煤矿安全实时监测系统研究与应用

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煤矿安全监测监控系统应用与实践_1

煤矿安全监测监控系统应用与实践_1

煤矿安全监测监控系统应用与实践发布时间:2022-05-17T07:47:12.447Z 来源:《中国电气工程学报》2021年10期作者:罗曦[导读] 煤矿企业的安全监控系统在煤矿开采工作中能够给予掘进工作面以及采煤工作面的安全生产监测保护,在开采过程中将设备、人员和物资进行综合统计分析罗曦中煤科工集团常州研究院有限公司江苏省常州市 213015摘要:煤矿企业的安全监控系统在煤矿开采工作中能够给予掘进工作面以及采煤工作面的安全生产监测保护,在开采过程中将设备、人员和物资进行综合统计分析,能够在网络的支持下将井下的环境信息、人员信息以及设备信息数据传输到整个控制系统当中,在管理方面实现了远程监控的管理目的,可以在生产过程中大幅度降低安全生产隐患的发生,在煤矿生产行业中属于主要监管系统设施,随着时代的发展,煤矿的监测监控系统技术也得到了不断的创新和完善,现阶段的发展建设已经能够满足煤矿的安全生产和能源监测。

本文主要以煤矿的监测监控系统在煤矿安全生产中的应用和实践为主要论点开展了相应的论述研究。

关键词:煤矿;安全监测监控系统;应用与实践0.引言我国的煤炭行业中,煤矿的开采工作以安全生产为主体工作思想,以安全生产为主要责任体制开展各项工作是保障煤矿生产安全和提升经济效益最有效的工作方向。

为了保证每位煤矿员工的生命安全,煤矿企业应当将安全生产作为煤矿日常工作的首要责任,要根据煤矿实际情况精准预算煤层存在的安全隐患问题,在工作中严格遵守安全生产制度开展工作,保证煤矿工作人员的人身安全的同时切实保障煤矿行业的经济发展水平。

现如今,很多煤矿企业在煤矿的安全生产系统建设中都投入了安全监测监控系统,不但能够及时采集井下的工作环境数据还可以为煤矿能源的预算起到决策性作用。

1.安全监控系统的作用煤矿的安全监控系统在日常开采工作中主要以煤炭资源开采的安全性为中心主体,将其具有的特殊开采条件,例如有毒有害气体、水害、塌方、冒顶等已发生安全隐患的部位进行具体监督控制,同时监测监控系统还可以在煤矿开采过程中对每个工作环节进行分散管理,其中包括运输过程、测量过程、排水过程和现场施工过程等,通过监控系统的有效管理,将各部位的数据进行统一收集,再将所得数据信息分析整合后传输至中心系统中,可以为预防安全事故带来重要的依据,同时还可以保证在隐患问题发生时可以快速进行阻断,能够有效避免安全事故发生。

煤矿安全监控系统的研究

煤矿安全监控系统的研究

煤 矿安 全监 控系 统是各 矿 生产 、安 全及 管理方 面的 实时 监测监 管 系统 ,对 于煤 矿 的 生产运 行状 况 , 全水 平 、 测预 报具 有 重要 安 预 的作用 。 煤炭 是我 国的 主要能 源 , 占一 次能 约 源 的 7 %。 0 煤炭 行业是 高危行 业 , 瓦斯 、 煤尘 、 水灾 、 灾、 火 冲击 地 压 、 热等 困扰着 煤 炭 工 地 业 的健康 发展 。 乡镇煤矿 事故频 发 , 吨死 百万 亡 率是 国有 重点煤 矿 的 7 , 充 分证 明 , 倍 这就 先进的技术、 可靠的装备 、 合格的人才和到位 的管理 , 是煤矿安全生产的重要保障。 1煤矿安 全监控 系统概 述 煤矿 安全 监控 系统是 煤矿 安 全高 效生 产 的重要保障。煤矿安全监控系统分井下和地 面 两部分 。 下主要设 备是 矿用 分站 , 井 是井 下 信 息收集 处理 的基 本单 元 , 接 甲烷传 感 器 、 配 风速传感器、 温度传感器、 一氧化碳传感器 、 负压传感器、机电设备开停传感器风门开闭 传感 器馈 电传 感器 完成采 区数据 采集 ,实 现 对生 产场 所 的安全 监测 与控 制 。地 面 主要 设 备是信息采集处理中心: 由传输接口、 监测管 理 软件 、 控主 机 、 用机 、 印机 、 监 备 打 监视 器 以 及信 号避雷 器 等组成 ,主 要把 井下 上传 的 监 测控制信息及时传输到煤矿各个生产部门 , 对 井 下环境 进行 综合 分析 和科 学判 断 ,确保
摘 要 : 年来 , 国煤矿 企业 的安 全 生 产状 况十 分严 峻 , 、 大恶性 事故 频发 , 近 我 重 特 不仅 给 国 家财 产 和人 民生命 带 来 了 巨大损 失 , 而
且还 产 生了恶劣 的社会 影响 , 煤矿 安全 问题 已成 为 影响 煤炭 工业 生产 以 至于社 会稳 定 的重 大 问题 。本 文 主要 论述 了煤 矿安 全监 控 系统及 其危 险有 害 因素 的分析 与控 制 , 并提 出了几 点监 管措 施 。 关键词 : 煤矿 ; 安全 生产 ; 管 系统 监

煤矿监测监控系统应用现状与展望分析

煤矿监测监控系统应用现状与展望分析

煤矿监测监控系统应用现状与展望分析摘要:随着中国社会经济发展的步伐,各行业的经济发展都取得了飞速的进步,随之而来的问题就是煤炭资源的供给不足,从而加速了煤炭行业的发展。

面对煤炭资源的短缺,绝大部分企业选择竭尽所能提高煤炭产量,加大开采力度,进而导致一系列问题出现。

因此,煤矿企业在开采的过程中,要以安全生产为前提条件,加大对矿井内安全监测监控的力度,尽可能减少安全隐患,不断完善煤矿通风安全监测监控系统设备,优化解决方案。

关键词:煤矿监测监控系统;应用现状;展望分析中图分类号:TD724文献标志码: A引言中国煤炭资源丰富,相关调查数据显示,在中国已发现的煤炭储量约为1.5万亿t,矿山作业安全水平随着煤炭资源需求和煤矿企业需求的提高,实现了跨越式发展。

但在煤矿开采过程中仍然难以完全避免发生安全事故,其中通风安全问题受到了来自社会上各领域的关注,也是对井下安全事故影响较高的因素之一。

因此,有必要将更多精力放在矿井下作业通风安全保障技术的优化和更新上,使其更具安全性,并且在此基础上进行质量、产量与效率的提升[1]。

1煤矿监测监控系统应用现状1.1通风安全监测监控系统功能问题通风监控系统在煤矿企业安全生产中起着重要的作用,通风系统设备各项功能的正常发挥可以有效减少安全隐患的发生。

设置通风安全监控系统时,如果没有安装有效的防雷装置,若遇上雷雨天气,系统就会遭受雷电攻击,出现瘫痪。

在实际生产中,煤矿企业在应用通风安全监测监控系统时,还会出现其他问题,例如系统功能不健全、缺乏创造力等。

1.2管理与维护问题煤矿通风监测控制系统在应用与运行中,需要进行管理与维护。

部分煤矿企业中都存在这种问题,这表示系统监测效果还须提高,例如系统安全不规范,使系统未能正确、充分发挥作用,并且存在有安全隐患,或者安全位置未正确选择,并且维护工作不到位,使得系统应用中存在有安全隐患,系统收集的数据的真实性也有待考究[2]。

2煤矿监测监控系统应用展望策略在对通风安全监控系统存在的问题进行分析研究后,对系统的应用提出以下建议。

矿山安全监测技术的研究与应用

矿山安全监测技术的研究与应用

矿山安全监测技术的研究与应用矿山作为我国资源丰富的重要产业,在经济发展中扮演着至关重要的角色。

然而,矿山事故频频发生已成为困扰中国矿业发展的重要问题之一。

近年来,矿山安全监测技术逐步发展,为预防和避免矿山事故发生提供了有力保障。

一、矿山安全监测技术的基本原理和分类矿山安全监测技术是矿区自动化管理和精细化管理的重要手段之一。

其基本原理是通过在矿山中布置传感器等监测设备,采集各种数据进行处理、分析和运算,从而实现对矿山内部环境和设施的监测与评估。

矿山安全监测技术根据监测对象的不同,一般可分为以下几类:1.地质环境监测技术地质环境监测技术主要是通过对矿山变形、地震等地质灾害的监测和预测,实现对矿区地质环境的评估和分析,为矿山生产提供依据。

2.矿山设施监测技术矿山设施监测技术主要是通过对矿山通风、瓦斯、粉尘等环境因素的监测和分析,实现对矿山安全设施的评估和维护。

3.机电设备监测技术机电设备监测技术主要是通过对矿山设备的状态监测和维护,实现对矿山设备的安全运行。

4.人员安全监测技术人员安全监测技术主要是通过对矿工的生命体征、安全行为等数据的监测和评估,实现对矿工安全的保障。

二、矿山安全监测技术的应用实践矿山安全监测技术在实践中得到广泛应用,为矿山安全生产提供了可靠的技术支持。

以下是几种典型应用案例:1.智能化仪表监测系统中煤科工集团潘家沟煤矿推广的智能化仪表监测系统,可以实现实时监测矿山通风设施、瓦斯浓度、风量等生产要素,通过数据采集实现对矿山生产环境的全面掌控,为矿山生产安全提供了有效保障。

2.瓦斯渗流动态监测系统瓦斯安全是矿山生产中的关键问题之一。

山西省煤炭设计研究院开发的瓦斯渗流动态监测系统,可以实现对矿井瓦斯渗流的实时监测,并及时报警,避免瓦斯爆炸等事故的发生。

3.大数据分析监测系统矿山生产数据量庞大,针对矿山安全监测数据的管理和应用,大数据分析监测系统应运而生。

通过对矿山生产数据的分析和挖掘,大数据分析监测系统可以较好地预测和分析矿山环境变化,从而实现对矿山安全生产的操控与管理。

煤矿安全监测监控系统的重要性及使用

煤矿安全监测监控系统的重要性及使用

煤矿安全监测监控系统的重要性及使用摘要:在当前煤炭市场需求旺盛的推动下,为保障煤矿的安全生产,除进一步加强煤矿安全管理意识外,建立完善可靠的安全监测监控系统已成为煤矿安全生产工作必须解决的问题。

关键词:煤矿安全监测监控系统引言:我国煤炭资源丰富,但开采条件复杂,自然灾害严重,47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井.在当前煤炭市场需求旺盛的推动下,部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象,造成近几年矿井安全事故发生率居高不下。

为保障煤矿的安全生产,除进一步加强煤矿安全管理意识外,关键是建立煤矿井下安全监测监控系统,形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。

所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息.建立安全生产、调度和管理网络系统,对井上、井下安全生产全面了解,靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生,已成为煤矿设计工作必须解决的问题。

1.煤矿安全监测监控系统的内涵和作用矿井安全监测监控系统是传感器技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技术和控制技术等多种技术在矿井安全生产监控领域应用的产物,对保障煤矿安全生产,提高生产效率和机电设备的利用率都具有十分重要的作用。

矿井安全监控系统一般由三部分组成:①中心站(包括应用软件、计算机及外围设备);②信息传输装置(包括传输接口、分站、传输线、接线盒等);③传感器和执行装置。

具体来讲,煤矿安全监控系统是指对煤矿的瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、温度等环境参数和矿井生产、运输、提升、排水等环节的机电设备工作状态进行监测和控制,用计算机分析处理并取得数据的一种系统。

安全监控系统可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数动态信息,为指挥生产提供及时的现场资料和信息,便于提前采取防范措施。

另外通过对被测参数的比较和分析,系统可以实现自动报警、断电和闭锁,便于制止事故的发生或扩大;在发生事故的情况下,能及时指示最佳救灾和避灾路线,为抢救和疏散人员、器材,提供决策信息。

煤矿安全监测技术的创新与应用

煤矿安全监测技术的创新与应用

煤矿安全监测技术的创新与应用煤矿安全一直是我国煤矿行业面临的重要挑战。

随着煤矿行业的快速发展和人们对矿工生命安全的高度关注,煤矿安全监测技术的创新与应用变得尤为重要。

本文将探讨煤矿安全监测技术的创新和应用,并对其发展前景进行展望。

一、煤矿安全监测技术的创新1. 无人机技术的应用无人机技术在煤矿安全监测中的应用取得了长足的进步。

通过安装摄像头和传感器,无人机可以对矿井进行全方位监测,实时获取矿井内部的情况,如氧浓度、温度、风速等。

同时,无人机还可以进行矿井巡查,及时查找和处理潜在的安全隐患。

2. 智能感知技术的发展智能感知技术是煤矿安全监测技术的重要组成部分。

通过在设备和工作环境中安装传感器,可以实现对煤矿内部各种参数的实时监测和分析。

智能感知技术可以帮助工作人员及时了解矿井的安全状况,预测潜在危险,并采取相应的措施保障矿工的安全。

3. 大数据与云计算的应用大数据和云计算技术的兴起为煤矿安全监测带来了革命性的变化。

通过对大量的监测数据进行收集、分析和处理,可以发现煤矿安全隐患的规律和趋势,为安全管理提供科学依据。

同时,云计算技术的应用可以实现监测数据的实时共享和远程访问,提高安全管理的效率和准确性。

二、煤矿安全监测技术的应用1. 煤矿井下空气监测系统煤矿井下空气监测系统是煤矿安全监测技术的重要应用之一。

该系统通过安装传感器和监测设备,实时检测井下空气的成分和浓度,并对异常情况进行报警和处理。

这种监测系统可以帮助矿工及时发现和处理有害气体积累导致的安全隐患,保证矿工的安全。

2. 煤矿地质灾害监测技术煤矿地质灾害是煤矿安全的主要威胁之一。

煤矿地质灾害监测技术的应用可以帮助预测和预防地质灾害的发生,保证煤矿的稳定和安全。

通过添加岩层位移传感器和地下水位传感器等设备,可以实时监测地下煤层和水体的变化,及时发现地质灾害的迹象。

3. 煤矿安全管理信息系统煤矿安全管理信息系统是煤矿企业安全管理的重要工具。

该系统将煤矿安全监测技术与信息化技术相结合,实现对煤矿安全状况的全面监控和管理。

实时数据库在煤矿安全监控系统中的应用与实现

实时数据库在煤矿安全监控系统中的应用与实现
彼 此高度相关。 实 时数据库 的一个基本特 征就是与时间相关 性 。主要有 以下两方面与时间相关 联 :
111 数 据 与 时 间相 关 ..
的性能 。实时数据库不但要具备传统数据库在数据 管理 , 事务 管理 和安全控 制的功能 , 还要具备数 据库状态的最新性 , 数据
值 的时间一致性 和事务处理 的 “ 识时” 等功 能。因此 , 性 在煤 矿安全监控系统中的应用主要体现在 以下几中应用 中:
2 在 煤矿 安全监 控 系统 中的应 用
煤矿 的安全监控系统往往是利用大量 的传感器来获得井 下的物理 环境参数 , 这些参数都具有很强 的实效性 , 系统能够 在严格 的定 时限制 内完成对实时数据 的分析和处理 。在这里
实时数据 库在 各个方面 的优略直接影响着煤矿安全监控系统
技术 和实时 系统 两者 的简单结合 , 它在概念 、 理论 、 、 技术 方法 和机制方面 具备 自身特 点 。 如数据库的结构和组织 ; 数据处理 的优先 级控 制、 调度和并发控制协议与算法 ; 数据和事务特性 的语义及其一致性 、 正确性 的关系 ; 数据查 询与数 据处 理的算 法 优化 ; O调度 、 I / 恢复 、 信协议与算法等 等 , 通 这些 问题 之间
技术能够大大提高数据压缩比 , 而且没有数据的失真。 ( 软总线技术 。 4) 基于 D O /O , C M C M+ 利用 X ML技术和组
称其为数据字典 。实时数据库 于基 Nhomakorabea传统数据库技术 的数据
库( 如关 系型数据库 ) 的原理 、 实现技术 、 功能 和系统性能 等
方面都有很大的 区别 。集成 了实时数据库功能 的安全监控 系 统的应用范围会更加广 阔, 尤其是在时间关键 型的应用中。

煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统1. 概述煤矿作为中国能源工业的重要组成部分,一直是社会关注的热点问题。

矿井深入地下,空气污浊、灰尘肆虐、随时可能发生爆炸、坍塌等安全事故,因此对煤矿的安全监测和管理具有重要的现实意义和特殊性。

煤矿安全监测监控系统是基于现代化信息技术,为煤矿工人、监管部门和企业管理层提供一种综合性的安全监测和预警解决方案。

它能够实现对矿井的设备、温度、气体含量、风速风向和地质构造等多元化参数的实时监测,可以有效地预防和减少煤矿生产过程中的安全事故,改善工人的劳动环境。

2. 主要功能煤矿安全监测监控系统主要具备以下功能:实时监测系统可以实时监测煤矿地下的温度、气体含量、风速风向、煤尘等污染物,以及设施和设备的状态。

监测数据可以通过互联网传输到云平台,支持数据实时显示和分析。

应急预警系统可以根据监测数据和分析结果,及时预警可能发生的安全事故。

在紧急情况下快速响应,减少损失。

数据统计系统可以对监测到的数据进行实时存储和处理,并支持数据统计分析、对比研究、历史数据回溯等功能。

这些数据可以为相关部门提供决策支持和科学依据。

联网管理系统支持安全监测数据与企业管理系统相联通,为煤矿的产业化、信息化提供有力支持。

3. 技术特点煤矿安全监测监控系统主要采用以下技术:传感器技术系统采用简单易用、精度高的多功能传感器,能准确测量温度、气体含量、风速风向等多种参数。

无线通信技术系统使用最新的无线通信技术,能够无线传输监测数据到上层主机,同时还支持采用手机或电子邮件进行快速报警推送。

云计算技术系统采用云计算技术,利用云平台强大的计算能力和存储能力,处理海量数据,实现数据的安全存储和共享。

数据挖掘技术系统可以使用数据挖掘技术,对海量数据进行分析和挖掘,挖掘出关键信息,支持决策制定和业务优化。

4. 开发和应用煤矿安全监测监控系统是一个复杂的系统,涉及多种技术的应用和整合。

其主要开发流程包括需求分析、设计、开发、测试和部署。

煤矿安全监测监控系统的应用及发展

煤矿安全监测监控系统的应用及发展

・2 9 ・ 0
煤 矿 安 全 监 测 监 控 系 统 的应 用 及 发 展
杨玲 玲


磊 张 文 杰
要: 对煤矿安全监测 监控技术在我 国的发展 应用进行 了介绍 , 别阐述 了煤矿 安全 监测监控 系统的应用 现状 、 分 作用 、
结构形 式、 选型原则 等 内容 , 并对 其未来的发展趋势进行 了展 望 , 出 了相应的改进建议 , 提 以促进我 国煤矿安全 监测监控
技 术 的发 展 。
关键词 : 煤矿安全监 测监控系统 , 结构形式 , 发展 趋势
中图 分 类 号 : U 1 T 74 文献 标 识 码 : A
1 概述
近年来 , 随着国家对煤矿安全生 产的要求 不断 提高 和企业 自
身现代 化建设的需要 , 我国各大 、 、 型矿井 都陆续 安装 了煤矿 中 小
. 传 分析, 为预 防灾 害事故提供技术数据 , 于提前 采取 防范措施 ; 便 通 不便 。b 不需 要 分站 的全 总线 式 , 感器 可 方便 地 挂接 在 总线 随着 干线的延伸 可加 干线 扩展 器 , 在 传感 器 比较 集 中的地 但 过对被 测参 数实时有效 的控制 , 时实现 自动报警 、 电和 闭锁 , 上 , 及 断 可加分站 以实现就地集 中控制 。 便 于防止事故的发 生或 扩大 ; 发生 事故 的情 况下 , 及时 指示 方 , 在 能 5 系统选型原则 。从 以上的应用 可知 , ) 一般 的煤矿 安全监测 最佳救 灾和避灾路线 , 为抢救和疏散 人员 、 器材等 提供决 策信 息。
计算机 软硬 件技术的迅猛发展 和企业 自身发展 的需要 , 国内各 主 要 科 研 单 位 和 生 产 厂 家 又 相 继 推 出 了 l 9 K 9 , J0 , ( 0, J5 K 1 1 J K F0 0 K4 K 20 J2 0 , J/ J0 0和 K G 00等 监测 监控 系 统 , J20 以及 MS M, N

煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析

煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析

煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析摘要:随着煤矿行业的发展以及国家对煤矿安全重视程度的不断提高,煤矿安全监测监控系统在煤矿生产中的应用越来越广泛。

实际上,尽管这些系统在确保矿工安全方面发挥了重要作用,但在实际应用中仍然存在一些问题。

本文将分析相关问题,并提出有效解决措施,为我国矿业发展提供可参考意见。

关键词:煤矿;安全监测;安全目前,我国开采煤矿的主要方式是人工采矿。

我国矿区地形多样,大多数矿洞深度较大,洞内情况难以人为观察清楚,如若缺少有力的保护措施,一旦出现瓦斯泄露、透水等情况,不仅会带来难以估算的经济损失,更会使无数矿工的生命安全受到威胁。

自我国大幅开采煤矿以来,发生过一些程度较为严重的煤矿事故,因此,要想使得国内煤矿开采工作顺利且安全进行,有效的煤矿安全监测监控系统是必不可少的。

国家有关部门对煤矿矿井中瓦斯标准作出了明确规定,近年来大多数煤矿企业都已配备了符合要求的安全监测系统,但受各方因素影响,安全监测监控系统在实际的煤矿开采工作中没能最大程度发挥作用,以往的安全隐患依旧存在,矿工与企业的利益难以保障。

就目前实际情况来看,探究煤矿安全监测监控在应用中出现的问题并积极寻求解决办法是国内煤矿企业的首要任务。

一、煤矿安全监测监控系统应用中存在的问题(一)购置的安全监测监控系统产品不合格在煤矿安全监测监控系统的应用中,经常出现购置的安全监测监控系统产品不合格的问题。

部分煤矿购置的安全监测监控系统缺乏相关的标准认证,无法保证系统的质量与性能。

这类系统极易系统存在隐患,无法在关键时刻提供准确可靠的监测数据,使得煤矿发生安全事故的风险大幅提高。

还有一些安全监测监控系统在购置后,未经过详细的需求调研与系统配置,导致监测监控系统无法满足煤矿的实际需求。

例如,监测点的布置不合理、监测参数的选择不适宜,都会影响监测系统的有效性与实用性。

安全监测监控系统属于精密作业工具,质量低劣的传感器设备,无法稳定地采集到准确的监测参数。

监测监控技术在煤矿安全生产中的应用

监测监控技术在煤矿安全生产中的应用

监测监控技术在煤矿安全生产中的应用煤矿行业是我国的重要产业之一,但由于煤矿作业环境恶劣,工作条件艰苦,使得煤矿安全生产面临着巨大的压力和风险。

为了保障煤矿安全生产,监测监控技术得到了广泛应用,取得了显著成效。

一、监测监控技术的种类1.煤矿安全监测系统。

煤矿安全监测系统是利用现代信息技术手段,对煤矿井下环境及人员进行实时监测,并及时发出警报的系统。

煤矿安全监测系统可以监测井下的温度、风速、氧气含量、有毒有害气体浓度等,实时监测井下情况,为煤矿安全生产提供及时准确的信息。

2.煤矿安全智能化监控系统。

煤矿安全智能化监控系统是一个集自动化控制、视频监控、声光告警、数据管理和分析于一体的监控系统。

它可以实现对煤矿井下的人员、车辆、设备等进行全面监控和管理,并能在火灾、瓦斯爆炸、透水、坍塌等突发事件发生时及时发出警报,提高了煤矿安全生产的可靠性和安全性。

3.煤矿智能化监控与管理平台。

煤矿智能化监控与管理平台是一个集数据采集、数据处理、数据管理、数据分析、智能决策等于一体的综合性监控系统,通过对煤矿各项工作流程进行监控和管理,实现煤矿的智能化,提高了煤矿的安全性和生产效率。

1.煤矿安全监测系统的应用3.煤矿智能化监控与管理平台的应用监测监控技术的应用使煤矿的安全生产得到了充分保障。

该技术的主要特点有:1.信息及时准确。

监测监控系统可以实时监测井下环境和人员状态,及时发出警报,提高了事故处理的效率。

2.自动化程度高。

监测监控系统具有自动化控制功能,可以对煤矿井下的设备、车辆等进行全面监控和管理。

四、结语监测监控技术已成为煤矿安全生产中的重要技术手段,对提高煤矿安全生产的水平和效率具有重要意义。

在未来,监测监控技术将会进一步发展和完善,为煤矿安全生产注入新的活力和动力。

煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统煤矿作为重要的能源产业,其安全问题一直备受关注。

现代化的煤矿安全监测监控系统可以在生产过程中及时发现安全隐患并进行预警,保障煤矿生产的安全性。

本文将介绍煤矿安全监测监控系统的组成、原理以及其应用。

一、组成煤矿安全监测监控系统主要由以下几个部分构成:1.传感器:监测煤矿工作面、路段交叉口、通风巷道、井下安全地带等区域的各项数据,比如温度、湿度、气体浓度、地质应力等。

2.数据采集器:负责接收传感器发送的数据。

3.传输设备:将数据采集器采集的数据传输给上层数据中心。

4.数据中心:接收、管理并分析数据,提供报警和指挥煤矿安全事故应急处置的场所。

5.终端设备:显示煤矿安全监测监控数据的设备,比如显示屏、电脑等。

二、原理煤矿安全监测监控系统的原理是通过传感器收集煤矿中的各类数据,然后采用数据采集器将这些数据采集下来,再通过传输设备将数据传输给上层数据中心。

在数据中心分析比对各种数据,根据预先设定的规则检测到危险情况时发出声光报警,以便煤矿工作人员及时处理。

例如,在煤矿井下会使用气体传感器以采集氧气浓度、一氧化碳浓度等,如发现含有可燃气体后,系统将发出报警信号并且自动关闭矿中的电力设施,这样在紧急情况下就能够有效遏制意外事故的发生。

对于一些高风险区域,如煤尘易爆区域,会加装高精度煤尘传感器以实现对煤尘浓度的实时监控,及时发现煤尘爆炸隐患。

三、应用煤矿安全监测监控系统的应用可以大大提高煤矿的安全性,以下是具体的应用范围:1.煤矿瓦斯监测:通过气体传感器监测煤矿井下的瓦斯浓度,确保煤矿生产过程中不会因瓦斯爆炸而发生安全事故。

2.煤尘浓度监测:对煤矿井下煤尘浓度进行实时监测,发现异常浓度即可采取有效防护措施,阻止煤尘爆炸发生。

3.地质应力监测:通过地质应力传感器监测煤矿底部地质应力,以便预测煤层塌陷、岩层破裂等地质灾害事故的发生。

4.通风监测:通过监测通风量和通风压力等数据,保证井下排风和进风正常运行,确保空气清新流通,从而保障安全作业。

煤矿安全生产监测联网实时信息系统开发与应用

煤矿安全生产监测联网实时信息系统开发与应用

少采 空 区瓦斯涌 出量 。
( )采空 区 、 隅角 、 风巷 、 斯 抽 放 泵 和抽 4 上 回 瓦
瓦斯 风机 的排放 口等地 点 的检测监 控 管理要 及时跟 上 。瓦斯治理 的 有关 人 员 素 质 要 提高 , 任 心 要加 责
强。
性 , 斯治理 就要 包括 煤层 预抽 瓦斯等 内容 。 瓦
( )实 时报警 自动显示 、 3 语音报 警 功能 ; ( )常用 监测 系统报 表统 计 、 4 显示 、 打印 ;
( )用户 权 限管 理 。 4
3 系统 设 计原 则
3 1 可 靠性 与稳定 性 .
( )动态 图形 显 示 系 统 支 持 图形 整 体 放 大 、 5 缩
小、 平移 、 还原 功能 ;
S N Qn ・a U i —r n
1 系统 用 途
安 全生产 监测 联 网实 时信 息系 统是 以计算机 网 络 为基础 , 能及 时 、 可靠 、 全 地实 现 安 全生 产 的信 安
( )动态 图形系统 支 持煤 矿 常用 的风机 、 门、 6 风 采煤 机 、 升机 、 带 、 汰 机 、 仓 煤 位 、 仓水 位 提 胶 跳 煤 水 等设 备 、 表等实 时 动态模 拟 图元 的动态显 示 功能 , 仪 支持 动态事 件 、 音 。 声
整个 软件 系统长期 可靠 的运 行 , 对保证 矿井 安
亡 穹 ; 蝣
较大 的情 况 下 , 证 了 14 7综 放 面 的 安 全 生 产 。 保 22 尽管在 综放 面采 用 瓦斯 综 合 治 理 技术 , 取得 了较 好 的效 果 , 是也 存在着 以下 几个 问题 : 但 ( )陶二 矿 瓦 斯 综 合 治 理 技 术 的 内容 还 不 全 1 面, 如果 瓦 斯 浓 度 更 高 , 者 说 瓦 斯 和 煤 具 有 突 出 或

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究1. 引言1.1 煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究煤矿监测监控系统是煤矿安全生产的重要保障,但在实际运行过程中存在着诸多问题,需要进行改造和研究。

现有煤矿监测监控系统的局限性主要体现在系统监测范围有限、数据处理能力不足、实时性不够等方面。

这些问题导致了系统监测效果不佳,无法满足煤矿生产安全的需要。

煤矿监测监控系统存在的安全隐患主要包括系统易受外部干扰、数据传输安全性不足、设备易受损坏等问题。

这些安全隐患对煤矿生产安全构成了严重威胁,一旦发生事故将会给煤矿生产带来严重损失。

为了解决这些问题,煤矿监测监控系统需要进行改造,提高系统的功能需求,包括扩大监测范围、提高实时监测能力、增强数据处理能力等方面。

在技术方案上,可以采用先进的传感技术、数据处理技术和通信技术,提高系统的监测准确性和可靠性。

通过煤矿监测监控系统的改造,不仅可以提高煤矿生产安全水平,减少事故发生的可能性,还可以为煤矿生产带来经济效益。

煤矿监测监控系统的改造是十分必要的,未来的发展趋势将会朝着智能化、自动化和网络化方向发展。

2. 正文2.1 现有煤矿监测监控系统的局限性1. 技术陈旧:许多煤矿监测监控系统使用的技术已经过时,无法满足现代矿井的需求。

一些系统还在使用传统的有线传输方式,导致数据传输速度慢、信息反馈不及时。

2. 数据处理能力不足:现有系统在处理大量数据时容易出现卡顿或延迟等问题,无法及时对矿井内的各种参数进行监测和控制。

3. 安全性问题:部分煤矿监测监控系统存在安全漏洞,容易被黑客攻击造成信息泄露或系统瘫痪。

4. 兼容性差:一些系统的硬件或软件不具备兼容性,导致设备之间无法有效通信和协作,降低了监测监控系统的整体效率。

5. 可拓展性差:部分煤矿监测监控系统缺乏模块化设计,难以进行系统升级和扩展,限制了系统的发展空间和功能提升。

现有煤矿监测监控系统的局限性影响了系统的稳定性和性能表现,需要进行改造升级以满足煤矿生产的需要。

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究【摘要】本文主要围绕煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究展开讨论。

首先通过对煤矿监测监控系统现状的分析,指出了其存在的问题,包括数据采集不及时、监测范围不全等。

接着探讨了改造研究的方向,包括提升监测设备的精准度、加强数据传输功能等。

在改造方案设计部分,提出了一些具体方案,并对改造效果进行评估。

结论部分强调了煤矿监测监控系统改造的重要性,并展望了未来的发展方向。

通过对煤矿监测监控系统进行改造,可以提高煤矿安全生产水平,减少事故发生的可能性,对于煤矿行业的可持续发展具有积极意义。

【关键词】煤矿监测监控系统、问题、改造、研究、现状分析、改造研究方向、改造方案设计、改造效果评估、重要性、未来发展方向、结论总结1. 引言1.1 煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究煤矿监测监控系统是煤矿生产中至关重要的一环,它能够实时监测煤矿内部的各项指标,及时发现并解决问题,保障生产安全。

随着科技的不断发展和煤矿生产的不断扩大,现有的煤矿监测监控系统也暴露出一些问题,亟待改造研究以更好地满足煤矿安全生产的需求。

在现有煤矿监测监控系统中,存在着监测范围有限、监测精度不高、监测设备老化等问题,导致监测数据的准确性和及时性不足。

一些系统在应对突发事件时反应不够迅速,无法有效地保障煤矿生产和工人安全。

对煤矿监测监控系统进行改造研究显得尤为迫切。

本文将就煤矿监测监控系统的现状进行深入分析,探讨存在的问题,并提出改造研究的方向。

通过对不同的改造方案进行设计和实施,评估改造效果,最终得出煤矿监测监控系统改造的重要性。

未来,我们可以借助新技术,不断优化改进煤矿监测监控系统,实现煤矿生产更加安全高效。

2. 正文2.1 煤矿监测监控系统现状分析煤矿监测监控系统是煤矿安全管理的重要组成部分,它通过实时监测和远程控制系统,可以有效地监测煤矿生产过程中的各种参数,并及时发现问题,减少事故的发生。

目前,我国煤矿监测监控系统在技术上已经取得了一定的进步,但仍存在一些问题。

煤矿安全生产监测系统的

煤矿安全生产监测系统的

软件系统开发
开发满足煤矿安全生产监 测需求的软件系统。
系统实施方案具体内容及步骤
数据采集与传输
通过传感器等设备采集数据,并通过网络传输到数据中心进行处理和分析。
预警与应急响应
根据数据分析结果,及时发出预警信息,并启动应急响应机制。
系统实施过程中注意事项和建议
01
注意事项
02
确保系统设计符合相关法规和标准,避免因违规操作导致安全
02
成本问题
煤矿安全生产监测系统的建设和运行 需要投入大量资金,对于一些小型煤 矿来说,可能会面临经济压力。
03
维护与更新
随着技术的不断进步,煤矿安全生产 监测系统需要不断进行维护和更新, 以确保系统的稳定性和可靠性。
未来发展趋势预测
技术创新
未来煤矿安全生产监测系统 将会不断引入新技术和创新 应用,如人工智能、大数据 分析等,提高系统的监测能
原则
确保系统设计符合煤矿安全生产法规 和标准,具备实时监测、预警和应急 响应功能,同时考虑系统的可扩展性 和可维护性。
目标
通过实施煤矿安全生产监测系统,提 高煤矿生产的安全水平,减少事故发 生,保障员工生命安全和财产安全。
系统实施方案具体内容及步骤
• 内容:包括系统硬件设备选型、安装调试、软件 系统开发、数据采集与传输、预警与应急响应等 功能。
02
煤矿安全生产监测系统技术原 理
传感器技术原理及应用
传感器类型
煤矿安全生产监测系统常用的传 感器包括温度传感器、湿度传感 器、压力传感器、位移传感器等 。
传感器原理
这些传感器通过物理或化学效应 ,将煤矿环境中的温度、湿度、 压力、位移等参数转化为电信号 ,以便后续的数据采集和处理。

煤矿安全监测技术研究

煤矿安全监测技术研究

煤矿安全监测技术研究一、引言煤矿是我国主要的能源资源之一,然而煤矿事故却时有发生,给人们的生命财产造成重大损失。

因此,煤矿安全监测技术的研究和应用,对于加强对煤矿安全的预测和控制具有非常重要的意义。

二、煤矿安全监测技术的现状目前,煤矿安全监测技术已经得到了广泛的应用,主要包括以下几种:1. 煤矿微震监测技术这是一种通过监测煤体微震信号,来判断煤体的稳定性和煤层走向的技术。

该技术已经成为煤层控制的重要手段,通过微震监测可以实时了解煤体与岩体破裂的情况,对煤层控制具有重要的指导作用。

2. 煤气监测技术煤矿内部的煤气是导致煤矿事故的重要原因之一。

因此,煤矿中煤气的监测是煤矿安全监测技术的重要内容之一。

该技术通过监测煤矿内部的气体浓度和压力,可以预测煤矿内部煤气的爆炸和突出等事故的发生。

3. 煤矿地质勘探技术地质勘探技术是煤矿安全监测的重要环节之一。

该技术通过对煤矿地质结构的了解,预测和识别出煤矿中可能存在的地质灾害。

其主要手段包括测绘、观测、钻探等。

4. 煤矿视频监控技术该技术通过人工摄像机或自动化系统,实时监控煤矿内的情况,防止事故的发生。

通过高清摄像机,可以对煤矿内的人员、物资和设备进行全面地监控。

上述技术虽然可以为煤矿安全监测提供有力的保障,但是各种技术之间的联动还不够紧密,需要进一步的研究探讨,实现全方位、全过程的煤矿安全监测。

三、煤矿安全监测技术的展望未来,我们期望煤矿安全监测技术能在以下几个方面得到进一步的提升:1. 数据采集的实时性随着现代信息技术的不断进步,我们期望煤矿安全监测技术的数据采集、处理和分析能够更加精确、快速。

同时,我们需要建立统一的数据共享平台,让各项监测数据实现互通互联。

2. 机器学习的应用通过机器学习等人工智能技术,我们可以对各类监测数据进行深度分析,识别出异常信号、预测煤矿事故的发生。

通过不断优化算法,提高算法对异常数据的识别率和预测准确率。

3. 传感器的进一步改进传感器作为煤矿安全监测技术的重要组成部分,其稳定性和精度具有极高的要求。

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究煤矿是我国主要的能源资源之一,煤矿安全生产一直是我国工作的重中之重。

为了提高煤矿生产安全和效率,煤矿监测监控系统被广泛应用于煤矿生产中。

随着煤矿生产规模的不断扩大和技术的不断发展,煤矿监测监控系统也出现了一些问题,亟需进行改造研究,以适应煤矿生产的需要。

一、现存问题1.老化设备煤矿监测监控系统中的一些设备已经使用了很长时间,技术已经滞后,性能不再适应当前煤矿生产的需要。

这些设备的老化使得监测监控系统的稳定性和可靠性受到了影响,容易出现故障,影响煤矿的安全生产。

2.监控范围狭窄传统的煤矿监测监控系统只能监测到一定范围内的矿井情况,无法实现对整个煤矿生产过程的全面监控。

这就导致了煤矿中的一些隐蔽地带无法得到有效的监控,存在安全隐患。

3.数据处理不及时传统的煤矿监测监控系统的数据处理能力有限,无法满足当前煤矿生产中大量数据的及时处理需求。

这就导致了监测数据不能及时传输和处理,影响了煤矿生产过程中的决策和调控。

4.信息传输不安全随着信息技术的发展,煤矿监测监控系统中的信息传输方式已经不能满足安全需求,存在着信息泄露的风险,这就可能会导致煤矿生产中的一些重要信息被泄露或被攻击,影响煤矿的安全生产。

二、改造研究1.更新设备煤矿监测监控系统需要更新一些老化设备,采用更先进的监测监控设备,提高系统的稳定性和可靠性。

要采用更加适应煤矿生产需要的设备,以确保监测监控系统在任何情况下都能够正常运行。

2.拓展监控范围煤矿监测监控系统需要拓展监控范围,实现对整个煤矿生产过程的全面监控。

可以采用无线传感器网络技术、云计算技术等手段,实现对煤矿中各个角落的监控,及时发现潜在的安全隐患。

3.提高数据处理能力煤矿监测监控系统需要提高数据处理能力,采用更加先进的数据处理技术,实现对大量数据的及时处理。

可以采用人工智能技术、大数据分析技术等手段,提高数据的处理效率和准确性,确保监测数据能够及时传输和处理。

煤矿安全监测系统的研究与应用

煤矿安全监测系统的研究与应用

煤矿安全监测系统的研究与应用煤矿是中国能源工业的重要组成部分,然而,煤矿也是危险性最大的行业之一,经常发生煤层爆炸、瓦斯爆炸、地质灾害等自然灾害,给生命财产造成巨大损失,因此,煤矿安全监测是迫切需要解决的问题。

近些年来,随着科技的快速发展,煤矿安全监测系统的研究和应用逐渐成熟,为煤矿安全生产提供了多种技术手段。

一、煤矿安全监测系统的意义煤矿是典型的封闭式工作环境,空气质量、瓦斯和粉尘含量等环境要素是造成生产事故的主要原因。

为了实现矿山安全智能管理,必须建立起一套完整的数据采集、贮存、传输、处理和分析的煤矿安全监测系统,可以实现以下功能:1.实时监测矿井环境中的温度、湿度、采空区空气压力和风速等安全参数,及时掌握矿井工作面的情况,对工作面进行实时监控,减少煤矿事故发生的可能性。

2.实时监测瓦斯气体等有害气体的浓度,能及时发现安全隐患,预防瓦斯爆炸。

3.实现对矿井内部的地质结构、矿体赋存、矿压变形、放顶煤情况等问题进行实时监测、预测和预警,能够降低地质灾害发生的概率。

4.实现对煤矿透水情况、防水排水设施的监测,保障矿区排水正常工作,提高免灾能力。

二、煤矿安全监测系统的组成要素煤矿安全监测系统主要由传感器、数据采集器、数据传输设备、控制监控系统和数据库等要素构成。

1.传感器:煤矿安全监测系统中的传感器可以探测温度、湿度、有害气体浓度、煤层瓦斯含量、矿体形变等矿井的安全参数,传感器是煤矿安全监测系统中最基础的组成部分,具有极其重要的作用。

2.数据采集器:数据采集器是核心设备,它可以采集传感器产生的信号,并将信号转化为数字化的数据,接着再将这些数据上传到监控系统中,经过进一步的分析和处理,进行决策。

3.数据传输设备:数据传输设备是为了将数据从煤矿内部传输到云端,以确保数据在异地备份和远程监测,防止设备故障时,数据丢失。

4.控制监控系统:控制监控系统是整个煤矿安全监测系统的核心,实时监测数据上传情况,并基于数据的分析结果进行预警、报警和自动控制。

浅谈对煤矿监测监控系统应用的研究

浅谈对煤矿监测监控系统应用的研究
1积极 推广监测监控系统的应用 。实现煤矿安全生产 1 . 1现阶段我国煤矿监测监控系统 的发展 现状 我 国煤炭行业 的监测监控技术应用较晚 ,8 O 年代初 ,部分煤矿 从 国外引进 了一批监测监控系统 , 如美 国的S C A D A 系统 、 英国的M I N O S 系统 、德 国的T F 一 2 0 0 系统、法 国的C T T 一 6 3 / 4 0 / u 系统、加 拿大 森透 里 昂系统 。这些 系统在我国煤炭行业 中发挥 了作用 ,也为 我国研制 煤矿监测监控系 统提供了借鉴 ,但是 由于系统价格过 高,系统维护 困难 ,系统 软件 通用性差,技术服务有缺憾及有些 系统的技术 并非 先进等因素 , 我 国的煤矿使用 国外 的监测监控 系统有很 大的局限性 。 我 国在 引进 国外煤矿 监测监控 系统的 同时 ,通过消化 、吸 收并 结合 我 国煤矿实 际情况 ,研制 出了K J 9 0 ,K J 9 5 , K J I O 1 ,K J 7 O N ,K J F 2 0 0 0 , K J 4 / K J 2 0 0 0 及K J G 2 0 0 0 ,再加上M s N M 和W E B G I S 等数字化和 综合 化煤 矿安全 网络 的检 测体系,这些系统软硬件功效 、可靠性 、稳定性、 专业性 、生 产规 模以及企业性质等都标志着我 国煤矿其 监测监控体 系技术水平 的高低 。 1 . 2 监测监控 系统 的应用对实现煤矿 安全 生产 的重要性 根据煤矿 其安全规程的规定 ,要求全部矿井都 要装 备安全的监 控系统 ,同时矿 井安全的监控系统其安装 、维护 与使用 都必须满足 本规程与相 关规 定要求。煤矿生产 因具备较差井 下环境 、集聚瓦斯 容 易、较 易引发 煤尘和瓦斯爆炸安全事故等特点 ,以及拥 有较多大 型 的机 电设 备,如: 电气设备 、压风机 、通风机及胶 带输 送机 、提 升机等 ,使得设 备正常运转情况如何和煤矿 的安全生产有 着直 接关 系 。矿井其监测 监控 系统作为确保煤矿能进行安全生产重 要手 段, 随着煤矿安全监 测监控系统技术的 日益发展 ,煤矿监测监 控设备在 煤矿 中的应 用对 煤矿实现安全生产有着重要作用 。近年 来,我国大 部分地方 、国有 煤矿都安装了安全生产监测监控体 系,且在很大程 度上对我 国煤矿 的安全产 生现状进行 了改善 。 1 . 3 监 测 监控 体 系 的安 全 构 成 整个监测 监控 体系主要 由传感器 、断 电仪 、传 输线 、调度盘、 地面主站 以及工 作站等几个部分组成 ,在现场使用 的是 非智能型和
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煤矿现代化
进行及时搜救。
2004 年第 6 期
2003( 2)
总第 63 期
结论
由计算机技术和网络化技术形成的安全监测信息网络 和安全生产过程着重于动态管理, 能动地分析、 预测和预防 事故的发生, 使事故的概率达到最低值。开发先进技术水平 的计算机监控系统,为提高煤矿生产效率和降低煤矿事故, 加快煤矿现代化建设的步伐都有重要意义。本系统在对矿井 下的瓦斯实时数据进行实时监控基础上, 增加了逃生监测和 搜救监测, 提高了煤矿安全监测的应用价值。 参考文献 [ 1] eZ8 用户手册 [ 2] 景旭 , 卢文 . 单片机矿井安全监测系统. 自动化与仪表.
煤矿现代化
2004 年第 6 期
总第 63 期
煤矿安全实时监测系统研究与应用
华东师范大学信息科学技术学院 刘志寒 姚 萌 摘 要 本文介绍了一套应用计算机技术以及网络化技术开发的煤矿安全信息系统。 该系统通过研制兼容现行煤矿安全系统数据传输格式的数据汇接器, 构建井下网络, 形成立 体化数据采集系统; 井上开发监控软件和煤矿安全信息数据库, 形成全局监控网络。 关键词 安全监测 分布式 单片机
[ 3] 夏国俊. 煤矿安全管理百科全书. 安徽文化音像出版社. 2003. 10 [ 4] 石秉义. 一种优化设计的煤矿安全监控系统. 微型机与 1998. 10 应用. [ 5] 中国集成电路大全编委会. 中国集成电路大全 - 集成 1985 运算放大器. 北京: 国防工业出版社. 作者简介 刘志寒 1979 年出生 , 女, 四川丹棱人, 华东师范大学电 传输与处理. 子系硕士研究生, 研究方向: 信号检测, 1957 年出生, 姚萌, 男, 上海人, 华东师范大学电子系副 教授, 研究方向: 数字信号处理, 无线通信. 2004-08-2全监测系统的构成
该系统是一个以微型计算机为中心安全监测系统, 由地
面控制中心、 软件系统、 网络系统、 传输系统、 井下智能终端 和各种矿用传感器组成见图 1。
2 煤矿安全监测系统的系统分析
2. 1 数据通讯部分 数据输入输出 ( I/O ) 模块和监控中心的数据传输采用由 多个 RS- 485 接口的单片机控制器组成的分布式数据采集和 控制系统。煤矿安全系统因其特殊的应用环境使得它的数据 可靠性非常重要。RS-485 串行总线标准, 结构简单、 组网容 易, 而且采用平衡发送和差分接收方式来实现通信, 具有较 高的灵敏度和抑制共模干扰的能力, 这正是煤矿安全检测系 图1 煤矿安全监测系统框图 地面控制中心是整个系统的核心, 集中管理和控制整个 监控系统的运行。地面控制中心的由系统管理服务器、 监控 主机、 网络设备等组成。其中, 监控主机用来运行监控系统软 件, 同时还可以把多台计算机组成计算机网络, 实现数据共 享。在地面控制中心的网络系统构架中采用了 “ 浏览器 / 服 务器” 结构, 也即 “ 瘦客户机模式” 。 在这个体系结构中, 各层 次分工如下: 瘦客户: 提供简洁的人机交互界面, 完成数据的输入 /输 出; 业务服务: 完成业务逻辑, 实现客户与数据库对话的桥 梁。同时,在这一层中,还应实现分布式管理、负载均衡、 统设计采用分布式数据采集系统和控制结构的重要原因。 RS-485 总线标准, 在以 10kbps 速率传输数据时传输距离可 2km 。如果降低波特 达 12m , 而用 100bps 时传输距离可达 1. 率, 传输距离还可进一步提高。在矿井下, 空间距离通常都比 1. 2km 的传输距离是难以满足其通信传输要求, 较大, 中继器 的加入可以很好地解决这个问题, 理论上每个中继器之间可 128 以带 个智能终端。但是, 考虑到 rs485的负载匹配, 两个 中继器之间的总线上挂上大概 40!50 个智能终端,其可靠 性、 准确性和传输距离能同时得到保证。 通信机制采用主从式, 在正常情况下, 由下端服务器查 询各个终端, 轮询一遍, 将采集的数据储存至后台数据库中。 当智能终端所采集的数据超过其自身的设定报警门限值时,
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3 煤矿安全监测系统的系统功能
该系统建立在以 Windows 操作系统为平台的环境下, 软 件系统采用模块化、 多任务、 多窗口的设计思想, 其系统功能 分为三大模块: 安全实时监测、 逃生监测、 辅助搜救。 ( 1) 安全实时监测。可对各种类型传感器数据的采集和 传输, 对采集的煤矿安全数据进行实时处理和分析, 并可实 图2 智能终端模块图 现超限报警和断电控制的处理。矿井下瓦斯浓度分布图采用 等高线形式, 用红黄绿等颜色表示不同的浓度, 根据这些变 化, 进行生产决策: 或继续生产, 或加强通风, 或抽放瓦斯, 甚 至停止生产。 ( 2) 逃生监测。在矿井下, 当瓦斯超限报警时, 地面控制 中心根据从矿井下传来的实时数据采用遗传算法优化出撤 离路线, 通过井下智能终端将撤离路线显示出来。智能终端 上的警报灯显示为红色表示不能从此通过, 显示为绿灯表示 可以从此通过。 ( 3) 辅助搜救。如果发生事故, 该系统具有无线数据交 换及定位的功能, 能提供井下数据配合井上搜救工作。每个 矿工的身上携带一个 RF 射频装置,射频信号可自动接入每 个智能终端系统, 通过它, 可将在其发射范围内的矿工的数 据传送至井上的监控中心。这样事故后, 通信系统中断的情 况下, 仍可以根据通信中断前从井下传上来的矿工定位信息 整个智能终端模块以一个单片机为控制中心, 各类传感 器将各种气体浓度值变换成模拟量 ( 如电流, 电压, 频率信 号) 或直接变换成预定义结构数字量。这些模拟量经过特殊 的信号适配电路, 防止电磁干扰保护器和保护电路后, 形成 有相似动态范围的电压信号量。由 MCU 控制器来选择某一 时刻某一路模拟量, 供 A/D 转换器采样。模拟电压量转换为 数字量后, 供 MCU 读取。 此时 MCU 将按照所选择的通道, 按 预定义的物理量, 把输入的 A/D 转换值换算成为具体物理含 义的数据值 ( 如甲烷或一氧化碳的气体浓度) 。单片机将按 照井上监控中心发出的查询命令, 将各种传感器采集到的环 境参数通过串行通信口发送到井上的数据控制中心。地面监 控中心的主机可将数据存储到后台数据库中, 供以后作分析 处理。井上监控中心发出的控制命令, 可控制智能终端引发 语音报警, 语音提示信号, 闪光报警信号, 报警警笛提示音,
Fail/ Recover 、 安全隔离等; 数据服务: 提供数据的存储服务。一般就是数据库。 矿领导, 系统操作员, 还有其它需查询此数据的人均可 通过网络进行访问。 采用以上的技术, 我们就解决了客户 /服 务器模式中面临的最严峻问题: 客户机增多 --> 数据库连接 增多 --> 服务器不断扩容 --> 当机。在多层体系中, 由于客 户机不是直接访问数据库, 而是通过业务逻辑服务层, 因此 我们可通过业务层有效地实现各连接公用数据库连接。也就 100 个客户端同时在线,我们可能到数据库只有 10 个 是说, 实际连接。 井下智能终端以一个单片机系统为控制中心, 负责将采 集的煤矿安全数据打包, 送到井上接入地面公共网并传输到 地面控制中心, 并接收井上控制中心的控制命令, 实现井下 风电瓦斯闭锁。网络系统和传输系统包括调制解调器、 路由 器、 公共网, 完成数据传输。
或者控制外部设备操作, 如通风机组可以在井下有害气体浓 度超标的时候开始打开, 为井下通风换气。 单片机采用 ZiLOG 公司的 Z80F6423 , 它拥有 20MHz 的 CPU CPU 高性能 , 除了强大的 内外核外, 其外围电路也很有 Z80F6423 在此片子 特色, 考虑到对嵌入式芯片系统的要求, 上集成了许外围电路, 我们在开发中, 基本不需增加许多外 部器件就可以构成完整的系统, 大大减少了系统成本和设计 64KB FLASH 、 60-Bit 复 杂 度 。 Z80F6422 包 括 4KB SRAM 、 GPIO 、 IrDA 编译码电路、 I2C、 2 个 UART 接口等等, 以及一个 实时时钟, 一个看门狗电路。拥有这些丰富的外设资源, 使该 款芯片非常适合于工业控制、 通信、 自动控制的应用。特别是 自带的看门狗, 对于煤矿安全检测系统而言, 可靠性和稳定 性都得到了保证。 本系统要求有数据存储功能 , 而且断电后仍能保持时 间、 甲烷浓度等数据,以便在特殊情况下 提供调查数据,因此 需要使用 EEPROM 作为存储器。 我们采用带 I2C 总线的 2K ! 8 位 EEPROM-24C16 , 由于该芯片采用串行通信 , 因此软硬 件的设计较简单。总之,我们从体积小、 功耗低、 成本低、 电路 简单等方面对系统硬件进行了优化设计, 使系统性能良好、 性价比高,使用方便。 RF 射频模块采用了 cc1000 的芯片, cc1000 电流损耗 低, 有集成的位同步器, 非常少的外围器件, 且不需要外接的 RF 开关 /IF滤波器, 同时它供电电压低, 体积较小, 使矿工携 带的 RF 装置轻巧方便。矿工身上的 RF 装置与智能终端上 的 RF 模块数据交换, 此数据信息包括个人信息、 地址信息、 以及矿工携带的传感器采集的煤矿安全信息数据。
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