煤矿安全瓦斯监测监控系统探究和实践

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1、煤矿安全瓦斯监测监控系统探究和实践　　【摘要】随着科学技术水平的不断提高，煤矿安全监察科技含量和煤矿安全装备水平也随之提升。形成覆盖全矿井的安全生产监控网络，为安全生产提供可靠的信息技术保障。开发建设一个开放的、具有统一标准的矿井安全监测平台是大势所趋，下面笔者结合自身工作经验对煤矿安全瓦斯监测监控系统进行具体的阐述，以供同行探讨。【关键词】煤矿；监控系统；智能；网络引言瓦斯监测监控系统是融计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品，当将其作为一种安全预防技术设施应用到矿井安全生产中时，就称其为瓦斯安全监测监控系统。在我国的工业安全事故中，煤炭工业的

2、安全事故较为频发且性质严重，尤其以生产矿井瓦斯爆炸事故最为突出。为此，国家有关安全生产监督管理部门专门制定了“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字指导方针，由此可见，煤矿安全瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中的重要地位。1煤矿安全瓦斯监测监控系统组成7根据所述及概念，监测监控系统的功能一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭

3、锁等，此类系统一般称为监测监控系统。煤矿安全生产监测控系统层次上一般是分为两级或三级管理的计算机集散系统，一般包含测控分站级和中心站级。每个测控分站负责某几路传感器信号的采集和某个执行机构的控制，实现了采集、控制分散；中心站负责数据的处理、储存、传输，实现了管理的集中。中心站与分站和计算机网络之间的通信、传感器到测控分站的数据传输、测控分站到执行或控制装置信号的传输，是通过传输信道实现的。监测系统一般由地面中心站，井下工作站，传输系统三部分组成。地面中心站一般有传输接口装置和若干台计算机，电源，数据处理及系统运行软件，存贮、打印、显示等装置组成。为了计算机稳定工作，一般

4、还配备了机房恒温调节，不间断电源等辅助设施。7井下分站和传感器构成井下工作站。井下分站的作用是：一方面对传感器送来的信号进行处理，使其转换成便于传输的信号送到地面中心站；另一方面，将地面中心站发来的指令或从传感器送来应由分站处理的有关信号经处理后送至指定执行部件，以完成预定的处理任务，如报警、断电、控制局扇开启等；并向传感器提供电源。传输系统是用来将井下信息传输至地面和将地面中心站监控指令传输至井下分站的信息媒介。信道，信息传输的通道，监测系统大多采用专用通讯电缆作为信道。传感器与分站之间一般采用直接传输方式。我国国家标准规定传感器的输出信号应满足以下几种信号：模拟量信

5、号有三种，频率输出（5～15HZ）；电流输出为0～5mA；电压输出为0～100mV；开关量信号输出一般有±0.1mA、±5mA和200～1000HZ等。2煤矿安全环境监测监控系统技术指标根据安全监测监控系统的组成，其主要技术指标，主要是以组成系统的各个子系统的技术指标为特征。（1）测控分站容量：是输入、输出量的个数及类型。例如，模入8，开入4个接点信号、4个电流形式信号等；开出4个TTL电平、4个继电器触点输出等。接配传感器：是指所接配传感器的种类、型号、测量范围、输出信号形式、供电电压、精度等。检测精度：是反映分站性能优劣的主要指标之一，一般用满量程的相对误差来表示。

6、数值越小，则检测精度越高。另外，还有分辨率、转换时间、传输距离等指标。（2）中心站7主机型号及配置：CPU型号，内存容量，硬盘容量，软驱数量、规格，配置外设的种类、型号、数量等，另外，还有备用主机的情况。容量：即系统可带分站的数量，例如，井下100个分站，地面10个分站。传输速率：数字传输的波特率，例如，600bit/s，1200bit/s。波特率越高，传输效率越高。另外，还有传输距离、可靠性等指标。3煤矿安全环境监测监控系统的种类监测系统按工作侧重点分为环境监测系统和工况监测系统两大类。每种系统又可能包含若干子系统。如环境监测系统可能配备瓦斯突出预报子系统、顶板监测子

7、系统；工况监测系统可能配有综采监控、胶带监控等各类子系统。环境监测系统一般侧重于监测采掘工作面、机电硐室、采区主要进回风道等自然环境的参数，其主要功能为监测低浓度沼气（4%以下）、高浓度沼气（4%～100%）、一氧化碳、二氧化碳、氧气、温度、风量、风速、负压、矿压、地下水、通风设施、煤尘、烟雾等参数，除实时显示检测数据外，还应按《煤矿安全规程》的要求及各矿井实际情况，在一定地点及工作场所设置报警（灯光、音响）和执行装置，以便防止和预报灾害。7工况监测系统一般侧重于监测机电设备，其主要监测参数有采区产量、井下煤仓煤位、采煤机机组位置、运输机