淺析礦山井下安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化與完善

李喜成

（神華神東補連塔煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200）

提升安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，這不但是能源開采行業(yè)持續(xù)關(guān)注的問題，同時也是我國現(xiàn)今國民經(jīng)濟問題和科技領(lǐng)域所要解決的一個重要問題，安全監(jiān)控是為了保證實現(xiàn)安全目標(biāo)而服務(wù)的，為了避免礦山井下安全事故的發(fā)生，我們要從系統(tǒng)的技術(shù)問題進(jìn)行分析，試圖去找到一些有效的措施進(jìn)行優(yōu)化和改善。

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成

礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)主要分為安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)由地面中心站、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（本設(shè)計沒有涉及）、傳輸系統(tǒng)、智能分站、各種安全生產(chǎn)參數(shù)傳感器、斷電儀、報警器以及（可擴展的核子秤、易燃?xì)怏w的抽放、電力監(jiān)測、提升、攝像控制本設(shè)計沒有涉及）等子系統(tǒng)組成，通過電纜或光纜將不同類型不同功能的分站聯(lián)接在一起組成一個功能齊全的礦山安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。傳感器通過信號電纜將信號傳輸給分站，分站通過信號傳輸線將信號傳輸給中心站，中心站將各種命令通過信號傳輸線傳輸給分站，分站通過信號傳輸線將信號傳輸給報警器、斷電器和各種執(zhí)行設(shè)備。

2 安全監(jiān)控進(jìn)一步完善措施

監(jiān)控系統(tǒng)正常的應(yīng)用過程中，負(fù)責(zé)人在其中起到了至關(guān)重要的作用。假如技術(shù)人員以及管理者對整套的系統(tǒng)步驟流程環(huán)節(jié)不夠了解，對井下進(jìn)行有效監(jiān)管相關(guān)問題的認(rèn)識不夠清晰等，想要有效地去發(fā)揮整套系統(tǒng)的自帶功能性較為困難[2]。這就造成了監(jiān)控系統(tǒng)沒有存在的價值，因此，需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備。在內(nèi)容方面可以對系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)，監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋了設(shè)備資料信息。通過廣泛的覆蓋來進(jìn)一步有效保證整個安全系統(tǒng)運行，確保井下現(xiàn)場工作可以做到精準(zhǔn)有效。針對于整套的監(jiān)測系統(tǒng)可以做到井下作業(yè)全面覆蓋的特點。對從事井下作業(yè)相關(guān)技術(shù)人員以及管理人員有較高的要求，他們需要對專業(yè)知識非常熟悉，需要進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)使用方面的培訓(xùn)工作。同時在實際的應(yīng)用當(dāng)中需要不斷進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)。進(jìn)一步提升相關(guān)的工作人員以及管理者的綜合能力，以滿足現(xiàn)代礦山井下安全監(jiān)測的發(fā)展需求[3]。現(xiàn)階段井下作業(yè)中對于安全系統(tǒng)的實際運用，其最終要達(dá)到的一個效果就是可以快速有效的規(guī)避風(fēng)險，減少其在井下實際工作中出現(xiàn)的事故。在整個系統(tǒng)實際運行當(dāng)中出現(xiàn)警報狀況下，我們要做一個相對比較科學(xué)合理的預(yù)備應(yīng)急方案。保障整個的系統(tǒng)正常的運行，最大化的降低損失。因此，我們在井下進(jìn)行實際作業(yè)過程中，通過不斷的去嘗試和總結(jié)，然后可以做出一個合理的安全指引說明手冊，將其可以有效的傳遞給工作者。

3 井下監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 Zig Bee便攜傳感器的推廣應(yīng)用

圖1 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成

ZigBee是目前的一種具有短距離、低速率、低功耗特點的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要應(yīng)用在近距離范圍內(nèi)的無線連接。它具備自有無線電標(biāo)準(zhǔn)，能在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)達(dá)到通信的效果。這些傳感器實際的功耗是非常低的，通過接力形式可以將無線電波數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加傳遞，這種模式的通信效率很高。同時可以將收集到的數(shù)據(jù)上傳到計算機進(jìn)行分析。將Zig Bee技術(shù)結(jié)合便攜傳感器對比傳統(tǒng)便攜式傳感器有著很大的優(yōu)勢，它可以將采集工作面信息無縫對接傳送到端頭監(jiān)控系統(tǒng)，因此可以實時的監(jiān)控井下存在的安全隱患。同時Zig Bee便攜式傳感器可以無線傳輸，不但可以采集到無線傳感器監(jiān)控數(shù)據(jù)，還可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控對井下實時情況采集，將數(shù)據(jù)回傳給地面主站，對局域網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)控人員提供有效的參考數(shù)據(jù)，從而保障礦山井下的安全性。

3.2 CAN總線技術(shù)推廣應(yīng)用

CAN，全稱為“Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，在現(xiàn)今是國際上得到廣泛運用，最開始，CAN是被設(shè)計出來服務(wù)于汽車行業(yè)的，它應(yīng)用于車載電子控制裝置，作為汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。CAN總線技術(shù)與傳統(tǒng)串行通信總線對比優(yōu)勢明顯，CAN總線對差錯控制力非常的強，它可以實現(xiàn)長距離傳送高速率的信息，可以更加高效的完成安全監(jiān)控。這個技術(shù)主要包含了高速光電隔離驅(qū)動發(fā)射器、DSP內(nèi)嵌控制器等，系統(tǒng)本身的構(gòu)造相對比較簡單并且可靠性非常好，可以高效的完成井下作業(yè)的安全性監(jiān)控。CAN總線優(yōu)勢具體表現(xiàn)在工作方式的多樣性，可以有效的通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來傳送數(shù)據(jù)信息，更高效提高數(shù)據(jù)利用率效率。監(jiān)控系統(tǒng)可以依據(jù)信息發(fā)送的實際情況來劃分不同的等級，如果發(fā)生總線沖突的情況時，它可以進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少外部的干擾，從而提高系統(tǒng)安全性，減短總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)所花費的時間。只要發(fā)生了信息傳送的錯誤，系統(tǒng)默認(rèn)將會重新發(fā)送信息，在節(jié)點存在自身的錯誤時CAN還可以自動退出總線操作。CAN總線技術(shù)主要是用2種傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜，傳輸率可達(dá)1 Mbit/s。

4 結(jié)語

我們通過對礦山井下安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的問題分析，對系統(tǒng)存在的變頻干擾的影響、傳感器監(jiān)控效果差等問題做出了闡述，將Zig Bee便攜傳感器和CAN總線技術(shù)的實際應(yīng)用和推廣作為井下安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化措施。幫助解決了安全監(jiān)控中遇到的實際問題，推動礦企的發(fā)展。