煤礦安全監控系統介紹精選(九篇)

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第1篇：煤礦安全監控系統介紹范文

督查組聽取了兩旗煤炭管理部門關于春節期間的安全生產工作部署和安全監測監控系統運行情況介紹，檢查了兩旗遠程監控平臺，并抽查了準格爾旗官板烏素煤礦和唐公塔煤礦、伊旗裕隆富祥煤礦和伊泰公司大地煤礦。

準旗、伊旗地方政府及煤管部門按照《中央辦公廳、國務院辦公廳關于做好2009年元旦、春節期間有關工作的通知》（簡稱《“兩辦”通知》）和《國務院安委辦關于切實做好元旦、春節期間安全生產工作的通知》，對煤礦安全生產工作做了精心部署和安排，煤炭管理部門繼續實行工作人員春節不放假和領導干部值班制度，加強安全巡回檢查，確保煤礦節日安全。各煤炭企業按照上級的指示，認真進行了安全部署和隱患排查工作并落實了企業領導跟班值班制度。

兩旗100%的煤礦安裝了安全監測監控系統，均實現了遠程聯網集中監控，監控平臺數據傳輸正常，運行狀況良好，抽查的四處煤礦除官板烏素煤礦存在一些問題外，其余三處煤礦安全監控系統運行正常，基本達到了要求，有效保障了煤礦安全生產。

第2篇：煤礦安全監控系統介紹范文

關鍵詞：煤礦; 監控系統; 智能; 網絡

Abstract: with the improvement of science and technology, the content of science and technology of coal mine safety supervision and coal mine safety equipment level is then ascension. Form the whole mine safety production monitoring network, and for safety production provides reliable information technology security. Development and construction of an open, with a unified standard in the mine safety monitoring platform is the trend of The Times.

Keywords: coal; Monitoring system; Intelligent; network

中圖分類號： X924.3 文獻標識碼：A 文章編號：

一、通用技術要求及規范

按照國家安全生產監督管理總局年頒發的《煤礦安全監控系統通用技術要求AQ6201-2006》和《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范AQ1029-2007》，對煤礦安全監控系統的具體技術指標及相關傳感器的配置標準進行了詳細明確。解決以前煤礦安全生產監控系統沒有行業標準，造成傳輸協議和接口標準不統一，各分(子)系統之間不能互通和兼容，信息資源難于共享，監測系統、控制系統和管理系統不能實現聯動的問題，從而促進煤礦行業安全生產軟硬件研發和服務保障系統能力的提升。其內容主要體現以下幾方面：

1、規定要求全面。

新標準對煤礦安全監控系統的范圍、規范性引用文件、術語和定義、裝備要求、設計和安裝、甲烷傳感器的設置、其它傳感器的設置、使用與維護、煤礦安全監控系統及聯網信息處理、管理制度與技術資料等方面進行了詳細要求，并介紹了低濃度甲烷傳感器調校方法和礦用開關瓦斯電閉鎖接線原理。

2、加大了監控密度與要求

一是明確低瓦斯礦井要裝備監控系統，對《煤礦安全規程》第158條進行了修改，明確低瓦斯礦井必須裝備安全監控系統。

二是增加了傳感器的設置數量。通過增加傳感器的數量，加大監控密度，形成固定地點監控和流動人員巡檢相結合的測控網絡。因此，新標準對《煤礦安全規程》169、170條、175條及表3進行了修改，增加了甲烷傳感器的安設數量。

3、提高系統及傳感器穩定性要求

《煤礦安全監控系統通用技術要求》規定接入系統的傳感器的穩定性指標大于15天。

4、重視系統維護工作

對使用維護工作進行了細化，增加了對檢修機構、配備儀器、調校方法、維護方法、報廢、圖紙資料和信息保存等內容。對監控系統中心站及聯網網絡中心的管理提出了要求。

二、對煤礦安全監控系統的主要要求

1、在增加設備配置的情況下，安全監控系統巡檢周期要控制到30s以內要求，這是系統最基礎的技術指標。

2、部分傳感器的穩定性不能滿足15d要求，不同種類傳感器之間有差別，同類傳感器不同個體之間也存在差別。主要體現在采用催化元件的瓦斯和一氧化碳傳感器。

3、系統數據分析、處理和聯動方面功能需要補充，煤礦安全監控系統的監測數據變化和刷新頻率較慢、控制點比較分散、距離比較長，要求系統在模擬量、開關量以及導出量的斷電設置上，手段要更豐富些，采用統一格式的數據顯示，并對數據備份、網絡和網絡安全方面進行完善。

三、技術改造原則及應達到的效果

1、總體規劃，分步實施的原則。安全監控系統技術改造可分為兩個部分：一是系統技術標準的改造，確保系統指標滿足標準和使用要求；二是傳感器配置的增加，使監測點的配置符合標準要求。

2、整體布局,重點突出的原則。系統技術標準改造涉及系統主站層、傳輸層和設備層的全部設備，首先保障系統主體結構和穩定性滿足使用和維護要求，而設備配置的大量增加,系統負載的不斷加大對系統布局設計的合理性及穩定性,是一種沖擊和檢驗。

3、穩定性與經濟性原則。在具體技術選擇中，以確保系統運行穩定和利于日常維護為前題。對于新技術的采用，以煤礦現場情況與實際需要為選擇標準。提高方案的性價比，避免設備更換的“一刀切”，對于允許使用和滿足要求的設備不立即更換。

4、開放性與安全性。以系統主體的數據安全為重點，確保系統主機與服務器的網絡安全性，同時最大限度實現數據共享，開發數據綜合分析價值。

5、后繼開發與可維護性。在設備及軟件的選擇上，充分考慮其通用性，擴大可選擇范圍，減少后繼開發及維護投入。

應達到的效果：

首先系統技術指標及系統容量滿足標準要求，即在達到標準及監測要求的最大分站級設備數量時，系統巡檢時間和控制執行時間等指標均滿足要求。

其次，系統分析、邏輯處理及斷電功能滿足要求；統一數據顯示和輸出格式；數據保存、監測聯網及網絡安全方面進一步提高；提高設備檢定水平。

最終系統傳感器配置數量及穩定性指標滿足新標準及規定要求。重點保障海域區域的安全監控系統的監測設備配置要求。

四、主要技術研究及應用

我們認為，對系統整體的技術要求中，最重要的一點是對“系統最大巡檢周期不大于30S”的要求。由于煤礦安全生產環境、作業狀況的特殊性，煤礦安全監控具有電氣防爆要求、工作環境惡劣、電磁干擾嚴重、監測對象變化緩慢、控制功能單一和傳輸距離遠等特點，普遍采用單片機和485總線的方式，其傳輸內容為數據幀格式，在該方式下，系統巡檢時間就成為煤礦安全監控系統的基礎技術指標，其決定著系統容量、傳輸距離、數據采集時間、控制執行時間等系統指標，決定系統通訊結構、數據格式等系統處理方式。目前的煤礦安全監控系統多分為設備層、傳輸層和數據處理層，但只要采用一主多從、時分制點名巡檢進行數據通訊的傳統方式，不可避免的矛盾是系統測點容量與巡檢時間的限制。設備層傳感器數量的增加，帶來的是傳輸屋設備數量的同步增加，主站必須逐個對所有分站進行巡檢，導致巡檢周期長、傳輸速度慢、時效性差和聯動反應弱。

目前對提高系統巡檢周期的主要方法：

1、提高系統通訊速率。煤礦監控系統通訊速率多為1200、2400和4800bps。但提高系統通訊速率對縮短系統巡檢時間的作用有限，因為提高系統通訊速率帶來的是系統傳輸距離的縮短和抗干擾能力下降，犧牲的是系統的穩定性。并且系統傳輸距離的縮短，需要增加通訊中繼設備，而中繼設備的運行情況將決定整個系統的穩定性，不宜采中通訊中繼設備。所以系統通訊速率的提高，需要根據系統規模及現場安裝情況確定。

2、虛擬主機串口，增加傳輸通道。目前煤礦安全監控系統主機多采用一主多從和時分制，通過1到2個傳輸接口與下級設備進行通訊。增加傳輸通道即將一路通訊擴展到多路通訊，將系統通訊層設備劃分成多個區域，每個區域通過各自獨立的傳輸線路和傳輸接口與系統主機進行通訊。目前該方法的優點是對系統設備改動少、不增加通訊中繼設備，并且可將系統劃分成多個地理上分離的區域進行同時巡檢，可以有效地縮短巡檢周期和進行了故障隔離。是目前控制系統巡檢周期的有效手段。

3、采用以太網與RS485轉換,增加數據接口，實現監測數據的網絡WEB。

針對目前北皂煤礦成功應用井下防爆工業以太環網，將安全監控系統接入工業以太網，可以實現系統通訊速度質的飛躍。基于安全可靠，并且具有一定開放性的數據庫，對各種監控系統的數據進行有選擇地集成，統一數據格式和接口，采用標準通訊協議。從而可以通過一個窗口，對整個礦井監控系統的數據進行查看和瀏覽。統一數據倉庫，在集成化的數據管理中，所有的數據是在一個數據庫中進行管理，數據一旦被輸入，在整個系統中都可以使用。各種圖形、圖像、報表信息都通過統一方式在任何一臺終端統一瀏覽，統一界面。

五、礦井安全監控系統技術發展方向

通過對煤礦安全監控系統的應用與維護，目前需要改進與提高的方面主要是傳感器的更新與維護，主要體現在傳感技術的應用落后于現場環境監測的需要，傳感器的檢驗滯后于傳感技術的應用。

1、智能傳感器

傳感器具有模塊化的設計，實現數據處理和電源等電路的通用，可配接各種不同的傳感組件。當用于不同被測物理量時，只需更換傳感組件。同一傳感器還可同時接入多個傳感組件構成多參數傳感器。

具有多種輸出信號制式的智能傳感器可以很方便地接入各種不同結構的系統中，兼容性強。采用電壓或電流輸出時，可接入現場控制器中；采用雙極性不歸零的頻率輸出時，可接入標準分站；采用RS485等總線輸出時，可接入系統通訊線路中，提高傳輸速度。

2、智能監控站

第3篇：煤礦安全監控系統介紹范文

【關鍵詞】C/OS-II；遠距離控制；KDG15A型

1.前言

隨著煤礦綜合自動化程度的提高，井下網絡系統的應用也越來越廣泛，通過網絡系統不僅能在井下現場操作各種設備，同時能在地面實現遠程控制，而且能在地面實時監測各種設備的運行參數等，真正實現遠程綜合自動化系統。

目前國內現場的遠程控制開關種類比較繁雜，造成系統接人控制總線種類大，給現場應用造成困難，我單位目前研制的KDG15A型遠程控制開關是KJ95N型煤礦綜合監控系統的配套產品，通過現場總線RS485，用于遠距離控制設備的開關，同時帶有饋電狀態檢測功能，可反映被控設備的狀態。

2.需求及技術分析

隨著井下自動化程度的提高，井下各種設備的控制及監控系統，可以挪移到地面控制中心，實現集中控制，減少了人工系統，例如井下中央水泵房排水系統，當水倉達到井下警戒水位后，必須及時開啟井下水泵向地面排水，這時就要逐一開啟相應的設備，例如首先把相應管路的閥門開啟到位，并需監測閥門是否開啟到位；然后開啟真空泵向主排水泵抽真空，確保真空后，再開啟主排水泵，這樣的一系列操作必須在現場安裝遠程控制開關。

又例如井下的皮帶機控制系統，由于井下皮帶系統可以實現遠距離運輸，皮帶機路線長，但皮帶機系統根據煤礦安全規程要求必須安設溫度保護、速度保護、煙霧保護、跑偏保護、滿煤保護、沿線緊急停車、縱撕保護等8大保護系統，這幾大保護如何在遠距離實現，必須在現場安裝遠程控制開關。

因此遠程控制開關的應用在煤礦現場中非常廣泛，我單位根據目前煤礦的具體現狀，結合煤礦必須具備的六大系統中的監測監控系統，綜合分析后決定研發KDG15A型遠程控制開關，并選擇RS485現場總線，方便接入目前常用的KJ95N型煤礦綜合監控系統，給用戶提供了方便可靠的遠程控制開關。

3.KDG15A型遠程控制開關硬件設計

3.1 CPU控制器的選型

3.2 系統電源的設計

KDG15A型遠程控制開關考慮到要搭接KJ95N型煤礦綜合監控系統，由于KJ95N型煤礦綜合監控系統中具有9-18直流電源電壓，只需在內部簡單增加電源濾波以及相應5V、3.3V LM1117-3.3和1.8VLM1117-1.8型電源轉換就可以了，在此不在啰嗦。

3.3 抗干擾電路的設計

3.4 RS485電路的設計

數據處理及控制程序，任務啟動后，首先判斷是否有上位機發送的控制命令，如果有控制命令，根據上位機控制命令分別對端口進行控制，如無控制命令對所有端口進行監測，監測完成后將監測結果存儲到相應位置。

5.結論

本文根據井下現場綜合自動化的需求簡單介紹了KDG15A型遠程控制開關設計，該控制開關系統設計簡潔，方便搭接KJ95N型煤礦綜合監控系統，為井下煤礦綜合自動化提供了很好的搭建平臺。該KDG15A型遠程控制開關已在我公司投入生產并依法取得防爆合格證和MA煤礦安全許可證，已投入到各個礦物局使用，并取得了很好的口碑。

參考文獻

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第4篇：煤礦安全監控系統介紹范文

【關鍵詞】星型網絡;樹型網絡;環型網絡;復合網絡

1.引言

安全監控系統為煤礦安全生產保駕護航、是井下“六大系統”的重要組成部分，系統一般由傳感器、執行器、分站、隔爆電源、主站或傳輸接口等井下設備組成。監控系統信息傳輸應符合MT/T899《煤礦用信息傳輸裝置》的要求，系統網絡是指系統中的分站與分站之間、分站與中心站之間、分站與傳感器（含執行機構）之間的相互連接關系。監控系統的網絡形式同一般的數字通信和計算機通信網絡相比，具有本質安全的特殊要求。為保證系統的安全可靠運行，網絡結構應滿足如下條件：取得安標及防爆認證，在傳感器分散分布的情況下，通過與適當的復用方式配合，使系統的傳輸電纜用量最少、抗電磁干擾能力強、抗故障能力強，當系統中某些分站發生故障時，力求不影響系統中其余分站的正常工作;當傳輸電纜發生故障時，不影響整個系統的正常工作;當主站及主干電纜發生故障時，保證甲烷斷電及甲烷風電閉鎖等功能。安全監控系統傳輸網絡結構主要有星形網絡結構、樹形網絡結構、環形網絡結構、復合網絡結構等。

2.星型網絡結構

星形（又稱放射狀）網絡結構就是系統中的每一分站通過一根傳輸電纜與中心站相連，如圖1所示。采用這種網絡結構的監控系統具有發送和接收設備簡單，傳輸阻抗易于匹配，各分站之間干擾小，抗故障能力強，可靠性高，并且可以由中心站向甲烷等傳感器本質安全供電等優點。但是這種結構所需傳輸電纜用量大，特別是當系統監控容量大、使用分站多時，系統的造價高，且不便于安裝和維護。因此，該網絡系統僅用于小容量的監控系統，不宜用于中大型監控系統使用。

圖1 星形網絡結構

3.樹形網絡結構

樹形（又稱樹狀）網絡結構是將系統中每一分站使用一根傳輸電纜就近接到系統傳輸電纜上，如圖2所示。采用這種結構的監控系統所使用的傳輸電纜最少，但由于往往傳輸阻抗難以匹配，且多路分流，在信號發送功率一定的情況下信噪比較低，抗電磁干擾能力較差。在半雙工傳輸系統中，分站的故障還會影響系統的正常工作。例如，當分站死機時，若分站處于發送狀態，將會長時間占用信道，影響系統正常工作，直至故障排除或分站從系統中脫離。

圖2 樹形網絡結構

采用該種結構的監控系統，其信號傳輸質量與分支多少、分支位置、線路長度、端接阻抗、分站發送電路截止時漏電流等因素有關，不確定因素太多，難以保證質量。

4.環形網絡結構

環形網絡結構就是系統中各分站與中心站用一根電纜串在一起，形成一個環，如圖3所示。不難看出，環形系統需要電纜往復敷設。因此，使用電纜數量大于樹形系統，小于星形系統。環形系統中各分站的工作狀態是受中心站控制，具有如圖3所示：

圖3 環形網絡結構

（1）由于傳輸電纜沒有分支。因此，傳輸阻抗易于匹配，不存在過電壓、過電流、電磁波反射嚴重等問題，系統抗電磁干擾能力強，利于防爆。

（2）由于上一分站的信號僅僅傳給下一分站接收。因此，不存在多路分流問題，并且當分站誤動作時，不會出現傳輸線上信號能量迭加問題，也不會因為發送電路漏電流較大而影響系統工作。

（3）由于環形系統中任一分站既是上一分站的接收機，又是下一分站的發送機，分站可對接收到的數字信號進行門限判決、整形、放大。因此，在數字傳輸方式下，抗干擾能力進一步加強。

（4）環形系統的致命問題是抗故障能力差，當系統電纜在任一處發生故障（短路或開路）或任一分站發生故障時，整個系統將無法正常工作。因為在故障點之前的分站雖能接收到同步信號，但信號不能傳至中心站，而在故障點之后的分站，接收不到信號，無法正常工作。

5.復合網絡結構

復合網絡結構是環形和樹形結構的復合改進。把井下劃分幾個大區域，區域間采用環形網絡結構與中心站相連，區域內分站采用樹型結構，如圖4所示。

圖4 復合網絡結構

復合結構中傳輸通道一般由冗余工業以太環網和現場總線組成，如RS485和CAN總線等。工業以太環網具有通訊冗余功能，一側線路故障時，因其自愈時間短，一般小于20ms，不影響系統正常運行，具有很高的可靠性能，同時復合網絡結構中樹形網絡使用電纜少、成本低、使用維護方便的特點，適用于大中型監控系統中。

6.總結與展望

本文分別介紹安全監控系統網絡傳輸中普遍應用的星型網絡、樹型網絡、環型網絡、復合網絡的優缺點，近年來，隨著科學技術的飛速發展，EPON、GEPON結構的試用，復合網絡是指出了系統網絡發展的重點方向。

參考文獻

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第5篇：煤礦安全監控系統介紹范文

關鍵詞:RS-485 水位監控系統

煤礦安全日益受到重視,而水害更是煤礦安全中最為關鍵的問題之一[1,2],如何監控井下水位,成了一個重要的課題。在本為中介紹的系統是基于RS485總線的遠距離水位監控系統,采用AT89s52單片機為核心構成下位機,通過液位傳感器把要測量的水位信息轉換為4~20mA的標準電流信號,然后把標準電流信號通過電流/電壓變送器轉換為0~5V的電壓信號。0～5V的模擬電壓經過模數轉化為數字量,利用單片機讀取水位值。由于需要進行RS-485的串行通信,因此選用MAX485實現TTL電平與TIA/EIA-485-A之間的電平轉換。對于井上計算機,為了接收該數據,上位機選用波士電子生產的U485A型轉換器來實現RS-485/RS-232轉換。

1、硬件電路設計

基于RS485總線的遠距離水位監控系統硬件主要包括信號采集處理模塊、主電路模塊、RS485通信模塊和顯示模塊,下面一一介紹。

1.1 信號采集處理部分

基于RS485總線的遠距離水位監控系統,通過液位傳感器把要測量的水位轉換為4～20mA的標準電流信號,然后把標準電流信號通過電流/電壓變送器轉換為0～5V的電壓信號。

在此液位傳感器采用磁浮子液位計,磁浮子液位計又叫磁翻板或磁翻柱液位計,是玻璃板、玻璃管液位計的升級換代產品。就地顯示無須電源,顯示部分和介質完全隔離,不會因介質污染顯示條而使觀測受到影響。同時又具有玻璃板液位計不具備的特點。如不會擔心因溫度或壓力產生破裂,可捆綁磁性開關,并且可根據需要調節開關點位置,可根據需要安裝捆綁式液位變送器,輸出4～20mA信號。從而實現遠距離檢測或控制。

磁性浮子式液位計是以磁性浮子為感應元件,并通過磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用,反映被測液位或界面的測量儀表。

磁性浮子式液位計和被測容器形成連通器,保證被測量容器與測量管體間的液位相等。當液位計測量管中的浮子隨被測液位變化時,浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標中的磁性體作用,使其翻轉,紅色表示有液,白色表示無液,以達到就地準確顯示液位的目的。

還可根據工程需要,配合磁控液位計使用,可就地數字顯示,或輸出4～20mA的標準遠傳電信號,以配合記錄儀表,或工業過程控制的需要。也可以配合磁性控制開關或接近開關使用,對液位監控報警或對進液出液設備進行控制。

ISO EM系列隔離放大器是一種磁電隔離的混合集成電路,該IC在同一芯片上集成了一個多隔離的DC/DC變換電源和一組磁電耦合的模擬信號隔離放大器,它采用磁電偶合的低成本方案,主要用于對EMC（電磁干擾）無特殊要求的場合。抗EMC（電磁干擾）能力較差,特殊使用場合應注意增加電磁干擾抑制電路或采取屏蔽措施。

在本系統中,采用具體型號為ISO EM-A4-P3-O4的直流電壓/電流信號隔離放大器,可以實現4～20mA/0～5V的轉換,模塊供電電源為5V。

1.2 主電路模塊

1.3 RS485通信模塊

1.4 顯示模塊

2、系統軟件流程

數據發送程序流程如圖6所示。進入程序后,依次將起始字節、地址字節、4個壓力值數據字節、數據校驗字節和停止字節從串口發送出去。進入程序后,首先將待發送字節送入SBUF寄存器,然后通過發送中斷標志位TI的狀態來判斷數據是否已被送出,如果沒有則繼續等待,一直到TI位變為1。為了保證下一次數據的正常送出,再將TI位清零。將發送數據個數加1,檢查8個字節的數據是否全部發送完畢。如果沒有發送完畢則繼續發送,反之則退出程序。

3、結語

本文介紹了一種基于RS-485總線遠距離通信的礦井水位監控系統。該系統利用液位傳感器將煤礦井下水位信息傳送給系統核心——AT89s52單片機,經過計算處理后,將數據顯示并利用RS-485串行總線傳送至地面計算機。RS485技術成熟使用方便,對于尚未安裝工業以太網的煤礦而言,采用RS485總線,非常的合適。

參考文獻

第6篇：煤礦安全監控系統介紹范文

[關鍵詞] 物聯網 數字化煤礦 生產監控

引言

在我國經濟發展中，煤炭行業占據著舉足輕重的地位，同時煤礦安全生產也關系到人民群眾的生命和財產安全，各級政府也在不斷地采取新措施來保證煤礦的安全生產[1]。隨著物聯網時代的到來,物聯網技術同樣可應用到煤炭行業，進而加快煤礦的數字化建設。本文將物聯網技術應用到數字化煤礦生產監控系統建設中，以降本增效為目標，能夠提升我國煤礦企業的數字化水平。

一、物聯網的相關概念

1 物聯網的定義物聯網，是在“互聯網”的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡概念。嚴格而言，物聯網的定義是[2]：通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。

2物聯網的體系架構感知、互聯、智能是物聯網存在的基礎，因此學術界將物聯網劃分為三個層次：底層是用來采集數據的感知層；中間層是進行數據傳輸的網絡層；最上層則是應用層。

物聯網感知層能夠獲取真實世界中的數據，是物聯網發展和應用的基礎。通常，感知層包括數據的采集、近距離傳輸：首先通過傳感器等先進的設備來采集數據；而后通過藍牙、紅外、現場總線等數據傳輸技術來傳遞采集的數據。

物聯網網絡層的基礎是現有的通信網及互聯網，是對現有網絡技術的拓展，能夠利用長距離有線和無線通信技術、網絡技術等各種數據傳輸技術，把感知層采集到的數據信息可靠安全地進行傳送，為數據在遠端進行智能處理和分析決策提供強有力的數據支持。

物聯網應用層是數字化信息技術與行業專業技術的深度融合，能夠結合行業需求，進而實現智能化。應用層充分體現了物聯網智能處理數據的特點，把感知和傳輸來的信息進行分析處理，并提供正確的決策，實現智能化的管理，為用戶提供豐富的特定服務。

二、數字化煤礦的概念

“數字化煤礦”主要指利用計算機和各種網絡技術來實現對井下設備的自動控制，同時把煤礦的井下環境信息、設備工況信息呈現在統一的網絡平臺上。調度室能夠實時把握以網絡為核心的物聯網系統，構成數字化、網絡化、模塊化的新型煤礦生產監控系統。

建立完整的煤礦四維地理信息系統是實現數字化煤礦的基礎。以此能夠建立起精細的煤礦三維地質模型、二維電子礦圖、井巷工程以及數字化地面物理模型，這樣能夠對煤礦按照時間順序、空間順序（地理位置）進行可視管理和透明管理。同時利用先進可靠的傳感器和監控監測技術，管理地面的各種生產活動，動態的監控井下一通三防、機電運輸、水文地測、采掘工程各種生產情況變化，進而能夠實時的掌握煤礦的生產設施、生產進度的各項數據指標。

建設數字化煤礦，能夠提高煤礦生產效率、增加安全系數、增強企業的活力與競爭力。煤礦數字化建設，也是資源調度、指揮決策、搶險救災的重要手段，能大幅度地提高抗災救災能力。

三、物聯網技術在數字化煤礦生產監控中的應用

煤礦安全生產關系到國家經濟的發展和人民群眾的生命財產安全。如何強化煤礦安全管理模式，實現管理的現代化、數字化已成為國內外煤礦企業關注的重點。基于物聯網的全面感知、可靠傳送、智能處理這些特點，將物聯網技術應用于煤礦生產過程中，不僅能夠提高煤礦的安全生產，同時也能推動其信息化、數字化發展。以下就物聯網在數字化煤礦生產監控中的應用進行分析與展望。

1監控礦井環境煤礦的井下生產系統復雜、工作場所黑暗狹窄、采掘工作面隨時移動、地質條件不斷發生變化，這就要求對煤礦的生產環境進行準確的監控，主要包括對井下空氣的監測、對井下設備的監測等。基于物聯網的安全監控系統，主要用來監測空氣質量以及設備的運行情況，具體來說就是對井下的空氣中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳濃度的監測，同時監控風速、溫度等環境參數，并實時監控地面、井下的各種設備的開／停、饋電等狀態，為煤礦生產提供實時的、連續的、遠程的管理。基于物聯網的安全監控系統，分為井下和地面兩部分，井下部分利用各種設備來采集各種有效數據進行，然后傳送到地面中心站；地面機房中心站主要負責接收從井下傳輸過來的數據，然后通過地面監控子系統對各種數據進行處理分析，以曲線、圖形或報表等形式顯示數據；并支持各種查詢統計功能。

2 監控井下人員建立可靠實用的井下人員定位系統，提高對井下人員的監控和調度，增強發生事故時井下人員的快速反應能力，以改善煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義，因此，基于物聯網的人員定位系統應運而生。基于物聯網的人員定位系統主要由無線信息采集網絡和以太網有線網絡組成。無線網絡可以覆蓋整個巷道，進行人員信息的采集和傳輸；有線網絡主要進行數據在井上的傳輸和處理。基于物聯網的人員定位系統工作原理為：識別卡由下井人員攜帶；讀卡器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號；讀卡器和識別卡之間利用無線射頻方式進行非接觸雙向數據傳輸。當識別卡進入讀卡器的天線信號有效區域內時，讀卡器對接收的信號進行解調和解碼，然后通過工業總線傳輸到分站；分站通過采集讀卡器傳過來的識別信息，發送至地面傳輸接口或環網交換機，最后經數據采集程序處理寫入數據庫服務器。

3 監控生產環節煤礦的生產系統比較復雜，要實現對整個煤礦的實時監控，就也要關注煤礦的生產環節，這樣就可以杜絕領導指揮與礦井實際生產情況相脫節的現象，實現了網絡控制與礦井實際同步，真正推動了煤礦安全生產“物聯網”的發展。基于物聯網的數據上傳系統，能夠利用計算機網絡、通信、數據庫等技術，把煤礦監控系統采集的瓦斯數據和人員定位系統采集到的人員信息數據等傳送到上級管理部門，以便建立上級部門與煤礦之間的聯系。通過上傳的各種數據，上級管理部門能快速地掌控下屬各煤礦的生產情況及安全形勢，實時預測煤礦的潛在危險，及時發現事故隱患并進行排查整改，為進一步的管理決策提供了強有力的實時監控數據支持。

基于物聯網的工業電視監控網絡系統，也是煤礦安全生產“物聯網”重要組成部分。工業電視系統采用國內外先進的各種監控設備，在井下采煤面、煤倉、皮帶機以及地面重要區域安裝攝像頭，將收集到的圖像視頻傳輸到調度室。利用工業視頻監控系統，地面監控調度人員可以直接對井下的各個環節進行實時監控，及時發現問題及時解決。

本文主要介紹了物聯網的相關知識，同時分析展望了數字化煤礦的應用前景，然后結合目前我國煤礦行業的發展水平，把物聯網技術應用到數字化煤礦安全監控系統中。利用安全監控系統、人員定位系統、數據上傳系統、工業電視系統等先進的物聯網技術，實時監控煤礦井下生產中的各個環節，從而為生產指揮調度提供了有效的手段，也為各級領導監督指揮決策提供了重要的依據。

參考文獻：

第7篇：煤礦安全監控系統介紹范文

關鍵詞：機電一體化技術；礦井；應用

中圖分類號：TD60 文獻標識碼：A

煤礦機電一體化技術的應用，提高了煤礦生產的效率與質量，但是由于煤礦開采量增多，開采面環境不斷惡化，使得煤礦安全生產對機電一體化技術的要求也越來越高。在未來一段時間內，機電一體化技術會隨著科技的發展而被不斷的完善，并向著無人操作化發展，不斷提升機電一體化性能，縮短我國在這一方面與國際先進水平的差距。

1 煤礦機電一體化技術概述

一般來說提到機電一體化，人們馬上就會聯想到機械制造，往往將機電一體化技術歸類到機械制造行業中。事實上，機電一體化的概念最早出現在機械制造業中，但隨著其發展，逐漸應用于各個行業，并具有各自的內涵。機電一體化技術就是在機械技術基礎上，利用先進的計算機技術、網絡技術、自控技術、光學技術等等，增強生產模式以及手段的科學合理性。在煤礦行業中，煤礦機電一體化，主要指的是在原有的機械設備中，加入先進的計算機技術等，提升機械作業的操作水平，并控制煤礦生產的強度，提升煤礦安全生產的系數。在煤礦生產過程中，利用機電一體化技術，能夠控制整個開采過程，并利用先進的技術，對煤礦開采工作實施實時監控，控制開采的進度。利用自動化控制技術，對開采全過程實施遠程控制與操作，大大提升煤礦生產的效率。在煤礦生產過程中，利用計算機系統對礦井中的情況進行監控，發現問題能夠第一時間進行匯報，能有效的避免安全事故的發展。

2 機電一體化技術在現代礦井中的應用

2.1 機電一體化技術在礦井監控系統中的應用

煤礦的安全生產離不開監控系統的支持，良好的監控系統能夠有效的避免煤礦安全事故的發展。在煤礦礦井中，對監控系統的要求極為嚴格，必須保證監控時刻連通，保證井下工作人員的人生安全，保證隨時能與其進行聯絡。機電一體化技術在礦井監控系統中的應用，可以將系統主機內的數據庫進行連接，利用局域網使其練成同步模式，由專用的通信接口負責主備機的監控工作，并利用專業的軟件，對產生的數據進行整理與分析，同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監控系統的發展提供有力的技術支持，對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。

2.2 機電一體化技術在提升以及運輸系統中的應用

機電一體化技術在提升與運輸系統中的應用，主要體現在內裝式提升機上，目前這項技術比較先進，采用電機與滾筒一體化的形式設計，在操作上十分簡單，并能夠準確的實施具體提升與運輸工作，實現了全自動控制。我國大部分煤礦企業都實現了皮帶式運輸生產模式，在計算機系統監控體系下，還能夠進行自我診斷以及保護。

2.3 機電一體化技術在礦井輸送機中的應用

我國煤礦礦井下原煤的輸送系統中，主要利用的是皮帶式輸送機，其具有輸送距離長、運行可靠、輸送量大、自動化、效率高等優點，這幾年機電一體化技術也逐漸的應用到煤礦輸送機中。一些煤礦采用機電液一體化的可控軟啟動裝置，但在一些領域還有待完善，如啟動延遲以及在線監控等方面。需要加大研究力度，逐漸縮小與國際先進水平的差距。

2.4 機電一體化技術在礦井支護設備中的應用

煤礦安全生產離不開井下支架設備，隨著機電一體化技術的發展，在支架設備中也得到了有效的應用。利用計算機系統，與液壓支架系統充分的結合，實現成組自動移架以及定壓雙向臨架，有效的避免了支架與模板以及頂板發生碰撞。我國的支架電液控制技術發展較晚，在一些領域還與發達國家存在一定的差距，目前大多數煤礦使用的液壓支架設備主要是通過進口。

2.5 機電一體化技術在礦井掘進設備中的應用

目前，掘進機電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱 、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統。這一電氣系統能夠與液壓系統進行有效的配合，實現對煤礦各項掘進工作的整機操作。

3 促進煤礦機電一體化發展的建議

為了更快的實現我國煤礦機電一體化技術體系，需要不斷的增加其科技含量，加強技術管理，培養該素質的機電一體化人才，并加大設備的投入，快速實現煤礦生產信息網絡化建設。

在機電一體化發展過程中，一定要堅持可持續發展的原則，對機械燃油功率實施自動化控制，保證機械具有高效的節能效果。在節能的同時，還應該考慮提升機械的運行效率，充分的利用新技術、新工藝、新材料，保證運行效率穩步提升前提下，發揮節能效果。

結語

近年來，我國科技水平得到了巨大的提升，煤礦機電一體化技術也得到了長足的發展，一些煤礦企業中，對機械的關鍵參數也實施了有效監控，并通過創新，降低了機電一體化系統安裝的難度，提升了系統的抗干擾能力。但是我國的機電一體化技術仍然處在發展階段，與國際先進水平還存在一定的差距，一些地方還有待提高。如一體化系統中的線束繁多，影響機械各單元的復合控制、機械信息量大，自動控制功能很難擴充等。我國機電液一體化在通用機械中的應用還處在發展階段，需要不斷的加大科研力度，利用先進的科技手段，縮短并逐漸趕上國際先進水平。

參考文獻

第8篇：煤礦安全監控系統介紹范文

關鍵詞：采區，變電所，無人值守

 

0 引言

井下采區變電所是煤礦供電系統中一個重要的組成部分，煤礦生產安全經濟的運行很大程度上取決于井下變電所的可靠運行。《煤礦安全規程》第465條規定：“?無人值班的采區變電硐室必須關門加鎖，并有值班人員巡回檢查，?”。科技論文，無人值守。 煤礦井下采區變電所供電服務對象為采煤、掘進、運輸、排水等重要生產環節，供電負荷種類繁多，區域分布廣。地質條件復雜，事故發生率高，故障排查、停送電周期長，影響了采區的安全生產，供電部門每天用于值班和線路維護的工作人員較多，降低了勞動生產率。因此對井下變電所進行無人值守改造既能達到減員增效的目的又能提高煤礦企業的生產效率。科技論文，無人值守。本文重點介紹KJ137采區變電所無人值守監測監控系統在煤礦中的應用情況。

1 系統方案組成

KJ137煤礦電網監測監控系統分為四個層次：設備層（即綜合保護層ZBT-11系列綜合保護）、變電層（即變電所內的當地監控和自動化設備—KJF81井下測控分站）、通訊平臺層（即變電所與地面間的公共通訊平臺—光纖以太網平臺）、地面監控層。

設備層主要完成數據采集、計算、保護和控制執行，并通過RS485總線接入變電所的測控分站中。測控分站一方面完成數據轉發，另一方面實現變電所綜合選漏、錄波存儲、時鐘同步和當地監控，并通過光纖以太網，完成與監控主站的通訊。通訊平臺是由分站光端設備構成的光纖以太網或是專門的光纖以太網。監控主站是一套供電系統專業版組態系統，可按照供電系統的規范，對供電系統進行監測、控制、統計和分析。

一個變電所裝設一臺KJF81井下測控分站。變電所的高低壓綜合保護用雙絞線接入變電所的KJF81測控分站，測控分站直接接入光纜，以以太網與地面監控主站通訊。

整個系統的系統構成圖如下圖所示：

第9篇：煤礦安全監控系統介紹范文

關鍵詞：機電一體化；數控技術；煤礦機械；應用

中圖分類號：TD67文獻標志碼：A文章編號：1007－4414(2015)06－0168－02

1機電一體化數控技術概述

目前，在煤礦開采中機電一體化數控技術的應用十分廣泛，并且發揮著十分重要的作用。機電一體化數控技術屬于電子技術、液壓技術以及機械技術的結合體，在煤礦機械操作中能夠實現各項性能的優化，包括經濟型、可靠性、穩定性、實用性以及安全性等。并且也使機械的安裝、拆除的速度提升，為機械維修提供了充分的技術支持，使煤礦機械的工作效率得大幅度提升，使煤礦機械的使用壽命得以延長。此外，目前煤礦機械中以微電子技術為核心的現代化控制系統也有著十分廣泛的應用，其中電子控制技術在煤礦的實時監控、機械故障診斷以及警報方面顯得尤為突出。隨著社會經濟與科學技術的不斷進步，煤礦企業對煤礦機械設備的性能與功能提出了越來越高的要求，煤礦機械中電子控制技術的應用越來越廣泛，也使得煤礦機械的結構越來越復雜。煤礦通風、提升、供電、排水等性能在很大程度上與煤礦機械的自動化程度與安全性能有關，而電子控制系統與電氣工程質量則是決定煤礦自動化程度與安全性能的關鍵因素。其中電子控制系統在煤礦生產中占據著十分重要的地位。

隨著煤礦企業的不斷發展，其對自動化程度的要求越來越高，這就必然復雜化電子控制系統，同時也使得其在煤礦系統中得到越來越廣泛的應用。如此一來，煤礦生產工作人員的相關機械操作就必須具備一定的水平，能夠熟練操作這些煤礦機械設備。所以，加強煤礦生產工作人員隊伍建設以及設備管理就有著十分重要的意義。現代煤礦生產顯然不能只借助簡單的機械技術與液壓技術來實現的。目前，煤礦機械性能相比于以前都有了更高的要求，主要包括自動化程度、施工效率、施工質量、操作精度、安全性能、穩定性、經濟性以及故障報警與自我診斷等。這就要求電力控制技術必須得到充足的發展，并對機電一體化數控技術的應用進行強化，進而提高煤礦生產效率，增加煤礦企業經濟效益，促進煤礦企業的發展。

2機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用

2．1機電一體化數控技術在綜合方面的應用

煤礦綜合采礦中機電一體化數控技術的應用主要是通過電牽引采煤機來實現。有的電牽引采煤機的功率較大，在牽引性能方面要強于液壓牽引，對于大傾角的煤層中的開采比較使用，同時其具有簡單的結構，操作難度不高，靈敏性高，維護管理也相對簡單方便，因此在煤礦機械中得到了較為廣泛的應用。

2．2機電一體化數控技術在煤礦提升與運輸中的應用

作為煤礦生產的重要環節，煤礦提升與運輸的工作效率在很大程度上決定了煤礦的生產效率，而機電一體化數控技術的應用在煤礦提升、運輸方面就體現在礦井提升機與帶式輸送機上。其中機電一體化數控技術使礦井提升機得以全數字提升，使機械設備的結構簡化，并連接了滾筒與驅動，使設備運行的安全性與穩定性得以大幅度提升。帶式輸送機是現階段煤礦運輸的主要設備，其具有較強的可靠性、較高的自動化程度、較大的輸送量，并且在長距離輸送方面具有一定的適用性。

2．3機電一體化數控技術在煤礦安全生產中的應用

在煤礦安全生產中，機電一體化數控技術主要體現在監控系統的開發與完善。監控系統在煤礦安全生產中占據著十分重要的地位，監控系統的應用是避免煤礦安全事故的有效手段。煤礦礦井對監控系統提出了很高的要求，系統必須持續連通，能夠隨時與工作人員取得聯系，進而為井下作業人員的生命安全提供強有力的保障。礦井監控系統中機電一體化數控技術的應用，能夠連接系統主機內的數據庫，通過網絡將其連接位同步模式，并經過專用通信接口實現監控，同時將軟管軟件技術結合當一起，利用專業軟件，整理與分析獲得的數據，使多項功能得以實現，例如上傳、檢索、圖形顯示、打印等等。這是促進礦井監控系統發展的重要技術手段，對于煤礦生產的安全性有著非常重的作用。

2．4機電一體化數控技術在其他方面的應用

煤礦安全生產中井下支架設備發揮著十分重要的作用，而支架設備中機電一體化數控技術的廣泛應用使其得到了進一步的完善與改進。通過計算機技術與液壓技術的結合，使成組自動移架和定壓雙向臨架得以實現，使支架與模板和頂板碰撞的情況得以有效避免。此外，機電一體化數控技術在掘進機中的應用也比較廣泛。現階段有的掘進機的電氣部分采用的電氣系統主要有礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、礦用隔爆型電鈴、掘進機用隔爆型三相異步動機、隔爆照明燈、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成。

3對機電一體化技術在煤礦機械中應用的思考

機電一體化設備在體積、性能、維護管理等多方面都有著顯著的優勢，并且機電一體化設備有著一套完整的程序，對操作的要求不高，實現了自動化控制。這些優點使得機電一體化設備在煤礦生產中得到了十分廣泛的應用，并且應用范圍越來越大。目前，我國煤礦企業的發展前景十分良好，在未來必然對煤礦機械設備提出更高的要求，煤礦機械機電一體化技術的應用必然得到充足的發展空間，該項技術不僅為工作人員的工作提供了方便，同時在保證質量的情況下使煤礦整個生產過程的速度加快，提高了煤礦生產的工作效率，為煤礦企業帶來了客觀的經濟效益。但是機電一體化技術的種種優點并不能掩蓋其存在的缺陷。首先我國機電一體化技術的起步較晚，發展不過20年，在有些方面不可避免的存在一定的不足，需要采取相應的措施來彌補。具體介紹如下：①應基于原有的優越性能開發新的功能，確保機電一體化產品滿足社會發展的需求，并以此促進社會的發展;②加強技術投入，大力研發新技術，并學習與引進先進技術并投入煤礦機電機械中的使用;③加強煤礦工作人員隊伍建設，提高煤礦機械操作人員的整體水平，為其定期開展培訓工作，提高操作人員的技術水平。目前，隨著我國社會經濟的迅猛發展，人們的生活水平能夠越來越高，經濟發展與國家建設也離不開大量的資源，因此針對這一情況，就必須提高煤礦生產效率，加大機電一體化技術的應用與開發，確保其在煤礦生產中的應用越來越廣。

4結語

綜上所述，目前機電一體化技術在我國煤礦生產中得到了十分廣泛的應用，其中機電一體化數控技術也是如此，與其他技術相比，該技術在各個方面都這又十分明顯的優勢，在煤礦機械中的應用使煤礦機械的各方面性能指標都得以提升，對于煤礦生產效率與質量的提高有著十分的意義。然而該技術仍然存在一定的不足，因此必須對其展開深入的研究，細致分析其存在的缺陷，并提出相應對策，使機電一體化技術得以完善并投入到煤礦生產中使用，進一步提高煤礦生產的工作效率，為煤礦企業帶來更好的經濟效益，促進煤礦企業的發展。

參考文獻：

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［2］張闖．芻議煤礦機械中機電一體化數控技術的應用［J］．科技與創新，2014(17)：61－61，64．

［3］崔婧．淺析機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用［J］．都市家教(下半月)，2011(5)：199．