淺談監控調度指揮系統在煤礦應用探討

魯德秋

（大屯煤電集團有限責任公司，江蘇 徐州221611）

1 系統設計原則

在對系統進行開發設計的過程中，相關工作人員必須嚴格遵守以下幾個重要的設計原則。

1.1 具有容易集成的特點

在實際的工作過程中，為了最大限度地減少系統建設方面存在的各種問題，必須要保證各類信息系統能夠在短時間內進行快速整合。與此同時還應保證信息系統具有較強的通用性，在工作的過程中遵循最基本的工作原則，保證在接入子系統之后，可以和其他的平臺實現無障礙的工作，最大限度地發揮各個系統的作用，為煤礦各項工作的順利開展提供保障。

1.2 具有較強的開放性和兼容性

在進行工作的過程中，應該保證系統具有較強的開放性，不能對用戶實施霸王條款，可以對國內外各個優秀的子系統進行有效的集成，保證用戶有較大的選擇范圍，同時也應保證不同的子系統能夠進行兼容。

1.3 具有較強的聯動性

在建設監控調度指揮系統的過程中還應保證系統具有一定的聯動性。一個完善的信息平臺，不僅能夠實時地展示各類數據信息，同時還應該具備有效將通信系統和視頻系統相互融合的特點，在工作的過程中可以實時共享各種數據、信息等，從而更好地實現多系統聯動，有效消除不同系統內部的各個界限[1]。而在實際的工作過程中，工作人員只要能夠合理應用各個信息系統，就可以高效快速地完成自己的工作。

1.4 減少維護頻率和難度

在后續系統的維護和保養中，應本著維護簡單的目標，盡可能地減少維護工作的難度，降低維護的頻率，提高系統整體運行的效率。

1.5 具有較強的抗干擾能力

在進行生產和工作的過程中，需要在井下進行相關的工作，但是由于井下環境比較復雜，因此外界多種因素都可能會對工作的正常開展產生嚴重的干擾。而在此種情況下，就必須要提高信息系統的抗干擾能力，在工作的過程中可以有效地抵抗外界各種因素的影響。與此同時，還應保證系統具有較強的抗噪音性能。

1.6 較遠的傳輸距離[2]

地下礦井無論是深度還是長度都比較大，只有保證信息系統能夠在長距離中進行無障礙傳輸，才能夠更好地對各項工作進行監控和指揮，為其他工作的順利開展提供保障，提高各項工作的安全性。

1.7 提高系統的經濟效益

在工作的過程中不僅要保證系統具有較高的工作效率，同時還應具有較低的成本造價。而在監控系統中礦用隔爆視頻系統和光纖傳輸系統是其中主要的組成內容之一。

2 簡述監控和調度系統

對煤礦生產工作中的重點進行分析，在三維可視化平臺上對監控和調度指揮系統進行構建和完善，對煤礦生產中人力資源的安全性、環境的安全性等進行實時的分析和采集，并對其進行三維數字化監控，將計算機網絡和通信技術進行有效結合，接觸數據挖掘技術、虛擬仿真等多個技術手段，加強對生產安全性的監管力度，當前，監控和調度指揮系統主要有以下幾個內容組成。

2.1 對煤礦安全生產在線監測監控系統進行完善

在實際的工作過程中相關的管理人員就可以實時地對井下工作人員和設備的位置、重點工作區域以及井下的溫度、濕度和有害氣體的含量等進行實時的檢測和監控，并能夠對其進行分析和預警，然后通過網絡通信系統傳輸相關的數據信息，進行有關的調度工作，做好事前預防工作，加強對工作環境的管控力度，提高生產的安全性，并為后續其他工作的順利開展提供保障。

2.2 對工業自動化控制系統進行完善

在生產工作的過程中，通過構建完善的工業自動化控制系統，可以實現生產工藝的自動化控制。與此同時，在實際的工作過程中，還可以更好地實現運輸監控系統、自動化排水通風監控系統以及電力監控系統等多個監控系統的自動化工作，盡可能地減少人力資源的使用，避免由于人為錯誤操作導致嚴重安全事故的發生，提高整體生產工作的安全性，加強對生產工作的自動化管控力度。

2.3 對煤礦數據庫進行完善

在進行安全生產工作的過程中，為了保證各項工作的有序進行，保證各個職能部門能夠相互協調配合進行各項工作，在工作的過程中應深入挖掘數據所含有的深層含義，并對煤礦生產和安全工作需求進行模擬，為后續各項工作的順利開展提供保障。

2.4 對三維可視化平臺進行合理的構建

在對監控和調度指揮系統進行完善的過程中，還應對三維可視化平臺進行完善。在實際的工作過程中，相關工作人員只需要通過建模和模擬即可對井下的環境進行構建，并從立體的角度上對其進行觀察和分析，從而為相關工作的順利開展提供保障。除此之外，在構建三維可視化平臺的過程中，還應對煤礦生產決策系統、在線監測監控和自動化系統以及安全生產調度指揮系統等進行有效的集成，這樣一來工作人員就可以通過三維可視化平臺對煤礦安全工作環境等進行實時的檢測和調度指揮。

2.5 對智能化服務體系進行完善

在實際的工作過程中，對生產經營決策平臺進行完善，并對智能化工具進行合理的應用，不斷地推動著各個工作向著更加智能化的方向發展，從而有效地減少對人力資源的使用，減少工作人員的工作量，避免由于人為原因出現重大的決策失誤，提高生產效率。

3 系統功能設計

3.1 動態檢測

在實際的生產過程中，通過使用Web 的方式可以完成動態信息平臺的構建工作，使用合理的軟件為其正常工作提供支持，通過統一的門戶加強對系統安全性的管控力度。對不同生產流程中的重點報警點進行合理的配置和規劃，從而有效滿足工作人員的實際工作需求，其可以通過觀看流程圖對相關的報警信息進行了解。除此之外，還應建設相關的數據信息庫，通過對數據庫進行完善可以實時修改和繪制工藝流程圖以及工藝參數等。

3.2 應用功能的設計

在完成數據庫的建設之后，需要對整體的生產工作進行監控。而要想建立健全的生產監控系統，首先應將數據庫作為實際數據信息的來源，自動采集和存儲生產過程中的各個數據信息。除此之外，還可以將組態軟件作為平臺基礎，加強管理層和控制層之間的聯系和溝通，這樣一來就可以將一些重要的數據信息在企業管理層之間進行有效呈現，同時還可以對其快速地分析，從而對煤礦企業的生產效益進行提升，推動企業生產能力的改進。

3.3 礦用隔爆視頻系統

現階段煤礦中隔爆視頻產品的應用范圍比較廣泛，在實際的應用過程中，從型式上進行區分，其主要分為隔爆型和本安型。而從功能上對隔爆視頻產品進行區分，其主要分為固定式和活動式。在有關井下調度的工作過程中，固定式隔爆視頻產品具有明顯的優勢，其可以在泵房、絞車房等多個場所使用，整體的安裝調試工作難度也比較小，符合低成本的特點，在前幾年被廣泛應用。

而現階段隨著中國信息技術的高速發展，電子技術以及集成電路等也在不斷地發展著，而在此種情況下井下視頻監控技術也在快速地進步和發展著，并且已經取得了顯著的發展成效。相比較固定式視頻監控技術來說，在煤礦生產中一體化的煤礦監控技術有著絕對的優勢和經濟效益，其與后期煤礦監控技術的發展趨勢有著緊密的聯系。

在實際的生產過程中，一體化視頻監控設備集成了多個電子信息技術，其中主要有礦用光纖通信技術、礦用視頻監控技術等多個技術協同發展，其可以對井下的生產圖像進行實時傳輸，并可以對圖像中的工作人員和生產設備進行準確的跟蹤和定位，從而對井下的各項數據信息進行實時的了解和獲取。

3.4 光纖傳輸信息系統

在工作和生產的過程中，光纖傳輸系統有著非常重要的作用，其是連接系統和地面的重要傳輸系統之一，對其進行合理的應用可以通過一體化攝像設備等實時傳輸視頻、語音以及控制指令等，使用光端機傳輸綜合信號，還可以有效減少傳輸過程中信號的損耗，從而對信號的抗干擾能力進行提升。

除此之外，在進行傳輸的過程中可以使用單模光纖或者多模光纖進行傳輸，同步傳輸視頻圖形以及信號指令等，從而降低系統的成本開支。

3.5 分析數據趨勢

數據趨勢分析主要功能是分析圖形化的數據，這樣一來工作人員就可以隨時對數據庫中的任意一個時刻狀態進行觀察，同時相關的工作人員還可以隨時對某一個溫度點、壓力點等進行實時的分析，然后將實時數據信息以曲線的方法對外進行展示，幫助工作人員對過去的生產工作變化趨勢進行了解。

3.6 數據報警

在實際的工作過程中此項工作可以對系統的狀態變化進行自動記錄，如果在生產的過程中發生事故，可以此為分析事故原因的依據，對其進行深入的分析和研究。除此之外，此項系統還具有報警機制，例如低報、偏差以及變化率等多個報警功能。

4 總結

綜上所述，在煤礦安全生產中監控調度指揮系統起著非常重要的作用，其具有方便化、智能化和自動化等多種使用優點，通過對其進行合理的應用可以有效地提升企業的經濟效益和社會效益，強化生產工作的安全性，從而為煤礦企業的發展提供保障。