網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用分析

楊占惠

（青海省安全生產科學技術中心，青海西寧，810000）

網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用分析

楊占惠

（青海省安全生產科學技術中心，青海西寧，810000）

隨著煤礦資源的不斷開發，煤礦開采過程中的安全隱患逐漸出現。近年來，煤礦資源開發時有無數的礦工遇難，煤礦的安全問題成了國家極為關注、重視的一個問題。本文主要闡述了傳統煤礦安全監測系統存在的問題，介紹了網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用，體現了網絡技術的優勢。

網絡技術；煤礦安全；監測系統

0 引言

一直以來，礦難層出不窮，給人們的生產生活帶來了威脅，人們不可能不進行煤礦開采工作，于是安全問題就顯得尤為重要。隨著科技的不斷進步和發展，只顧利益不顧其它的生產觀念早已不被接受，而安全生產的觀念深入人心，網絡技術的成熟使得安全生產成為現實，人們利用網絡技術能夠獲得更好的發展。把網絡技術應用于煤礦安全監測系統中，不僅能有效的收集、分析實時數據，還能保障人們的生命財產安全。因此，網絡技術的應用實現煤礦開發的安全性。

1 煤礦安全問題概述

由于監測系統的不完善、人們安全意識薄弱等導致我國的礦難頻頻發生，為了避免災難，人們必須給予安全問題足夠重視。然而，開采煤礦時有很多不可預見的事情，人們無法提前掌握礦井下的信息，使得礦難事故難以避免。此外，我國的地質結構復雜，煤礦的構造更加多樣，在開采過程中，機械化程度低，挖掘的設備落后，常常發生頂板事故。

其次，一些煤礦的儲煤條件相對較差，在煤礦開采深度逐漸增加時，開采的強度也不斷增強，事故發生系數增加。總之，我國的煤礦安全監測系統存在的弊端有待解決，急需更先進的技術來保障煤礦開采過程的安全。

2 煤礦安全監測系統中存在的問題

2.1 監測系統功能不全面

一般的安全監測并不夠全面，一方面對于礦井內部的各參數的監測雖然做到了數據采集數據，但是并不能夠實時的對數據變化進行監測，并不能及早的對礦井內部環境數據變化提出應對措施，使得礦井作業仍具有很大的安全風險。另一方面對于生產還做不到全方位的跟蹤與監測，對于采礦過程中依然缺乏有效、及時的監測手段，不能夠對生產中遇到的問題及時的解決，往往造成巨大的生命財產損失。

2.2 缺乏相應地管理和維護

傳統的煤礦安全監測系統缺乏專業的管理和維護，沒有對安全監測系統設計一個整體的框架，造成管理混亂，在遇到問題時使局面混亂不堪，造成更大的損失。傳統的監測系統也做不到及時的維護，對于傳統的傳輸方式，也就是使用信號電纜等作為連接的傳輸方式，雖然技術成熟但是架設電纜的成本和工作量極大，出了線路問題并不能夠及時有效的解決。對于地下礦井的復雜情況，這樣的監測系統會出現信號丟失、設備異常的問題，并且很難去維護，造成系統對該區域無法正常監測。

2.3 工作人員專業水平不高

煤礦工作人員大多為文化知識水平較低的礦工，十分缺少高水平的知識分子。一般工作人員對于煤礦生產方面具有豐富的經驗，但是安全卻是大多數人容易疏忽的一方面，工作人員在安全方面的專業知識水平都不高，對于一些安全方面的隱患難以發現，無法做出正確的防護應急措施。對于傳統的監測系統，一般情況下工作人員也只是關注環境參數，并不注重安全檢測系統是否存在問題，也不會去維護安全檢測系統，而且傳統安全檢測系統十分依賴專業的工作人員，若工作人員專業水平不高容易造成巨大的安全隱患。

3 網絡安全監測系統的組成

3.1 網絡服務中心

網絡服務中心是指一整套獨立的、完整的信息處理中心。它主要包括系統服務器、WEB服務器、交換機、信息處理機、安全防護系統、動態數據庫等組成。系統服務器是網絡安全監測系統的核心，主要承載著各種安全監測軟件。WEB服務器可以實現對礦井的遠程實時監控，可以實現在任何地點進行監測。交換機的主要功能是實現各局域網的信息交換。信息處理機能夠將采集反饋的信息進行處理計算，發現是否具有安全隱患。安全防護系統主要是防護整個安全監測系統的安全，防止被破壞和惡意侵入。動態數據庫能夠儲存采集的監測數據信息，并且能夠自動加以更新。

3.2 分站

分站在這里也可以理解為終端，它是整個網絡安全監測系統的最后的組成部分。它被分布在礦井現場中，主要接收來自網絡服務中心的命令，因此單片機結構完全滿足需要。它能夠實現的功能主要有：分辨來自服務中心的信息，出現異常信息能夠及時發出警報；對網絡服務中心進行信息反饋，保證分站的正常運行，一旦出現分站異常，能夠及時修復。

3.3 數據傳感器

數據傳感器就相當于動物的觸角，它為網絡安全監測系統采集各種實時動態信息，并將這些信息以數據的形式傳遞到網絡服務中心的信息處理機和動態數據庫，一方面經過信息處理機的處理分析，另一方面儲存在動態數據庫中。采集不同的信息也需要不同的傳感器，一般采礦井中所需要采集的信息主要是甲烷含量與溫度、一氧化碳、二氧化碳的含量、主要承重墻體或框架的壓力等等。

4 網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用功能

4.1 實時動態數據的采集

網絡技術能夠讓安全監測系統信息化，具有快速便捷的特點，面對突發狀況能夠快速做出反應，并且能夠提前防范和作出處理措施。信息化的標志就是動態數據的采集，能夠讓需要檢測的信息數據化，對于煤礦開采來說，可以對礦井下的一氧化碳、二氧化碳的氣體體積含量、甲烷含量與溫度、承重壓力等等進行數據采集。

4.2 儲存和管理數據

信息數據的采集之后，雖然會實時的處理與做出應對措施，但也必須對數據進行儲存與管理，安全監測系統不僅僅是實時的，還必須是長期的。我們通過對以往保存數據的總體分析可以總結出一些煤炭開采過程中的經驗，也可以觀察風險出現之前礦井內部數據的整體變化，總結出風險預兆的經驗，完善安全監測系統的預警機制。

4.3 安全警報與防護機制

這里的安全報警與防護機制功能主要包括兩大部分。第一部分是對礦區安全的報警與防護，報警設置多級報警，視情況問題的嚴重性會相應地作出報警，并且系統會根據問題情況和位置來為人員疏散迅速的指定安全的通道。防護機制在發出警報的同時會針對相應的突發狀況作出正確的防護措施，比如進行隔離和封閉、疏通或者安排進入緊急避難場所。第二部分是對整個系統的安全防護和警報，不僅是網絡防火墻，還有對整個硬件部分的實時監測，保證整個系統的暢通，并且在緊急情況下可以啟動應急備用措施。

5 結束語

網絡技術的優勢在于能更好地將不同的監測系統構建成網絡，不用下礦井就能清晰地掌握各大煤礦的生產情況，從而在遇到安全隱患時能夠及時反映出來，使問題得到及時解決。因此，網絡技術在煤礦安全監測中的應用保障了煤礦生產的安全，提高了煤礦開采工作的效率和工作質量，具有較強的實用性。

[1]孫暉.無線網絡技術在煤礦安全監測系統設計中的應用[J].河南科技,2013.

[2]周育輝,李軍民,蔣萍萍.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.

[3]紀學.網絡技術在煤礦安全監測系統中的應用[J].中國新技術新產品,2008.

貿澤開售ON Semiconductor面向低功耗物聯網的Sigfox 連接產品

2017年10月17日，貿澤電子(Mouser Electronics) 即日起提供ON Semiconductor的Sigfox連接解決方案。ON Semiconductor的Sigfox兼容產品系列提供多種軟硬件開發工具，可用于簡化新的物聯網 (IoT) 應用設計。

貿澤電子供應的 ON Semiconductor Sigfox產品組合提供超低功耗連接設備和開發套件，適用于需要傳輸少量數據的物聯網設備。AX-SFxx和AX-SFxx-API射頻 (RF) 收發器為適用于Sigfox網絡節點的單芯片解決方案，具備上行和下行鏈路功能。此系列產品可在無線電配置區(RCZ) 1、2、3、4和7中工作，可通過AT命令 (AX-SFxx) 或AXSEM Sigfox庫 (AX-SFxx-API)進行控制。

借助ON Semiconductor Sigfox開發套件，工程師可快速開發采用Sigfox SoC解決方案的Sigfox連接應用，并且此應用包含為期兩年的Sigfox訂閱。這些套件中預編程了Sigfox協議棧以及基于AT命令、完整且便于使用的串行通信協議。這些套件還具有SMA連接器，可用隨附的鞭狀天線進行傳導測量與輻射測量。

ON Semiconductor的Sigfox連接解決方案非常適合樓宇和家居自動化、自動抄表、控制與照明以及傳感器和資產跟蹤。

Application analysis of network technology in coal mine safety monitoring system

Yang Zhanhui
(Qinghai safety production science and Technology Center , Xining Qinghai, 810000)

With the continuous development of coal resources, the hidden dangers of coal mining process gradually appear In recent years, the development of coal resources, there are numerous miners were killed, the safety of coal has become a national concern, attention to a problem This paper mainly elaborates the existing problems of the traditional coal mine safety monitoring system, introduces the application of the network technology in the coal mine safety monitoring system, and embodies the advantages of the network technology

network technology; coal mine safety; monitoring system

楊占惠（1985--），男，籍貫青海互助縣，工程師，研究方向安全技術工程。