安全監控技術在煤礦掘進工作面的應用價值

（陜西黃陵二號煤礦有限公司，陜西 延安 727307）

引言

隨著科學技術的進步，為客戶提供更合適的服務已經成為當今網絡時代的一個重要特點。由于網絡技術具有較高的抗毀性和可靠性，將其應用到煤礦掘進工作面的安全監控工作中是未來的一個趨勢。在一般情況下，構建的安全監控系統可以通過網絡來進行銜接，從而對煤礦挖掘進行全方位、多層次、實時的監控，并通過分析得到的檢測數據來進行工程預警、發生事故后的指揮工作以及事故救援工作、信息共享工作等工作。

一、基于網絡技術的安全監控系統構成

安全監控系統可以利用網絡技術來對煤礦掘進工作進行全方位、多層次、實時的監控，并且可以根據煤礦不同的特點來進行高質量、個性化的安全監控體系。該系統由智能感知層、系統接入層、控制層和應用層四個基本層次構成。感知層是整個系統進行系統信息感知的層次；系統的核心則是控制層，控制層可以控制系統的終端設備；接入網關和信號AP基站節點共同構成了系統的接入層；應用層可以為用戶不同的安全監控設備提供相應的接口，從而為用戶提供更加便捷舒適的服務。

二、關鍵技術

1.布置網絡節點

網絡節點的合理布置可以使無線Mesh傳感器網絡完成系統監控和全方位根數工作，并且系統具有良好的冗余性，從而使系統的抗毀性和可靠性進一步提高。在實際的工作環境中，有的巷道由于過于狹長可能在局部發生彎曲，為了擴大系統通信的覆蓋領域，保證系統通信的質量，完成無線電波的是局內通信，并且路由節點和傳感器節點應該按照有關規范，在巷道兩側每隔一定距離就又一個路由節點和傳感器節點。

由于煤礦井下工作面工作環境較為復雜，有較多因素會對無線通信的質量產生影響，施工工人通常慶康下需要在這些工作面中工作，發生事故的可能性較大，因此節點的布置的抗毀性、冗余性和可靠性必須滿足國家有關規范規定，并且將井下的實際環境因素和網絡系統的性能要求考慮在內，最大程度增加煤礦掘進工作面的安全系數。

2.井下人員跟蹤技術

該技術通常用于煤礦井發生安全事故后事故發生點和井下人員數量和人員所在位置的確認工作。該技術是在RSSI跟蹤定位技術的基礎上運行的，并不需要其他輔助設備，并且具有傳輸距離遠、低功耗的優點，適合在煤礦掘進工作中使用。在RSSI跟蹤技術的定位作用中，利用傳感器能夠有效地對巷道以及兩段的距離進行測量，從而能夠形成一個重疊的矩形覆蓋，從而達到利用此種技術，能夠在煤炭施工人員進行地下施工的時候有效地對煤炭施工人員的施工位置進行一個準確的定位作用，利用這種技術能夠以防萬一，如果發生緊急情況，能夠有效地對險情中的礦工位置進行一個精準的定位。

3.智能感知層路由策略

安全監控系統中，智能感知層是以Zigbee協議為基礎實現每個傳感器節點之間的無線通信的，并且以接力的形式將信息從上一個節點傳遞到下一個節點，最終將其傳遞到目標節點。在智能感知層的路由策略中，采用Cluster-Tree算法和AODVjr算法相互結合的路由算法來實現系統的目標。這里的Cluster-tree算法是靜態路由算法的一種，該算法中節點是根據簇樹結構來進行路由的選擇，整個過程不會涉及到路由表的存儲工作；AODVjr算法尋找最優路徑的方式是通過洪范尋路消息來實現的，只有將Cluster-tree算法和AODVjr算法想結合，才能為系統節點信息傳輸工作提供最合適額路由策略。

4.情境感知

情景感知主要應用于環境監測工作和事故預警工作當中，是通過傳感器來實現對井下設備的狀態和設備周圍環境的實施數據的采集工作，并能夠將上下文的信息相互聯系，在工作時，將人工神經網絡、貝葉斯網絡甚至可以隱藏的馬可夫模型等感知模型適當應用，利于安全監控技術在煤礦掘進工作面中的應用。

結語

綜上所述，隨著時代的發展和社會的進步，現階段各個行業中，智能技術的應用都是勢在必行的，在煤礦掘進工作中，智能技術的應用也是十分重要的，利用先進的智能技術來進行煤礦掘進工作中的監控工作是十分有必要的，利用安全監控技術來進行煤礦掘進工作不僅高效，并且能夠為有效地控制煤炭挖掘的進程和發展，利用這種技術能夠為未來的煤礦事業一點技術貢獻。