煤礦安全生產自動化監控系統研究

崔夢秋

摘要：煤礦是我國的傳統產業，煤礦開采工作的安全對煤礦產業的發展有著非常重要的作用。傳統的煤礦安全監控系統已經不能滿足現在的需要，如果沒有網絡技術的支持，煤礦安全監控系統則無法及時進行安全預警并做出相應的決策。所以，相關單位需要深入研究基于互聯網技術的煤礦生產安全自動化監控系統，進而有效提高煤礦產業的安全生產水平和生產效率。

關鍵詞：煤礦；安全生產；自動化監控系統；研究

引言

煤礦生產中瓦斯、水、火、沖擊地壓等突發性自然災害事故較多，且危害性大、波及范圍廣。由于礦井環境惡劣、地形復雜等特點，礦井中的電話安裝點和持有井下手機的人有限，再加上廣播系統不能全覆蓋，因此無法及時通知到每名井下作業人員，進而造成人員通知不及時，貽誤脫險時機，造成較大事故危害。所以，研究煤礦安全生產自動化監控系統對于煤礦企業安全、穩定生產來說十分重要。

1煤礦安全監控系統的重要作用

1.1是煤礦安全生產的重要保證

煤礦安全生產自動化監控系統能夠有效保證礦井生產工作的安全性，主要體現在兩點：一是瓦斯檢測的不間斷性，即實現了煤礦井下各地點的瓦斯氣體濃度24h不間斷監測及報警的功能，是傳統人工檢查瓦斯無法實現的；二是斷電的及時可靠性，即實現了井下采掘工作面及回風區域非本質安全型電氣設備在瓦斯超限或風機停轉后自動斷電閉鎖的功能。煤礦安全監控系統的使用極大的減少了瓦斯事故的發生，很好地將瓦斯事故消除在隱患發生之前。

1.2是煤礦高產、高效的重要手段

煤礦安全監控系統通過采掘工作面瓦斯歷史曲線圖的曲線變化分布情況分析出“煤礦采掘進度、地質構造與瓦斯涌出量的關系及規律”，便于煤礦管理人員預判瓦斯涌出情況，提前安排或修訂下一步的采掘計劃，實現煤礦安全生產高產、高效。

1.3是監管部門行政執法的重要依據

煤礦安全監控系統是基于計算機網絡的電子信息產品，其監測的各類數據曲線和報表能真實地反映出煤礦企業井下安全生產情況，可以及時發現煤礦超能力生產、違法私自組織生產、瓦斯檢查假檢漏檢、瓦斯超限無措施繼續作業、風量不足、風機不能自動切換等重大安全隱患行為，能為監管執法部門提供重要的執法參考依據。

2互聯網與煤礦安全監控系統技術

2.1煤礦安全監控系統現狀

現有的煤礦安全監測體系不完善，不能夠實時進行監管。目前，大部分煤礦監控系統使用的是有線局域網以及現場監控的方式，大部分系統都不能使信息得到共享，只能在部門內部進行信息的共享，而安全管理人員依然不能及時看到信息，對存在的相關隱患進行管理，并采取相應的措施，相關的管理人員只能在監管場所內對信息進行查詢，但一旦離開了監管場所，就無法及時得到這些監管的信息，當出現突發事件時，就不能及時的做出相應的決策。

2.2互聯網技術在煤礦安全生產監控中的應用

通過將互聯網技術應用在礦井安全生產監控系統的信息傳遞和資源共享等方面，可以使煤礦安全管理人員對煤礦生產工作進行實時監管，管理人員可以隨時查看礦井下的生產環境，進而及時的發現安全隱患，并做出相應的決策。此外，互聯網技術還能及時的發布危險預警信息，并且及時對安全隱患作出處理。

3煤礦安全生產自動化監控系統建設方案

3.1平臺總體設計

安全自動化監控系統充分利用了礦井中已經建設完成的有線通信、無線通信、井下應急廣播系統、安全檢測監控等系統，采用多重系統和通信網絡融合的方式進行連接和設計。煤礦安全生產自動化控制系統主要是通過數字程序對整個系統進行實時控制，主要控制內容包括：有線電話控制、無線通信控制、井下擴音廣播控制等，進而在礦井出現危險時對井下人員進行指揮和營救。

3.2系統組成

井下安全監控系統采用分布式結構，主要由程控調度臺、程控交換機、SIP服務平臺（服務器+軟件）、自動應答平臺（服務器+軟件）、VOIP電話網關、程控免提電話等組成。地上控制系統主要是由三個平臺組成：程控調度平臺、SIP服務平臺和自動應答平臺。地上控制系統主要作用是將程序控制電話、井下移動電話、井下擴音電話以及其他井下通信設備進行融合建設，進而完成對井下安全控制系統的監測和人員定位工作。地上控制系統的三個平臺功能如下：

程控調度臺：利用礦井原有的程序控制調度平臺，將相關系統進行融合，進而統一、集中地管理、指揮和調度礦井安全監控系統。程控調度平臺通過將無線通信、有線通信以及擴音廣播進行集成管理，實現了各種通信系統的互通和直呼，例如將人員定位系統和瓦斯監測系統進行電話連通，當瓦斯監測系統發現危險時，能夠通過電話連通系統，及時同時人員定位系統的管理人員，進而對井下人員進行調度、指揮，幫助井下工作人員快速逃生。

SIP服務平臺：該平臺實現了對程控電話系統、無線通信系統、擴音廣播系統、VOIP電話系統的統一管理，通過SIP服務器注冊到程控交換機可以對各系統進行管理并使其相互連通。

自動應答平臺：主要包括自動應答服務器和自動應答管理軟件，實現對人員定位、瓦斯監測系統的集成接入，程控調度平臺通過自動應答平臺實現與此兩個系統的聯動，同時實現與綜合自動化系統聯動。

3.3實現功能

調度臺集中調度指揮：調度臺是整個礦井安全生產自動化監控系統的總控制中心，其能對各個安全監控子系統進行監管和控制，并在礦井下出現危險時通過觸摸屏按鈕或者撥打電話實現對礦井下的工作人員進行指揮和調度。

緊急呼叫：緊急呼叫功能是指礦井安全監管人員在遇到緊急情況時，與某一區域內的人員失去聯系后，可以通過緊急呼叫功能與該區域內部的人員進行聯系，對其進行安全疏導和指揮。

安全監測聯動報警：當某一地點出現瓦斯超限報警時，能自動通知調度員報警信息，調度員可自動或者人工通過該區域廣播系統擴音廣播報警信息，通知人員撤離。

人員定位系統尋呼聯動：從上向下調度員可通過程控調度臺的人員緊急呼叫或者一鍵呼按鈕實現對井下人員定位卡的呼叫，人員定位卡接收到呼叫時報警燈閃爍，提醒井下人員發生緊急情況，需馬上撤離；自下向上，井下人員可通過人員定位卡的呼叫按鈕向上呼叫時，自動應答平臺可通過程控電話向調度員進行通知報警，調度員可根據情況通過相應區域的擴播系統進行通知救援或者緊急廣播。

集控系統擴音電話集成：可實現對國內主流集控擴播系統（的集成，實現井上下通話和擴播覆蓋擴展。

井下應急廣播系統集成：可實現對井下已建設的音箱廣播系統的集成，實現地面調度臺對井下音箱廣播系統的擴播，增加擴播覆蓋范圍。

綜合自動化系統聯動：各自動化、綜合自動化系統可通過上位機控制界面實現對程控電話、無線電話、應急擴播電話、局部擴播電話的直接呼叫、通話。

結語

相對煤炭開采的發展歷史，煤礦安全監控系統研究和使用時間非常短，因此，一些煤礦從業人員對其認識不足，了解掌握不夠。文章重在提高煤礦企業對安全監控系統使用管理的認識和了解，指導煤礦管理維護人員掌握管理要求和標準，進而使煤礦安全監控系統在安全生產過程中發揮重要作用。

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