煤礦安全監控多系統井下融合方法分析

王磊 朱周騰 朱揚濱

摘 要：隨著當前我國經濟的高速發展，各行各業都在追求創新和改革，煤礦安全一直是我國相關部門最為重視的環節，如何確保煤礦井下安全是煤礦生產中最需要提高重視程度的，研究部門設計出了一種能夠融合多種通信接口以及不同種類傳感器接口的融合分站，這一研究結果的出現為煤礦井下安全監控創造了新的監管方式，同時也提出了多系統融合方法。

關鍵詞：煤礦安全監控；井下融合方法；多系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.096

0 引言

在煤礦井下工作中安裝安全監控系統其目的是為了防范在實際操作中出現重大煤礦安全事故，同時也能夠給煤礦井下工作人員安裝和檢測相關數據，一旦出現問題可以提前進行預警，目前我國很多地區，在進行煤礦井下安全工作的過程中都出現了監控系統的通信和傳感器接口相對單一的問題，為此做好煤礦安全監控多系統井下融合能夠有效提高煤礦井下作業的安全程度。

1 煤礦安全監控系統在實際應用過程中的問題

1.1 傳感器的性能以及供電缺乏穩定性

和其他行業不同，煤礦行業在進行開采的過程中會遇到很多問題，其中最明顯的問題就是開采的環境和其他行業相比更為惡劣和困難。如果沒有采取針對性處理方式就會導致出現安全事故，而當前很多煤礦所使用的安全監控系統其傳感器電路以及感應元件在該環境下容易出現問題。

1.2 安全監控系統技術水平不足

當前很多煤礦安全系統內部都存在著數據傳輸的問題，各個系統各自為政，難以做到相互之間的信息溝通，更難以實現通信的兼容性。安全監控系統技術水平不足會導致在實際煤礦井下工作過程中，難以讓監控系統發揮去自身應有的功能和優勢，如果安全監控系統失去了效益，那么對于井下工作人員而言是十分不良的事件，要求煤礦井下的安全系統必須發揮其監控效益，保證煤礦井下工作人員在工作中其人身安全可以得到有效的保障。

2 煤礦安全監控系統升級改造關鍵技術分析

2.1 使用新型數字傳感技術

根據當前很多地區煤礦安全監控系統所存在的問題進行逐一分析發現，傳感器在實際應用的過程其穩定性十分容易受到影響，而出現這一問題的主要原因就是在實際使用中所選用的傳感技術相對于落后，為了改變當前出現的這一現象需要在利用激光甲烷傳感器的時候，同時選擇可調節的半導體激光光譜技術語氣進行配合才能保證這一問題被改變。在完成掃描之后可以得到氣體中存在的特征吸收光譜，對其進行探究分析，可得激光甲烷傳感器的使用與氣體特性無關，這也是為什么很多煤礦安全監控系統在選擇傳感器時都選擇了他的主要原因，在使用激光甲烷傳感器時即使該地區存在相對于較多的粉塵，并且其環境相對于潮濕惡劣，激光甲烷傳感器對于該地區的整體測量效果和其他地區相比其效果也十分良好，同時還可以保障使用激光甲烷傳感器測量到數據的真實性和有效性。要求在使用激光甲烷傳感器時，需要將其整體防護等級進行有效的提升，能夠最大限度的滿足實際工作中對煤礦安全監控系統的監督和使用。在煤礦井下工作過程中選用新型數字傳感技術，可以確保無論當前煤礦井下處在何種狀況，新型數字傳感都可以實時的告知管理人員煤礦井下是否安全，這種方式可以改變以往由于煤礦井下環境問題導致監控系統出現失誤的情況，為此想要保證煤礦井下工作人員的安全選用新型數字傳感技術是當前必經之路。

2.2 多系統數據融合技術

在煤礦安全監控系統完成多系統數據井下融合時其分站在實際應用過程中主要是通過對ARM處理器的使用來實現多系統數據融合，確保在實際應用中能夠最大限度的實現對數據的存儲和處理，由于不同地區的實際情況不同，為此在完成煤礦安全監控系統工作時難以用相同的系統傳感器以及執行器，在對系統處理時，其具體操作過程可以通過通信鏈路來完成，確保煤礦安全監控系統管理人員能夠在實際工作中對各個系統所傳來的數據進行有效的控制，與此同時還可以直接利用通信將不同的數據輸送到各個不同的業務單元，作為不同單元的管理人員可以結合當前的實際情況按照主機所分配的實際任務對各項不同工作進行科學的配置和管理，保證所有工作都能在當前工作中有效的被落實。這樣一來就可以保證煤礦安全監控系統中主機與各項不同業務之間的數據可以相互的被有效配置以及使用。比如在實際工作中如果瓦斯的數值已經超過了工作之前所設定的限定數值的時，系統可以自動針對這一問題進行警報。在完成煤礦安全監控系統融合之后還可以通過太網、RS485等不同的接口實現對工作任務的監督。多系統數據融合可以保證對煤礦井下進行全方位的監督和管理，確保地上管理人員能夠實時監控和分析當前煤礦井下情況，更好的指揮煤礦井下人員完成所制定好的工作任務，與此同時也保證了在日常工作中煤礦井下工作人員的安全，但是要求在完成多系統數據融合之后，讓負責人員深入的學習如何應用和操作系統，防止出現由于操作人員對于系統的不了解而導致的煤礦安全事故，作為煤礦總管理人員必須要針對這一問題高度重視，并且提出相關管理方式，確保不會出現安全事故，造成人身安全和財產安全的損傷。

3 結語

綜上，在實際工作中做好煤礦安全監控多系統井下融合方法能夠保護工作人員自身的安全，在進行井下融合的過程中其融合分站在多數情況下都具有RS485、ZigBee等等不同的有線以及無線采集接口，確保監控系統能夠有效的在井下融合。在進行煤礦井下安全監控多系統融合方法時也可以利用融合分站實現鏈路級的融合，這種方式能夠有效的擴展系統本身的融合度，同時減少在實際現場布置中布線太過繁瑣。

參考文獻：

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[3]吳景紅，劉迅.基于ZigBee技術與信息融合的煤礦安全監測系統設計[J].煤炭工程，2017（10）.

作者簡介：王磊（1991-），男，山東濟寧人，本科，研究方向：通風防塵。