智慧化安全监测系统在矿山采矿工程中的应用研究

智慧化安全监测系统在矿山采矿工程中
的应用研究
摘要：在我国国民经济发展中，矿产资源起着非常重要的作用。

然而，由于
矿山采矿工程本身存在较多的安全隐患，如高空坠落、坍塌、爆炸、有害气体泄
漏等，如果安全防范措施安排不当，将会引发安全事故。

但近年来，随着网络化、数字化、信息化技术的发展与应用，智慧矿山建设受到国家与社会的广泛关注。

通过智慧化安全监测系统，可以对矿山采矿工程的各项数据进行实时监测，并对
数据特征进行统计分析，从而可以大大提高矿山开采过程的安全性，保障人员和
设备的安全，推进矿山开采领域的科学、健康、可持续发展。

关键词：矿山；采矿；安全监测
一、引言
近年来，我国矿山采矿行业正在逐步向着智慧化升级。

国家在智慧矿山系统
建设方面加强政策引导，鼓励矿山企业建立智慧化安防监测系统，实时监测矿山
采矿工程的现场工况，并能够追溯查询出现问题的原因。

随着5G网络建设与普及，矿山企业的智慧化安防监测系统得到了快速的发展。

这些系统通过大数据技术、物联网技术、高清监控、传感器等多种手段实现对采矿现场的全方位监控，
管理者可以实时了解采矿现场的最新动态，工作人员也能够随时掌握矿山采矿工
程的相关信息，从而在保障矿山采矿工程安全的同时，提高矿山采矿效益，推进
矿山智慧化与可持续发展。

二、矿山智慧安防监测系统概述
（一）网络系统
矿山智慧安防监测网络系统旨在通过技术手段提高矿山的安全性和监测能力。

该系统通常由多个组件和子系统构成，包括视频监控、传感器监测、数据分析和
报警等功能[1]。

第一，视频监控。

矿山智慧安防监测网络系统使用摄像机和视频录像设备来
实时监控矿区各个区域的情况。

这些摄像机可以覆盖关键区域、道路、生产设施
以及入口出口等重要位置，确保对矿山进行全面监控。

第二，传感器监测。

系统
中使用各种传感器设备来监测矿山的环境和生产参数。

例如，温度、湿度、气体
浓度、地质变形等参数可以通过传感器实时采集和监测，以便及时发现异常情况
和潜在风险。

第三，数据分析和报警。

系统会对采集到的各类数据进行分析和处理，利用算法和模型检测异常事件和安全风险。

一旦发现异常情况，系统能够自
动生成报警信息并及时发送给相关人员，以便他们能够迅速采取适当的措施进行
处理。

总之，矿山智慧安防监测网络系统通过综合应用视频监控、传感器监测、
数据分析和报警等技术手段，提供全面的安全监测和预警能力，有助于提高矿山
的安全性和生产效率[2]。

（二）监控系统
矿山智慧安防监测监控系统是一种综合应用信息技术和监控技术的系统，旨
在提高矿山的安全性和监测能力。

该系统通过使用多种设备和技术手段来实现对
矿山区域、设施和生产过程的全面监控和管理。

矿山智慧安防监测监控系统通常包括以下主要组成部分：第一，视频监控。

系统通过布置摄像机设备来实时监视矿山各个关键区域的情况。

这些摄像机可以
覆盖矿坑、巷道、采矿设备和其他重要位置，以提供全方位的监控和录像功能。

第二，传感器监测。

系统利用各种传感器设备来监测矿山的环境参数、生产
参数和工艺过程。

例如，温度、湿度、气体浓度、压力等参数可以通过传感器实
时采集，并与设定的阈值进行比较，以便及时发现异常情况和危险因素。

第三，
智能分析与预警。

系统通过数据处理和智能算法实现对监测数据的分析和识别。

它可以根据预先设定的规则和模型，检测出异常事件、危险情况和潜在风险，并
及时生成警报信息。

这有助于提前预警和采取适当的措施来避免事故和损失。

（三）存储系统
智能化监控系统随时都会产生大量数据信息，必须保证存储系统的可靠性。

在矿山监测系统中采用分布式的存储集中管理系统，在矿山开采区域内建立多个
独立的存储系统，在中心区域建立集中存储系统，同时利用云技术启用云数据库，支持监测数据上传到云端。

存储系统用来存储矿山安全监控系统监测到的各项数据、影像资料等，可用于矿山安全事件的查看与回溯。

由于矿山地形复杂，在实
际应用中一般会按照安全管理的要求对不同的监控区域设定不同的安全等级，选
用的监控摄像机和存储设备也不相同。

三、矿山安全监测系统常见问题
（一）监测系统问题
矿山监测监控系统可能出现误报问题的原因有多种情况。

其中包括：第一，
系统程序问题。

系统的程序代码可能存在错误或异常，在数据传输过程中产生误
报的错误代码。

第二，外界磁场干扰。

附近存在大功率电子设备或强磁场源可能
会影响数据传输质量，导致监测系统受到外界干扰而产生误报。

第三，供电系统
故障。

如果供电系统发生故障，导致监测用传感器断电，就无法正常采集和传输
数据，可能引起误报。

第四，线缆故障。

监测系统的数据传输线路如果发生短路
或其他故障，可能导致信号传输不稳定或中断，进而造成误报。

第五，传感器缺陷。

监测使用的传感器可能出现缺陷，例如进水、损坏等情况，这会影响数据采
集和传输的质量，可能引发误报。

为了减少误报的发生，矿山采矿工程中应注意
系统的设计和维护，确保各个组件和设备的正常运行，并进行定期的检测和维修
工作[3]。

（二）雷击引发危险
在进入夏季后雷雨天气也会给矿山智慧监测系统带来威胁，遭遇雷击后，监
测监控系统的故障率会明显提高。

当气候炎热潮湿时，监测设备的绝缘性能和线
缆的屏蔽性能会下降，这可能会导致数据传输出现错误，信号不稳定。

此外，如
果监测监控系统遭遇雷击，通讯可能会中断，数据可能会在传输过程中丢失或损坏，从而影响系统的正常运行。

过去的雷电灾害案例表明，导致监测监控系统遭
遇雷击的原因之一是系统中某些元器件的防雷能力不足。

虽然整个系统采取了接
地处理，并使用了屏蔽线缆，但由于雷电产生的能量极大，仍然会对监测监控系
统中的设备造成严重破坏，引发系统故障，最终导致整个系统瘫痪。

如果井下存
在可燃气体，则会增加爆炸和人员伤亡的风险。

因此，在监测监控系统设计时，
应尽可能增强设备的防雷能力，建立完善的防雷措施，加强现场巡检和维护，确
保设备和系统的长期稳定运行。

四、矿山安全监测系统优化策略
（一）优化监测系统
结合矿山采矿工程生产工作的实际情况合理选择确定监测监控设备的规格、
型号，将设备使用过程中出现的误码故障与研发机构、生产企业共享，以促进监
测监控设备完善漏洞、技术升级，提高设备的工作传输能力；针对电磁干扰问题，可以在相应的区域加装屏蔽装置，对监测监控设备起到保护作用，保证监测电缆
屏蔽层接地良好；监测监控系统应采用独立电源，可以提高系统的稳定性；做好
监测监控系统的维护管理，定期更新系统，做好传感器的养护管理；加强对工作
人员的技能培养，工作中严格遵照相关规定，避免人为因素影响监测监控系统的
稳定运行。

（二）避免系统雷击
为对中心站进行有效的雷电防护，可以在监测监控中心站周围安装雷电防护
装置。

这种装置可以预防直击雷、雷电感应、雷电波侵入、雷电磁脉冲等雷电灾害，大大降低了系统损坏的风险。

目前，雷电防护装置广泛应用，已成为防范雷
电灾害的重要手段。

但在安装雷电防护装置时，必须考虑到防护装置不会影响监
测监控系统数据信息的正常传输。

雷电防护装置的电路参数必须设计合理，以确
保矿山地下监测监控中心站的安全。

因为该装置具有强大的雷击防护能力，因此
只要设计合理，雷电防护装置就是一种简单、高效、安全的方法来应对夏季雷电
灾害。

四、结语
矿山采矿工程的安全事故一旦发生将会造成无法挽回的损失，严重情况下还会造成人员伤亡。

因此，矿山企业应该采取有效的措施来避免矿山采矿工程安全事故的发生。

智慧化安全监测系统是保障矿山安全生产的关键手段。

智慧化安全监测系统在矿山采矿工程中发挥着重要的作用，可以提升监测系统的效率和安全性，同时也为管理者提供了更多的数据支持。

针对智慧化安全监测系统在监测系统中经常出现的问题，优化策略已经得到了提出，从而提高了矿山采矿工程的安全性。

参考文献
[1]黄磊.智慧化安全监测系统在矿山采矿工程中的应用[J].中国金属通报,2023(01):29-31.
[2]王俊民,黄修鹏.充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用[J].世界有色金属,2022(11):43-45.
[3]梁俊锋.矿山采矿工程中的安全管理[J].能源与节能,2022(04):194-196.。