煤礦安全綜合監控的網絡管理系統研究

羅廷義

摘要：煤礦安全綜合網絡管理系統是煤礦安全、質量、效率等目標實現的關鍵。于此，為提升該系統管理質量，文章立足煤礦安全綜合監控管理系統基本內容，研究其干擾因素與應對措施，望對相關管理人員有所啟示。

關鍵詞：煤礦安全管理;監控系統;干擾因素;應對措施

煤礦資源穩定、可靠的開發直接影響礦井作業人員身體安全，甚至其高效輸出還會在一定程度上助推國家發展[1]。尤其隨著我國煤礦技術與管理理念的深化發展，社會、國家、礦井作業人員對煤礦安全管理監控提供了更高的要求和標準。于此，有必要研究安全綜合監控網絡系統的干擾因素和應對措施。

一、煤礦安全綜合監控網絡管理系統概述

煤礦安全綜合監控網絡系統主要是指通過現代監控、感應的設備，對礦井開采流程進行全過程、全方位監控[2]，一方面及時排除礦井作業過程中出現的安全隱患，以為礦井工作搭建安全的開采環境，另一方面更加科學的定位礦井開采作業進度，并及時調整開采方式或內容，以提升開采質量。從網絡監控系統構成上看，其包含溫度、瓦斯、粉塵、壓力、風量、風速、溫度及煙霧等感應器。同時，該系統具有以下特征：①全面性，可全面滲透礦井開采的方方面面;②安全性，主要以礦井安全作業監控管理為主;③自動化，可依據網絡邏輯系統自動向管理人員預警;④便捷性，其控制面板非常簡便，可提升監控管理人員工作效率。煤礦安全綜合監控網絡管理系統具體如圖1所示。

二、煤礦安全綜合監控網絡干擾因素與措施分析

（一）煤礦安全綜合監控網絡系統干擾因素

其有4類常見干擾源。①射頻因素。一般情況礦井作業需要一些大型設備支撐，由此便需要大量高壓電纜[3]，而在設計監控系統時，高壓電纜距離較近，因此高壓電纜所形成的射頻會直接影響網絡系統的穩定性;②靜電感應。由于礦井下部線路復雜，因此很容易出現電容性耦合情況，影響監控系統;③漏電電流。在潮濕、線路老化等因素影響下，相關設備會出現漏電情況，尤其在大電量影響下，會影響監控系統的穩定性;④電磁感應。而在上述要素基礎上，形成了瞬間干擾、長期干擾、差模干擾及公模干擾4個干擾類型。

（二）煤礦安全綜合監控網絡干擾因素應對措施

為避免煤礦安全綜合監控網絡系統因干擾因素而不能及時掌握礦井開采情況，通過研究分析，主要從采取以下四個方面應對措施：

1.以地面監控系統為中心，采取抗干擾措施

首先，強化安裝效果。①裝避雷針。②避開礦井大型開采或其他設備。③搭建獨立供電系統[4];其次，避免電磁干擾或靜電影響。一方面應立足現有配線系統，當降低配線間的靜電電容及輸入抗阻。另一方面需在采用屏蔽線的同時，避免長距離以平行方式布設傳輸線路;其三，降低地電位影響。接地環路情況是地面煤礦地面網路監控構架的關鍵影響因素，若不合理控制，必然會形成地電位干擾情況。由此，一是要進行分接安裝，即要分開裝系統接地與安全接地。二是要采取合理方式屏蔽電磁場，如將低碳鋼板外殼安裝到系統中。

2.以軟件系統為措施，避免監控系統數據錯誤

首先，監視抗干擾。為避免PC程序計算系統受到損害，導致計數器死機等情況，繼而影響系統穩定性和可靠性。相關人員在相互制約、相互監視原則基礎上，讓中斷服務程序同主程序相互作用;其次，多次讀入等軟件措施。當監控信息被第一次讀入系統CPU后，監控構架在軟件邏輯程序下會否認信息的有效性。而當在一定間隔時間后，信號被系統多次采集，此時系統承認信號有效。通過這樣的方式便能在一定程度上降低系統數據誤差;最后，軟件冗余。在字組信息碼后以循環冗余校驗法措施，在相關部分增設冗余位，加大數據字符間距，然后將字組序列再輸送到下一級區，此方式可防止系統程序故障。

3.以傳輸系統為基點，制定抗干擾措施

強化傳輸系統電纜控制。一方面因為礦井開采會涉及很多大型設備，這些設備的作業過程中，由于其自身構成元器件之間的相互作用，會形成電磁場干擾要素。由此，為避免監控系統傳輸線路受到其影響，通訊電纜應選擇同軸、屏蔽電纜。另一方面為避免差模干擾，應屏蔽和隔離信號傳輸線，對于其中涉及的高頻電纜，需對其兩端進行電磁隔離，以避免其裸露受到干擾影響。此外，還應及時對傳輸線路進行清理，如熱屏蔽措施等，以避免線路老化，或受到腐蝕，

4.以分站設備為要素，強化配套設備

首先，為降低共模、差模等不良因素干擾傳感器，應在交流電源的輸入端串聯一個電容型或多節低通型濾波器，同時采用雙端對稱法進行輸入并對輸入信號進行平均值測量;其次，對于高頻元件、電纜應采取屏蔽措施并進行相互隔離，易產生高次諧波的設備應在其電源回路安裝濾波電路，并對信號通道和主通道進行相互隔離。

三、結語

綜上，在現煤礦開采體系中，安全綜合監控網路系統擁有是非明顯的作用，如提升煤礦開采安全、提升作業效率等。由此，相關人員需對其予以一定重視，要對應影響安全綜合監控網絡系統的干擾因素有詳細的掌握，并在此基礎上圍繞煤礦開采工作實際，優化自身安全綜合監控網絡系統，以提升自身安全作業效果。于此，文章就煤礦安全綜合監控的網絡管理系統干擾措施進行了四個方面分析，具有一定參考價值。

參考文獻

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[3]王華東.基于UWB+LoRa協議的精確定位系統在煤礦的安裝使用[J].電氣防爆，2020（05）：33-38.

[4]趙宇波，雷小平，康孝武，張鵬鵬，范倩楠，李祥.安全生產信息共享平臺在陜煤礦井中的應用[J].陜西煤炭，2020，39（05）：196-199+217.