频频发生，不仅对人们的生命安全造成极大的威胁，也不利于国家的财产安全。所以煤炭安全监控系统就显得愈发重要。文章就我国煤矿安全监控系统技术管理的应用进行了简要的分析与总结，并结合实际监测提出合理化的解决措施，以便更好地推动煤矿行业的发展。

关键词：

煤矿安全监控系统；技术管理；应用

1概述

近些年来，我国煤炭行业迅速发展，跃居成为世界上重要的煤炭出口国，也是世界上使用煤炭较多的国家。由于现阶段我国使用煤炭的数量在一次能源中占有较大的比例，对于煤炭的需求较大，煤矿行业发展处于一种稳步增长的态势。我国由于自然条件的限制，煤矿的开采条件十分复杂，非常容易出现事故。煤炭行业的危险性很大，除了容易受地震所引起的塌方等自然因素的影响，很容易因为在操作环节的一个小小的过程从而带走无数人的性命，所以说煤矿行业是一种高危职业。为了避免煤矿事故的发生，我们应该通过一系列的手段保障煤矿的安全生产。国家制定了一系列的方针政策规定了煤矿无论大小，都必须安装煤矿安全监控系统。因为煤矿安全监控系统通过运用高科技技术，实现了对煤矿全方位、多层次的管理，能够更加方便、快捷、直观的获取所需的信息，及时对发生的情况进行预警，为煤矿安全生产提供坚实的后盾。

2煤矿安全监控系统装备情况

煤矿安全监控系统由地面中心站、光缆传输交换机、井下监控分站、远程断电器、近程断电控制器、模拟量传感器、开关量等组成。地面中心站是整个系统的核心部分。整个系统的工作原理为井下监控分站根据设定好的方式接收信号，并对接收到的信号进行整合分析，处理不准确的信息，并将处理后的信息传送给地面中心站，通过地面中心站的机器显示；而传感器的作用是将获取到的信息转化为电信号，电信号有一个限制因素是：它不能单独显示、也不能传输，必须依托显示设备才能显示出来并转换为可以传输的信号。而监控系统可以通过对电信号进行分析，如果出现突况时，电信号会进行预报，并分析出现问题的原因。

3煤矿安全监控系统的意义

在以前没有煤矿安全监控系统的时候，一旦井下发生突况，由于无法及时获取信息，往往会造成救援人员到达事故发生地点较晚，使得事故损害更大。而煤矿安全监控系统的应用，由于运用了科学的手段，对井下情况进行实时的监察，一旦有问题出现及时将信息反馈到地面监控系统。而且煤矿安全监控系统可以对于井下瓦斯的浓度值进行监控。如果井下瓦斯的浓度值超过标准值，系统会自动报警并切断电源，减少事故的发生。而一旦瓦斯的浓度值回归正常水平，系统就会解除警报然后提供用电，从而恢复生产。而这个优点是通过人工检查所无法做到的。井下作业会面临一大问题，就是通风。如果不能及时通风，井下工作人员十分有可能会煤气中毒，所以通风问题是十分有必要解决的。煤矿安全监控系统可以记录瓦斯涌出的变化情况，工作人员通过对存储的数据进行分析掌握瓦斯的变化规律，从而制定相应的应对通风问题的计划。可以说使用煤矿安全监控系统可以科学地对井下情况进行监控，对获取的数据进行整合分析，为解决问题提供了可靠的科学依据。

4煤矿安全监控系统技术管理的应用

4.1实际运用

随着我国科技实力的不断提高和信息技术的不断进步，相关的科研机构不断地推出不同种类与实用性的煤矿安全监控系统。煤矿安全监控系统的专业性、稳定性、科学性不断提高，以此满足我国企业日益增长的需求。煤矿安全监控系统在避免煤矿事故的发生方面有着十分重大的作用。煤矿安全监控系统在井下将各个装备连接起来，建立了一套系统性、科学化的网络。煤矿安全监控系统中的预警机制能够实时监控到煤矿中各个情况。由于是机器作业，没有人工作业的时间限制，系统可以全天、连续性的对井下情况进行监控。而且各个设备将获取的信息传送到地面中心站，地面中心站对获取的信息进行有效地整理，能够清楚地了解井下的实际情况，避免在突况发生时难以应对。

4.2光纤传感技术

随着相关企业与研究机构在这一方面加大研究的力度，煤矿安全监控系统的性能得到很大的提高。就当前容易出现的一些问题，如精确度低、稳定性差等，有关机构研发出了新型的技术———光纤传感技术，并且将这一技术运用到煤矿安全监控系统中。煤矿安全监控系统中的甲烷传感器是进行灾害预警与处理的一个关键性的设备。然而我国常用的甲烷传感器一直面临着稳定性差、寿命短等问题。而光纤传感技术是最近几年才研发出来的一种高效传感技术。光纤传感由于其材质的特殊性，具有使用寿命长、使用形式多样、安全等优点，十分适用于将其运用到煤矿行业中。光纤传感技术还具有其他的优点。例如除了通风问题之外，灰尘也是煤矿灾害易发的原因之一。在井下工作的人员由于长期吸入灰尘，肺病的患病率十分之高。而且灰尘的燃点低，当灰尘的浓度达到一定的数值时，一旦遇到明火就极易发生爆炸。需要注意的是，粉尘爆炸的威力要远远大于瓦斯爆炸。灰尘爆炸会产生大量有毒气体，而在井下又很难将气体排放出去，所以会对井下人员造成二次伤害。而光纤传感技术占地面积小、易安装的特性可以减少设备的占地面积、节约空间，将空间更多的运用到煤炭开发中去。通过使用光纤传感技术对井下空气中的灰尘含量进行及时的监测，达到高准确度、高效率的监测作用。

5结束语

煤矿安全监控系统凭借其可靠性高、准确度高、实用性强、安全性高等特点减少了煤矿企业事故发生的次数，从一定程度上保护了矿区工作人员的性命，进而保护了国家财产。而且由于煤矿安全监控系统运用互联网技术，使得工作人员的工作效率大幅度提高。煤矿安全监控系统的预警功能可以培养工作人员的安全意识，从而降低事故的发生频率。煤矿安全监控系统在我国煤炭行业生产和监控中发挥着巨大的作用。但是虽然我国煤矿安全监控系统随着互联网技术的发展而不断更新升级，但是我国的煤矿安全监控系统封闭性较强，各个职能部门相对较为分散，信息的传递容易出现滞后的问题，从而严重影响了各个部门对于信息的使用度，没有真正发挥出煤矿安全监控系统所应该发挥的功能，不利于煤炭行业科学生产目标的实现。为了真正发挥出煤矿安全监控系统的作用，应当建立起一个全方位一体化的综合监控系统，将监控系统的各方面结合起来。需要注意的是，除了建立一个全方位一体化的综合监控系统外，工作人员应当定期对系统进行检查，并对发现的问题及时解决，对于任何小问题不忽视、不放弃，从而推动煤矿产业的和谐化发展，提高企业的安全管理能力。

作者：李轶 单位：三峡大学水利与环境学院

参考文献

[1]全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会.煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）[S].北京：煤炭工业出版社，2008.

[2]郭进伟，吴明发.基于中小煤矿的双机热备数据同步系统[J].煤炭科学技术，2009（07）：97-100.

[3]霍中刚.我国煤矿安全科技现状及发展方向[J].煤矿安全，2008（12）：122－126．

[4]耿军平，许家栋，郭陈江，等.全分布式光纤温度传感器研究的进展及趋势[J]．传感器技术，2001，20（2）：132－136．

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【关键词】煤矿；安全检测监控系统；无信号；误报警

当前，为了有效监测并防范重大煤矿事故的发生，我国大部分煤矿已经进行了安全监测监控系统的安装，并起到了重要的监控、预警作用。但是在实际工作当中，仍然存在无信号、误报警的情况发生，从而导致了很严重的煤矿安全事故。因此应当加大对煤矿安全监测监控系统防治无信号、误报警技术的分析和研究。

1煤矿安全监测监控系统构成分析

主站、分站、交换机、电源、执行机构、数据传输电缆、各种传感器、传输接口、系统软件以及地面上位机等共同组成了煤矿安全监测监控系统。在系统中，利用依次巡检的方法，监控系统主机能够实现对各个分站数据的收集，并通过解析之后进行数据显示。同时，如果在数据传输过程中出现故障，安全监测监控系统也会对信号、报警等异常信息进行显示，然后相关工作人员再根据信息进行检查和相关处理。

2煤矿安全监测监控系统无信号、误报警原因及防治技术分析

2.1无信号、误报警原因分析

2.1.1安全监测监控系统传输线路受到干扰造成无信号、误报警传输距离长、侧点多且分布广是我国煤矿安全监测监控系统的主要特点，分站到主站的距离从几千米到二、三十千米长短不等，而分站与传感器之间的距离从几十米到几千米长短不等。矿安全监测监控系统的这种特点，再加上煤矿工作容易受到具体环境的影响，就造成系统线路在铺设过程中，容易形成一个耦合回路。如此一来，当启动变频器或者开停一些大型机电设备时，由于部分线路距离变频器较近，从而使系统受到强大电磁脉冲的影响和干扰。这种影响和干扰会与正常信号进行叠加，然后产生变数或者“大数”，进而监测值在系统软件上的显示就会出现异常，不是没反应就是会突然变大，从而最终产生无信号或误报警。2.1.2传感器受到特殊情况的影响，其运行不稳定造成无信号、误报警由于煤矿企业很多工作都要在井下进行，而井下环境湿度较大，使得传感器电路板或元件受潮，从而产生氧化现象，导致传感器性能不稳。尤其是受到湿度的影响，在更换传感器时接头容易因氧化而变得接触不良，从而造成无信号或者误报警现象。当煤矿井下洒水时，传感器会因进水产生线路破损情况，如果这种情况没有得到很好处理，传感器的运行就不稳，从而造成无信号、误报警的情况发生。2.1.3供电不稳定造成无信号、误报警煤矿井下工作区域供电电源距离变电站比较远，这种情况下就要产生压降，当启动大型电器设备时，就会产生较大的电压波动，且超出了分站工作的正常范围，从而造成设备运转不正常，导致出现短时间的无信号、误报警。

2.2无信号、误报警防止技术分析

通过对煤矿安全监测监控系统无信号、误报警原因的分析发展，发生无信号、误报警现象的原因多为外界影响和干扰。对于无信号、误报警的判断流程如图1所示。针对无信号、误报警时，传感器数据会发生异变情况，如持续时间短、数值变大等，对于无信号、误报警采取监控系统软件处理的方式来进行防治。2.2.1观察监测值变化状态及处理技术煤矿安全监测监控系统在正常运行情况下，其测点报警监测值有一个逐渐上升的过程，但是由于外界影响和干扰引起的误报警监测值会呈现垂直上升的状态，且传感器的频率值也会成倍上升。因此，当传感器监测值的上升大于传感器频率的倍频或者最大理论增长值时，就被断定为为监测值异常。但是还有一种情况也会引起传感器监测值发生异常，即瓦斯在线标校的情况。所以，首先应当进行传感器表校状态的监测和判定，然后在进行监测值变化状态的监测。通过这两种监测，能够有效防止或减少无信号、误报警现象的发生。2.2.2观察持续时间并处理当煤矿安全监测监控系统出现无信号、误报警现象时，应当按照传输通道内的分站顺序进行逐个巡检，在这种巡检方式之下，分站的数量决定了巡检的周期，巡检周期会随着分站数量的增多而变长，但最多不会超过30秒。当发现某一分站监测值发生异常状态时，系统会自动改变之前按照分站顺序进行逐个巡检的方式，缩短对该分站的巡检周期，提高传感器所在分站的巡检频率，而其他分站的巡检方式保持不变，并对该分站进行多次巡检，从而有效防止或减少无信号、误报警情况的发生。2.2.3利用传感器对系统无信号进行判断和处理在安全监测监控系统中对各路电源所接入的传感器进行配置，如果传感器没有数据产生，那么就可以通过对电源电压的判断，来断定无信号状态的原因，如传感器的电源是否处于短路状态等。另外，还可以通过对电流的判断，来进行系统无信号现象的断定。如果电压、电流都正常，则就能够断定出是传感器发生故障或者电缆故障，从而从这些方面入手对无信号现象进行处理。

3结束语

综上所述，影响煤矿安全生产的一个重要因素，就是其安全监测监控系统中无信号、误报警现象的发生。因此，只有对无信号、误报警产生的原因进行分析，然后根据原因分析找到科学的处理方法，并对其进行有效防治，才能够保证我国煤矿的安全生产。

参考文献

[1]安永忠.对我国煤矿安全监测监控系统的认识和研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010-04-25.

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关键词：监控系统通信技术发展方向

中图分类号：TN91文献标识码： A

煤炭是我国的主要能源，近年来，我国煤矿安全生产形势逐年好转，事故起数、死亡人数、百万吨死亡率均大幅下降。由于赋存条件差、灾害严重、地方小煤矿多等原因外造成我国煤矿安全生产压力大。随着煤矿机械化、自动化、信息化程度的提高，大大改善了煤矿生产作业环境和煤矿抵御自然灾害的能力。煤矿安全监控系统是煤矿井下安全避险“六大系统”之一，在煤矿瓦斯防治、灾害预警和事故调查中发挥着重要作用。但我国煤矿在监控系统与通信技术方面存在很多不足，与发达国家之间还存在很大的差距。

1、煤矿监控与通信技术的现状

1.1全矿井通信技术与系统

研究发现了一些矿井无线传输规律及特性，分析总结了矿井移动通信的特殊性和需求。针对矿井无线传输衰减大、发射功率受限、设备体积小、抗干扰能力强、抗故障能力强、防护性能好、电气防爆、电源电压波动适应能力强等特点，提出多基站矿井移动通信系统网络结构，提出矿井移动通信与应急通信系统性能要求和方法。矿井移动通信系统在煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援中发挥着重要作用。

1.2煤矿井下人员位置监测技术、标准与系统

针对GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道、矿井无线传输衰减大、电气防爆等特点，提出了煤矿井下人员位置监测系统主要技术要求和测试方法：

(1)识别卡与分站之间的无线传输距离不小于10m 。

(2)识别卡位移速度不得小于5m/s。

(3)识别卡并发数量不得小于80个。

(4)系统漏读率不得大于10。

(5)识别卡数量应不小于8000个等。

提出了煤矿井下人员位置监测系统装备要求：各个人员出入井口、采掘工作面等重点区域出入口、盲巷等限制区域应设置分站。基于RFID的煤矿井下人员位置监测系统，宜设置2台以上分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。巷道分支处应设置分站，巷道分支的各个巷道应设置分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产，防止人员进入危险区域，事故应急救援，及时发现未按时升井人员，领导下井带班管理，特种作业人员管理，井下作业人员考勤，持证上岗管理等方面发挥着重要作用 。

1.3煤炭产量远程监测技术、标准与系统

根据遏制煤矿超能力生产等需求，提出了煤炭产量监测信息远程传输通信协议、每小时产量文件数据格式、系统工作异常文件数据格式、初始化参数文件数据格式；提出了监测与显示要求、超产监测与显示、时产量监测与显示、系统工作状态监测与异常显示；提出了基于有功功率监测、基于图像监测和计量装置工作状态监测的防作弊方法。煤炭产量远程监测系统是加强了煤炭产量监测与管理、遏制煤矿超能力生产的重要工具之一。

1.4无人值守远程监控技术与系统

为减少煤矿井下作业人员，避免或减少重、特大事故发生，研制成功煤矿供电监控系统、排水监控系统、胶带运输监控系统、轨道运输监控系统、胶轮车运输监控系统等，实现了煤矿井下机电硐室、压风机房、水泵房、带式输送机等无人值守远程监控。

2、煤矿监控与通信技术的未来研究方向

2.1 煤矿一体化通信技术与系统

为满足煤矿生产调度与应急通信的需求，需要研究煤矿一体化通信技术与系统。研究有线与无线一体化通信技术，生产调度与应急通信一体化技术，语音、视频及短信多媒体通信技术。研制具有如下功能的煤矿一体化通信系统：

(1)具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能。

(2)具有语音、视频、短信等通信功能。

(3)具有移动和固定通信功能。

2.2无人工作面遥控技术

采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此，要通过煤矿监控、通信与机械化，减少煤矿采掘工作面作业人员。目前采煤工作面能够做到工作面有人巡视条件下的回采巷道遥控和记忆割煤，但不能自动识别煤岩，不能实现工作面无人控制。因此，需要研究煤岩分界识别技术和仪器，研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术，进一步提高监控的可靠性，实现无人工作面地面遥控。

2.3煤矿井下人员精确定位技术

煤矿事故应急救援急需煤矿井下人员定位系统，以便及时发现被困人员位置，争取救援时问。GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道。目前，煤矿井下人员位置监测系统主要采用RFID、漏泄电缆等技术，实现了煤矿井下人员位置监测，在遏制超定员生产工作中发挥着重要作用。但这些系统不能实现人员精确定位，难以满足灾后救援的需求。因此，需要针对煤矿井下巷道特点，研究煤矿井下人员定位网络结构和定位算法等，研制具有精确定位功能的煤矿井下人员定位技术与系统，实现煤矿井下人员精确定位。

2.4煤矿重大灾害预警技术

煤矿重大灾害预警是保障煤矿安全生产的重要措施。现有煤矿安全监控系统具有瓦斯等实时监测、报警与断电功能，部分系统具有瓦斯、火灾、冲击地压等重大灾害预警功能，但预警准确率较低，难以满足煤矿安全生产需要。因此，迫切需要提高煤矿重大灾害预警准确率，研究基于煤矿安全监控系统的瓦斯、火灾、冲击地压等灾害预警技术

2.5煤矿井下生命探测技术

煤矿井下发生灾变后，生命探测技术和装置是加快搜救进度，减少人员死亡的有效手段之一。由于煤矿井下电气防爆，无线传输衰减大等特殊性，地面一些成熟技术难以直接在煤矿井下应用。这需要根据煤矿井下灾后环境特殊性，研究用于煤矿井下的生命探测与定位技术。研究能够穿透煤岩冒落物的矿用防爆超宽带生命探测雷达、矿用防爆超低频生命探测仪、矿用防爆便携式人员位置检测仪、矿用防爆光学生命探测仪、矿用防爆声学生命探测仪等。

2.6 本质安全光纤通信技术

以太网、光纤通信技术在煤矿井下应用，解决了监控数据、工业电视等宽带远距离传输问题。但激光引爆瓦斯的极限功率和能量的研究较少。需要研究光信号引爆瓦斯的极限功率和能量，以及复用方式等影响。

2.7传感器无盲区布置

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关键词：煤矿安全；监控系统；传感器；计算机网络系统

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）03-0100-03

我国是世界煤炭生产大国，占世界煤炭总产量的31%，但在煤矿生产过程中，我国煤矿死亡的人数却占世界煤矿死亡人数的60%以上。可见，解决煤矿生产中的安全问题，已是煤矿生产中所要研究的重要课题。

在煤矿生产中运用安全生产监控系统可以确保煤矿生产过程中的安全，因此安全监控系统有“煤炭安全卫士”的称号。安全监控系统以“安全第一，预防为主”为生产方针，通过对井下生产情况的实时监控来保证煤矿生产在安全的状态下进行。它在保证人员安全的情况下，还能够提高煤矿企业的效益。

1 安全生产监控系统

安全生产监控系统采用的是信号采集、计算机监控和数据通信的系统，以模板化设计思想来对硬件电路和软件程序的各个子系统进行设计。针对监控系统硬件部分，本文主要从硬件系统的组成和主要模板的电路来对其进行介绍。

为了实现快速的远距离数据的传输，安全生产监控系统采用MSP430F135的微控制芯片和MAX1480B数据通信接口电路；CH451专用芯片能够通过串行接口的键盘显示使得安全生产监控系统具有实时数据、历史数据和显示各种状态图以及状态表的功能。对于硬件部分的介绍，以实时电路图对各个电路进行了详尽的分析，主要包括数据的显示电路，电源的转换电路、采集信号的输入电路以及输出电路。

由于简便线路连接的硬件系统，使安全监控系统在恶劣的环境下依然能够工作，并以良好的通用性，广泛地应用在煤矿生产的过程中。

对于安全监控系统的软件部分，我们从以下几个方面进行概述：

（1）通过数据编码和数据通信技术对数据进行计算、判定以及声光的报警，并在非本质安全电路的情况下进行断电控制，从而保证煤矿生产在安全的状态下进行。

（2）在实时监控的同时，还能够对模拟量和数字量进行记录，通过查看“模拟量实时数据监测表”和“数字量实时数据监测表”的报警记录以及断电记录，得到第一手的安全资料。

（3）通过“工作现场”界面实时观测，能够看到动态的工作现场，以更加直观的角度来对报警位置和断电位置进行全方位的了解。

（4）安全生产监控系统以远程控制、异步控制和就地控制的方式入手，来对断复电进行控制，使得事故发生的几率降到最低。

本安全生产监控系统集模块化设计思想、研发周期短、可拓展性强、移植安装方便、维护简便等优点于一身，使得今后在对系统进一步修改和添加的时候更为简便。

2 安全生产监控技术应用的现状

针对我国煤矿计算机监测系统发展时间较短的现状，以传感器、断电仪、载波机、传输线路、计算机和模拟调度盘组成了初期的煤矿安全生产监控系统。

为了能够推进我国煤炭工业发展的现代化脚步，我国不少煤矿井通过引进外国的煤矿安全监控系统来确保煤矿的安全。但是该系统在为煤矿安全发挥巨大作用的同时，还是存在着很多的问题。

在引进外国先进的煤矿安全生产监控系统的同时，我国也在借鉴外国先进技术的基础上，来自行研制开发属于我国自己的KJ4、KJ22、KJ95、KJ66等先进的安全生产监控系统。KJ66安全生产监控系统诠释我国现在监控系统在煤矿领域的发展水平。

地面中心站、井下工作站、各种种类的传感器、各种种类的执行器和断电的设备是安全生产监控系统的组成部分。

安全生产监控系统的地面中心站是通过KJ66主机、KCT3调制解调器、网络XD510图形终端、多媒体工作站、模拟盘、网络服务器、集线器和KJ66等部分，来对井下现场环境参数和生产所使用的设备进行监测；对数据的核子秤计量进行采集和处理；对井下瓦斯的含量进行监测。

安全生产监控系统井下工作站是以安型分站、隔爆兼本安型电源和传感器等部分来对矿井中的瓦斯、一氧化碳、温度、风速和皮带开停进行监测。一方面，向地面中心站传送所检测的各种参数、状态。另一方面，接受地面中心站对矿井的各种指令。工作站还能够在井下发生危险的第一时间发出警报和断电信号。

安全生产监控系统的传感器能配接频率型、智能型、电流型、电压型和触点型等类型的信号。

安全生产监控系统的断电仪主要是对断电控制和断电开关的各项状态进行实时的监控，进而向地面中心站反馈。

安全生产监控系统的工业电视部分由前端摄像部件、网络、中央控制机柜、多媒体工作站、调度显示屏和多媒体工作站组成。其主要用于完成对主、副并绞车房，采区工作面，变电所，皮带机头等重要的监控部分进行监视，以同轴电缆传输、同轴电缆与光缆混合传输、光缆传输三种形式通过摄像机输出。

3 安全生产监控技术应用的目的

煤矿安全生产问题一直是煤矿生产中的最为重要的问题。为了能够让煤矿生产有一个快速、廉价、标准和高效的安全方案，通过使用煤矿安全生产监控系统可有效对井下的甲烷、一氧化碳进行实时的监控，当它们的浓度超标时进行报警；在地上的工作站就能了解到井下的电压电流、设备开停等的具体情况；把井下发生的状况实时进行数据的传输，通过对这些数据的分析，能够及时地进行问题的处理，从而达到保护井下工人安全的目的，同时还能够降低煤矿主的损失。

4 安全生产监控技术应用的发展方向

随着信息技术的飞速发展，人们在各个领域都开始通过引入宽带网和多媒体的相关技术来提高工作效率。

4.1 监控系统的监控主机

随着监控主机的不断发展，速度也更加快捷了，再结合完善的网络功能，电视监控图像的处理也有了进一步的提高。在声、像相结合的监控中，运用了多媒体的监控系统。

4.2 监控系统的井下分站

在电子技术不断发展的今天，必然能够在技术不断发展中来降低价格，减少体积和重量。

4.3 监控系统的传感器

在新元件层出不穷的今天，传感器的寿命也会越来越长，智能化程度也会越来越高，功能和便捷性也会进一步地提高，也会缩小其体积和降低耗电量。现阶段的传感器已经能够进行联网了。计算机通信技术的不断发展，为在矿井安全生产监控系统中应用数字宽带网提供了条件。现在国内正在为去除井下分站，使地面控制中心能够直接接受井下传感器的数据进行研究。

4.4 监控系统的信号传输技术

通过将光纤技术引入到矿井安全生产监控系统的方法，来对机电设备电磁的干扰和系统遭雷击的现象进行根除，使系统更加的稳定。

4.5 监控系统的网络化管理

虽然计算机网络系统在本矿井进行了应用，实现了本矿井信息的共享，但是外界的信息还是没有联系起来。若网络化的管理系统把各个生产矿井、矿物局联系在一起，就能够形成一个完整的煤炭系统，使得煤炭的资源得到共享。

4.6 监控系统的灾害预测预报

对瓦斯和一氧化碳等有危害性的气体含量骤然升高的前期能够进行预报，使得系统更具智慧性，提高了矿井的安全性。

在科学技术不断发展的今天，我们在发展煤矿安全生产监控系统的时候要加强先进的科学技术，来提高煤矿生产过程中的安全性，在确保工人生命安全的同时，还能够降低煤矿主一些不必要的损失，在“早发现，早处理”的原则，煤矿安全。通过不断的完善和进步，对煤炭安全生产监测系统进行研究。

参考文献

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[2] 杨世兴.煤矿监测监控系统的现状与发展[J].安防科技，2004，（5）.

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关键词：视频监控；煤矿；生产安全

将视频监控技术运用在煤矿安全生产中，可以有效保证生产的安全，视频监控技术是指利用信息交换、集中及共享等操作，实现将多个功能完善且独立的系统综合为有机的整体，实现系统维护以及管理的自动化、软件界面合成、多种信息集成。信息技术与计算机生产技术成为了煤矿智能化生产的重要基础。由于当前煤矿对安全生产的要求在不断提升，视频监控技术也逐渐被广泛运用在煤矿生产中，当前自动化控制系统已逐渐成为煤矿生产设备运行监测、设备调控检测和设备运行状态校正切实有效开展的重要保障。依据事前设置的规则开展网络视频安全控制、危机处理、节能减排及生产告警等各项工作。

1视频监控技术

目前煤矿企业对生产安全有着较高的要求，因此，借助视频监控系统的全新技术，这样可以良好控制煤矿的安全生产，实现生产的高效、稳定、可靠[1]。视频监控系统有着十分完善的运行日志，可以按类型、时间、设备、报警等开展有效的统计。设备时间日志中，用户能够监控某个设备的某一时间段内的运行状况，查看该设备在选定时间段内的报警记录。在事件日志内，用户可以借助日志记录，详细查看该设备在运行过程中出现的各种事件，开展综合分析，如设备的开启和关闭功能是否良好。视频监控测点由于具备信息管理系统，该系统中用户只用选择某设备或测点，自行设置上下限、比例变换、语音文件、报警级别、专家意见等多种信息。

2视频监控系统的结构

当前视频监控系统产品主要包含两种类型，分别为数字视频监控系统及模拟视频监控系统。其中模拟视频监控系统也包含两种：一是以PC机为主的监控系统，该系统能够切换和控制矩阵主机，借助计算机软件，能针对煤矿的安全生产实行报警及控制，如在煤矿生产中，借助瓦斯监控系统能有效监控矿井的瓦斯含量，一旦瓦斯超过了安全定值，系统将自动报警，有关人员可以及时疏散并处理相应的事故；借助以单片机为基础的监控系统，能够很好地开展监控。煤矿电子监控系统能够分成井上光纤部分、井下光纤部分、电视系统及调度室控制等。在使用中，各种系统能够将井上以及井下的实时信息传输至调度室，从而管理人员能直接分析矿井的实际状况[2]。借助电子监控系统，能够全面、及时和准确管理矿井的安全生产。

3视频监控在煤矿安全生产中的运用

煤矿生产安全包含了很多内容，因此，在设计煤矿安全监控系统中必须要确保系统具有较强通用性和实用性，在安全生产过程中必须要对整个业务开展系统有效的分析，业务处理往往十分繁琐，对此必须要结合具体的情况及业务过程明确具体的算法、参数等，并且还要规范相应的业务流程。及时发现并及时处理安全生产中出现的问题。煤矿生产中使用的视频监控涉及的主要操作为：分离正常监控视频信息的监控数据，保存系统监控中必须要监控的数据和近期数据。剥离历史监控数据，同时将数据导入备份数据库中，随后在备份监控数据库中再重新构建监控安全系统。实现网络监控生产流程化，具体有效地针对各种种类的煤矿安全生产监控系统设置操作要求及规范，实时分析所有网络监控数据和保证网络监控资料完善、准确[3]。不同岗位的视频检测热点可以有效掌握不同网络监控流程、信息和进度，班组长要按照监控中心的网络合理开展监控，借助监控达到实时监控的目的，显著提升监控工作效率及水平，实现精细化及人性化监控。伴随视频监控的不断开展和工作内容的不断增加，监测数据相应的也会不断发生各种问题。目前我国的煤矿生产安全监控系统的运行速度并不高，因此，往往会发生监控数据查询超时这一问题。要想切实有效地解决这一问题，必须要在正常视频监控的过程中实现监控数据和监控视频数据相分离，同时还要将历史监控数据分离出来，定期导入设备监控数据库，以此来提升监控系统的运行速度。关于视频监控数据的分离工作，主要是指转换并迁移监控数据、分析生产监控数据表、查询变更信息、查询生产监控、统计相关信息、核对并查询日志、确保移动生产安全和查询报警电话等，进而确保生产安全监控有着更好的安全监控系统查询和分析统计功能，而且无需利用众多监控数据就能进一步分析煤矿安全生产中的异常数据[4]。

4监控和通信技术在煤矿安全生产中的运用

4.1矿用无线通信技术

为了防止假冒机电设备运用在煤矿安全生产中，保证煤矿井下生产安全，可以采用基于物联网的矿用无线通信技术。众所周知，无线传输在煤矿井下衰减程度较大，在地面上可以有效运用的物联网技术难以有效运用于煤矿井下，因此，必须要根据煤矿井下的特点，有效运用物联网技术。针对矿用物联网信息数据进行编码、输送及整理操作；设计与研究煤矿用车、人员等多种动静态目标管理系统；对多数工作及操作人员设计人机环闭锁系统；针对矿用产品和重大设备设计跟踪系统。随着科学技术和网络信息技术的持续进步，煤矿井下多种矿用产品及重要设备都需要利用物联网无线通信技术实现，并且利用这一技术来提升生产效率、保障生产质量。

4.2矿下人员精准定位技术

煤矿是事故多发的场所，一旦出现煤矿事故必须要及时准确地对矿下工作人员进行定位，从而对被困人员有一个全面的了解，协助救助人员开展高效救援[5]。但是全球GPS定位难以全面覆盖煤矿井下的各巷道，当下我国多数煤矿的井下人员定位技术使用的是无线射频识别技术，该技术虽然也能对矿下人员展开定位，但是其定位并不十分精准，难以有效协助救援工作的开展。因此，必须要有效结合矿下的具体环境特点，深入和细致研究矿井下的网络定位系统及算法，研究与开发更加精准的煤矿井下人员定位系统，为矿下工作人员提供更强大的生命安全保障。

4.3全方位传感技术

为了能够实时检测井下瓦斯浓度，防止瓦斯浓度超过规定值而产生重大煤矿安全事故，要在矿下的各个重要位置布置传感器。传感器的大量分布并不会造成安全投入成本的增加，反之还会有效分担系统工作。实际系统运行和使用中，可结合矿井下煤矿采掘具置、巷道风速、瓦斯分布的波动等情况来设计和安置传感器（如图2所示），对各种设备是否吊挂、断电浓度、报警临界值等进行监测，实现传感器的大范围分布，保障煤矿井下工作人员的安全，确保煤矿井下各项工作的顺利开展[6]。

4.4矿下生命探测技术

一旦煤矿井下出现了恶劣的安全事故，借助生命探测设备可以快速开展抢救，加快搜救速度，尽可能减少人员的伤亡。通常煤矿下的环境及条件都十分恶劣和复杂，有些技术无法被有效运用于矿井下，对此为了更好应对出现安全事故后的井下环境，必须要研发高效的定位矿井下生命的技术。这一技术可以穿透煤矿岩石层，及时掌握并了解矿井下人员的生命情况，借助生命探测技术，可以最大程度降低事故中的人员伤亡率，切实为矿井下工作人员的安全提供保障。

5结语

在煤矿视频监控系统和通信技术不断发展的今天，煤矿企业的工作人员能够合理运用视频监控系统，加大对煤矿安全生产的监管力度，并且借助视频监控系统来杜绝各种不安全行为和因素，极大提升煤矿生产的安全性。

作者:陈丽 单位:六盘水宏通通讯信息有限公司

参考文献

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[2]牛晓洁.电子监控在煤矿安全生产中的应用[J].山东煤炭科技,2016(5):176-177.

[3]储诚赞,朱立伟,王立强,等.移动视频监控技术在公路施工安全管理中的应用[J].工业安全与环保,2015,41(9):100-102.

[4]杨俊.浅谈无线视频监控技术在煤矿生产中的应用[J].科技视界,2015(2):335.

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关键词 煤矿；监控系统；瞬间高值

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）113-0204-02

煤矿安全监控系统是指利用计算机技术、信息技术、传感器技术以及控制技术等多种高科技手段对煤矿生产全过程的监控，是煤矿生产顺利进行的必要保障。其主要构件有中心站、信息传输设备、执行装置以及传感器，能够完成停风断电、通风系统监控等监测或控制工作，同时其可以反映煤矿井下的各项参数，对隐藏风险能够即时发现并且处理。通过应用监控系统，及时发现井下事故险情，能够精准判断事故发生地点，提高救灾工作的效率。综合以上优点，能够发现煤矿安全监控系统对于煤矿生产的重要性，同时也能看出系统信息的真实、准确与否直接决定监控系统的有效性，因此当事故出现后，监控系统必须即使发出警报，同时能够自动断电或者电气及故障闭锁等应对措施。就目前看来，煤矿监控系统在日常工作中还是存在故障，尤其是出现高值的情况，针对这点问题，本文主要做了以下研究。

1 传感器模拟量错误以及解决措施

传感器模拟量出现误报主要体现在瓦斯浓度或者一氧化碳浓度较低时，传感器以及地面中心站均反映高值，导致这种情况出现的原因主要有以下几点：第一，传感器内部出现故障，例如集成块插脚和插座之间的接触不良等；第二，黑白元件的电桥输出过大，主要是黑白元件老旧导致性能受损；第三，调控不规范；第四，煤矿环境对传感器或者电路的影响，主要有进水或者磨损等，这些不良作用容易导致线路短路；第五，强磁场对通信线路的影响；第六，现场传感器与实际的检测数据相同，但是经过传送到达地面中心后，其数值又偏高，导致此情况出现的主要因为：分站编解码错误、线路受干扰、中心站错误识别传感器名称。

针对以上问题，可以采取以下措施：第一，必须保证传感器的质量，做好日常的维护工作，保证设备符合参数要求，运行状态正常；第二，井下监测工人必须落实岗位职责，指导现场人员正确使用并且保养好设备；第三，工作面的瓦斯传感器最好4d更换一次，以保证运作的稳定性；第四，设备必须安装防护罩，避免受到不必要的损坏；第五，为了避免迎头在工作时对线路造成损伤，因此最好用有屏蔽的数据线。最后在铺设线路时候，应该尽量避免大型机械设备的外压以及变频设备的磁场影响。

2 煤矿安全监控系统信号传送

当前我国大多的煤矿生产使用的是移频键控的传输方式，它包含KJJ107A网络交换机、地面中心站、井下分站、传输电缆等其他的传感器设备。通过复合分站主板中的通讯板和地面控制中心站中的调制解调器共同对数据调制解调，之后将数据传送到主机当中，信号幅值的变化范围在0.1V-10V中。

通讯板和KJJ107A网络交换机均使用RS-232C标准协议，RS-232C电平使用负逻辑1：-3~-15V，逻辑0：+3~+15V，单片机的SC1端口与电平转换电路相连接，分为将COMS的高压平与低压平分别转换为RS-232C的负电压信号和RS-232C的正电压信号，特殊的转换电路给予-9V与+9V。

在监控系统当中，井下分站与地面中心站之间的数据传输是关键点，主要的传输方式包括数字调频传输方式以及基带传输方式。

3 煤矿安全监控系统信号的影响因素

首先，是阻抗不连续的不良作用，当信号处于传输线尾端的时候其遭遇电缆的阻抗降低，这种情况下信号就会出现反射，此种反射原理类似于光在不同煤质间形成的反射想象，而消除此种反射的方法就是在电缆的尾部设置一个与电缆特性电阻数值一致的终端电阻，从而使电缆的阻抗过渡平稳保持连续。理论上来说，如果在电缆尾端跨接了与电缆特性阻抗一致的电阻，那么信号反射的情况就基本不会发生，但从实际应用上来说，因为电缆的特性还是会导致一定量的信号反射存在。

其次，除了阻抗之间的连接不连续外，数据收发器和传输电缆的阻抗未能协调统一也是重要的影响因素，而此类信号反射会导致在通讯线路空闲时，整个网络系统的数据紊乱。综上两点，信号反射对于数据的不良作用的根源是反射信号触动了接收器输入端的比较器，从而影响接收器收到的信号准确性，最终使CRC校检错误。

最后，监控系统在将信号传输的过程中，会受到矿井中不稳定因素的影响，容易导致瞬间出现高值的事情发生。当高值出现时，如果地面中心站正好对分站进行扫描，那么就会捕捉到瞬间高值的数据，产生高值的原因有：第一，电缆有分布的电感以及电容，其在数据中数字载频中上下行频率分别为4.1kHz、2.5kHz；第二，分站的供电电压不稳定，即在10.5V之下或者在13.5V以上；第三，开关电源的电源箱更容易出现高值情况，主要是由于12V开关电源的影响；第四，分站的主板、电源、探头的电阻过大。主要的改善措施有：一方面将KDW12中供电板的电压输出控制在12V，使其不小于10.5V或大于13.5V；另一方面，使分站主板和接口板12V电源连线中的插接座电阻归零，即采取压线式连接方式。

4 结论

综上所述，煤矿企业的发展离不开有效的安全监控系统，上文分析了高值产生的原因以及补救措施，要求煤矿部门健全运行管理知己，加强对维护技术的学习。导致监控系统瞬间出现高值的因素有很多，应该根据实际问题采取针对性的解决措施，及时发现问题并立即解决。

参考文献

[1]乜力，尹积婷，李喜员.煤矿安全监控系统实际应用问题探讨[J].测控技术，2013(12).

[2]张志立.煤矿安全监控系统在煤矿生产中的重要性[J].能源与节能，2013(11).

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关键词：煤矿安全管理；信息系统；计算机技术

引言

只有加强思想政治工作才能保证企业坚决贯彻执行党的路线、方针、政策以及国家法律、法规，保证工人阶级在企业中的主人翁地位，为企业的不断发展壮大提供强大的动力。

1 煤矿本质安全管理和要素

1.1 煤矿本质安全管理

煤矿本质安全管理主要是指：以实现人、机以及环境等系统的最佳匹配为目标，围绕煤矿安全系统中存在的各类危险源进行的各种风险管理。主要的管理途径包括：对煤矿生产等环节中的危险源进行有效判断、评价以及有效控制等流程管理。其中，所谓的“危险源”具体指的是：具有能量的物质或其载体，其同人、机以及环境共同构成了煤矿安全系统。

1.2 煤矿本质安全管理的要素

1.2.1 人的本质安全。煤矿企业的生产过程本身具有一定的危险性，所以，保障煤矿企业职工的人身安全是安全管理的重要内容。不仅如此，据调查发现，很多安全事故的发生都是人的违章行为导致的。所以，作为煤矿本质安全管理系统的构成要素，人即使安全管理的主体，同时还是安全管理的对象。

1.2.2 机的安全。机的本质安全主要包括：机器设备、机具以及相应的安全设施的安全。其中，机械设备的本质安全具体指：在机械设备的安装上要保证正确无误，在日常的维护过程中，要定时维护保养，确保机器正常使用。同时，还要为机械设备的使用者，配备必要的安全防护措施。不仅如此，机的本质安全还要体现在机的安全可靠性上，当设备出现故障时，其能够避免一定的安全事故发生。另外，还要确保机器不存在安全隐患，确保机的正常运转。

1.2.3 环境的本质安全。在“以人为本”的理念下，确保企业职工的生存权以及其他合法权益，借助各种科学、安全的技术措施，为安全生产创造良好的工作环境以及生活环境。具体要求包括：煤矿的井下生产环境应该符合国家的安全规程以及标准，这是保证安全生产的基本要求；在作业环境中保证煤矿职工的人身安全，保持作业环境的清洁、有序、通道顺畅以及空气流通。

1.2.4 管理的本质安全。科学的管理手段能够有效保障人、机以及环境等因素的本质安全，甚至弥补这几方面存在的安全不足。具体的管理本质安全主要体现在：制定科学、完善的管理保障原则和实施措施，构建全面的管理保障系统。相对来讲，尽管本质安全管理并不能将所有的事故全部避免，但是，其能够从根本上避免因管理问题而造成的责任事故。

1.2.5 信息本质安全。煤矿企业根据自身的管理状况，制定出对应的链接、控制以及管理各部门的信息执行协议。信息是前面四个要素的重要沟通渠道，其为管理决策提供了重要的参考依据。其反映出管理机制执行过程中存在的不足，并为管理者提供了管理依据。所以，信息本质安全也可以算是管理本质安全的重要组成。

2 我国煤矿企业安全生产现状以及存在的问题

2.1 我国大部分煤矿的地质条件复杂，极易引发重大事故，因此给安全生产造成极大的困难。并且随着开采深度的不断增加，冲击地压危险性加大以及通风排水难度增大等不容易改变的事实，使得煤矿安全生产管理面临巨大考验。

2.2 安全管理的技术及设备的相对落后。与西方发达产煤国相比，我国煤矿应用信息化技术的研究起步相对较晚。另外受传统经营思想的影响以及煤矿企业经济实力的制约，使得我国产煤装备和安全监控设备较为落后。

2.3 我国煤矿企业安全生产还存在以下的问题：专业技术人才严重缺乏，从业人员的素质偏低；煤炭产业的集中度不够，生产力水平依旧不高；一部分管理者安全意识薄弱，法制观念不强；煤炭行业的管理弱化，煤矿安全技术标准严重落后等问题。

3 计算机信息化技术在煤炭企业安全信息化管理中的几点应用

3.1 煤矿安全监控系统在煤炭企业安全管理中的应用

煤矿安全监控系统现在已经成为煤矿安全生产管理的一只有力抓手，通过煤矿安全监控系统在地面就可以对井下环境进行监测，准确、全面地了解井下环境、安全情况和生产情况，掌握井下设备运行情况，实现对灾害事故的早期观察、监测和预报，准确地指挥生产。

煤矿安全监控系统不仅能对井下瓦斯等有害气体的浓度进行监测，而且煤层瓦斯闭锁功能可自动切断该巷道内所有机电设备的电源，在地面就可以直接用电话迅速通知有关人员组织撤离，从而防止了因局部通风地点无计划停风而造成的事故。

煤矿安全监控系统利用安全生产监测、监控系统实现多级监控和矿级安全生产的网络化集中监测、管理，为调度人员提供了动态、快速、方便、实用的信息，为生产、经营快速决策提供了数据信息支持。

3.2 煤矿井下人员管理定位系统

通过人井下人员管理定位系统可以准确定位井下人员所处的位置，并显示出其活动轨迹。同时井下人员通过随身佩戴的呼叫器在出现险情的时候可以呼叫地面调度中心。当出现险情的时候，地面中心可以通过人员定位系统对井下被困人员进行定位，实施营救。

3.3 流程管理系统在煤炭企业安全管理中的应用

该系统通过对工作流程角色定义，工作流程管理，工作流程运行等主要功能，将现实业务通过形象化的方式模拟，移植到系统中，从而达到方便、快捷的业务处理效果，提高工作效率，是煤矿安全管理工作准确、及时、高效的有力保障。

4 计算机信息技术应用在煤矿安全管理中的预期效果

4.1 可以有效地提升煤炭企业的安全预警能力和灾害应急处理能力，降低事故的发生率和减少财产损失。

4.2 准确、快速、灵活的安全管理信息数据的统计分析，实现了安全管理过程的规范化以及信息的标准化，降低了煤矿企业安全管理的难度。

4.3 及时跟踪工作效率和结果、明确工作责任，为安全考核提供全面的依据。

4.4 建立起一体化的安全信息平台，大大的提高了安全管理决策的准确性以及有效性。

5 计算机信息技术应用在煤矿安全管理中的发展趋势

煤矿安全管理重在“防患于未然”。随着计算机技术的发展和应用，煤矿安全管理中运用到的各种信息化系统必将朝着专家智能化的方向发展。

6 结束语

信息技术在我国煤矿安全生产管理中的应用还处于起步阶段，存在一些问题，也面临许多困难。但我国具有研发实力的公司一定会改变目前的状态，从而促进煤矿企业整体信息化安全管理水平的提高，进而促进我国煤炭工业的可持续发展。

参考文献

[1]张应，陶云奇.信息技术在煤矿安全管理中的应用[J].科技创新导报，2008（01）.

[2]李海涛.浅析煤矿安全的科学管理[J].中州煤炭，2008（4）.

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关键词：煤矿；井下监控系统；后备电源；电池管理系统；SOC估算

引言

煤矿安全监控系统是指对煤矿的环境参数和生产、运输、提升、排水等机电设备工作状态进行监测和控制，并用微机分析处理取得数据的一种系统。他是二到三级分布式集散系统，井下分站作为系统中重要配套部件，连续监测矿井的各种环境参数，如：瓦斯、一氧化碳、风速、负压等。文中从安全监控角度探讨了煤矿井下监控系统后备电源用锂电池管理系统。这一研究对于煤矿安全监控的改进具有一定的借鉴意义。

1煤矿安全监测监控系统的内涵和作用

在矿井安全生产监控领域中，由传感器、信息传输、计算机应用、电气防爆以及控制等多种技术衍生出一种新系统，即矿井安全监测监控系统，它在很大程度上可以保证煤矿生产的安全性，除此之外，还能使生产效率与机电设备的有效利用得到提高。该系统一般由中心站、信息传输装置、传感器和执行装置三部分构成，其中计算机、应用软件与设备属于中心站部分，传输端口、传输线与接线盒属于信息传输装置。总体来说，该系统是监测与控制机电设备某些环节与所处环境的运行状态，环境参数包括一氧化碳、风速、烟雾、温度等；环节包括运输、排水、生产等；并通过计算机进行分析与处理，最终获得数据。该系统可以将环境安全参数信息的动态呈现给各级相关部门，第一时间将现场情况与信息提供给生产指挥部门，从而可以实现采取相应预防措施。此外，通过分析与对比所测参数，该系统还能自动报警、切断电源以及与外界隔离，以防事态进一步发展与扩大；若事故发生，该系统还能在第一时间将救灾与避灾线路提供给现场人员，帮助抢救人员做适当的决定。

2后备电池管理系统的结构及工作原理

电池管理系统主要由五个部分组成，包括中央处理器、充放电控制模块、数据存储模块、显示单元以及电池状态检测模块，其中电流、温度以及电压三个检测模块构成电池状态检测模块。下图为该系统的原理框架图。中央处理器所使用的单片机是ATmega128，多数指令的完成只需要一个时钟周期，所以它的数据吞吐率非常高，最高可以达到1 MIPS/MHz。

2.1 硼酸铁锂蓄电池状态的检测

1） 温度的检测。该模块所使用的是DS18B20型号的数字式温度传感器，检测的温度范围为零下55度至125度，分辨率可以达到约0.06度，一条数据传输总线上可以有多个传感器，正因为这种结构特点，能够使系统的抗干扰性得到提高。

2） 电压的检测。该模块对芯片的采集使用的是专用电压，它可以同时对十二个电池的电压进行测量，其工作温度的范围为零下40度至85度，符合井下作业的环境要求，测量误差控制在0.25%以下，使用特定的电平移位串行接口，可以将多个芯片进行串联，不用采取任何隔离措施，从而对多电池组中的单个电池进行电压监控，它们能够同时一起运行，这样测量多电池组中单个电池电压的时间均能控制在13毫秒的范围内。硼酸铁锂电池有特定的充放电控制电路和保护电路板，通过检测的电压防止电池的过充以及过放现象的发生，以保护电池。

3） 电流的检测。该模块使用的是闭环霍尔传感器，额定输出电压为2.5±2V，额定输入电流不超过6A，响应速度非常快，且具有较强的抗干扰性。该模块不仅能够对电流方向进行检测，还可以在整个范围内进行等精度测量。输出信号与电流实现完全电气隔离，对调整和处理传感器的输出信号有一定的帮助，使整个系统的稳定性得到提高。

2.2电池的充放电控制管理

由于井下作业环境比较复杂，哪怕电池是置于隔爆箱内，还是要采取措施保护电池的充电与放电过程，在进行充电过程中，根据对每节电池电压、电池组充电电流的检测情况来进行以下判断：1、充电是否还要继续；2、充电电流有无超出额定值；只要其中一节电池的电压或电流比所规定的最大充电电压或电流大就要马上停止充电，避免电池发生过充电。而在放电过程中，根据对每节电池电压、电池组放电电流的检测情况来判断否超过其额定值，只要其中一节电池的电压或电流低于规定的最低放电截止电压或大于规定的最大放电电流，就要马上将放电回路保护电池断开，避免出现过放电。

2.3 SOC的估算方法

单片机进行参数的采集是通过AD转换来实现的，处理过后再向显示模块发送，根据存储在对应模块中的数据对荷电状态进行计算，为了确保能获得较为精确的SOC。SOC所反映的是电池剩余部分电量所占总电量的比值，是对电池剩余电量的一种描述。锂电池的容量取决于多种因素，其中最关键的估算参数就是实时的放电电流，根据其系统所获取的数据，使用累计电量以及开路电压测试的方法对锂电池的SOC进行评估，即在放电时间段使用实时变化工作电流累计，再将该电量等价换算成一定电流下的放电电量，得到的值就是目前电池已经消耗的电量，然后通过电池的剩余电量对SOC进行计算。

3.结语

电池管理系统的核心为ATmega128，能够采集到电池组的电压与温度信号以及电源系统的电流与电压，除此之外还可以保护每节电池的充放电电压与电流，最大可能的保护电池组，使锂电池的生命周期得到延长，从而使井下监控系统的后备电源得到保障。

参考文献：

[1]钱建生，蔡利梅. 煤矿井下斜巷轨道运输综合监控系统[J]. 煤矿安全，2009，S1：133-135.

[2]刘艳兵，杨维，王曙光，李林涛. 煤矿井下无线视频监控系统的设计与实现[J]. 湖南科技大学学报（自然科学版），2009，04：16-20.

[3]宫贵家，黄金波，王德伟. 煤矿井下防爆视频监控系统的设计[J]. 工矿自动化，2010，08：107-109.

[4]付文俊，何明刚. 煤矿井下监控系统在线检测技术的探讨[J]. 煤矿安全，2011，05：151-152+156.

[5]张英梅，汤宏颖. 基于LabVIEW的煤矿井下排水监控系统的设计[J]. 煤炭科学技术，2008，02：68-70+77.