煤矿安全监控系统介绍精选(九篇)

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第1篇：煤矿安全监控系统介绍范文

督查组听取了两旗煤炭管理部门关于春节期间的安全生产工作部署和安全监测监控系统运行情况介绍，检查了两旗远程监控平台，并抽查了准格尔旗官板乌素煤矿和唐公塔煤矿、伊旗裕隆富祥煤矿和伊泰公司大地煤矿。

准旗、伊旗地方政府及煤管部门按照《中央办公厅、国务院办公厅关于做好2009年元旦、春节期间有关工作的通知》（简称《“两办”通知》）和《国务院安委办关于切实做好元旦、春节期间安全生产工作的通知》，对煤矿安全生产工作做了精心部署和安排，煤炭管理部门继续实行工作人员春节不放假和领导干部值班制度，加强安全巡回检查，确保煤矿节日安全。各煤炭企业按照上级的指示，认真进行了安全部署和隐患排查工作并落实了企业领导跟班值班制度。

两旗100%的煤矿安装了安全监测监控系统，均实现了远程联网集中监控，监控平台数据传输正常，运行状况良好，抽查的四处煤矿除官板乌素煤矿存在一些问题外，其余三处煤矿安全监控系统运行正常，基本达到了要求，有效保障了煤矿安全生产。

第2篇：煤矿安全监控系统介绍范文

关键词：煤矿; 监控系统; 智能; 网络

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

中图分类号： X924.3 文献标识码：A 文章编号：

一、通用技术要求及规范

按照国家安全生产监督管理总局年颁发的《煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006》和《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007》，对煤矿安全监控系统的具体技术指标及相关传感器的配置标准进行了详细明确。解决以前煤矿安全生产监控系统没有行业标准，造成传输协议和接口标准不统一，各分(子)系统之间不能互通和兼容，信息资源难于共享，监测系统、控制系统和管理系统不能实现联动的问题，从而促进煤矿行业安全生产软硬件研发和服务保障系统能力的提升。其内容主要体现以下几方面：

1、规定要求全面。

新标准对煤矿安全监控系统的范围、规范性引用文件、术语和定义、装备要求、设计和安装、甲烷传感器的设置、其它传感器的设置、使用与维护、煤矿安全监控系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等方面进行了详细要求，并介绍了低浓度甲烷传感器调校方法和矿用开关瓦斯电闭锁接线原理。

2、加大了监控密度与要求

一是明确低瓦斯矿井要装备监控系统，对《煤矿安全规程》第158条进行了修改，明确低瓦斯矿井必须装备安全监控系统。

二是增加了传感器的设置数量。通过增加传感器的数量，加大监控密度，形成固定地点监控和流动人员巡检相结合的测控网络。因此，新标准对《煤矿安全规程》169、170条、175条及表3进行了修改，增加了甲烷传感器的安设数量。

3、提高系统及传感器稳定性要求

《煤矿安全监控系统通用技术要求》规定接入系统的传感器的稳定性指标大于15天。

4、重视系统维护工作

对使用维护工作进行了细化，增加了对检修机构、配备仪器、调校方法、维护方法、报废、图纸资料和信息保存等内容。对监控系统中心站及联网网络中心的管理提出了要求。

二、对煤矿安全监控系统的主要要求

1、在增加设备配置的情况下，安全监控系统巡检周期要控制到30s以内要求，这是系统最基础的技术指标。

2、部分传感器的稳定性不能满足15d要求，不同种类传感器之间有差别，同类传感器不同个体之间也存在差别。主要体现在采用催化元件的瓦斯和一氧化碳传感器。

3、系统数据分析、处理和联动方面功能需要补充，煤矿安全监控系统的监测数据变化和刷新频率较慢、控制点比较分散、距离比较长，要求系统在模拟量、开关量以及导出量的断电设置上，手段要更丰富些，采用统一格式的数据显示，并对数据备份、网络和网络安全方面进行完善。

三、技术改造原则及应达到的效果

1、总体规划，分步实施的原则。安全监控系统技术改造可分为两个部分：一是系统技术标准的改造，确保系统指标满足标准和使用要求；二是传感器配置的增加，使监测点的配置符合标准要求。

2、整体布局,重点突出的原则。系统技术标准改造涉及系统主站层、传输层和设备层的全部设备，首先保障系统主体结构和稳定性满足使用和维护要求，而设备配置的大量增加,系统负载的不断加大对系统布局设计的合理性及稳定性,是一种冲击和检验。

3、稳定性与经济性原则。在具体技术选择中，以确保系统运行稳定和利于日常维护为前题。对于新技术的采用，以煤矿现场情况与实际需要为选择标准。提高方案的性价比，避免设备更换的“一刀切”，对于允许使用和满足要求的设备不立即更换。

4、开放性与安全性。以系统主体的数据安全为重点，确保系统主机与服务器的网络安全性，同时最大限度实现数据共享，开发数据综合分析价值。

5、后继开发与可维护性。在设备及软件的选择上，充分考虑其通用性，扩大可选择范围，减少后继开发及维护投入。

应达到的效果：

首先系统技术指标及系统容量满足标准要求，即在达到标准及监测要求的最大分站级设备数量时，系统巡检时间和控制执行时间等指标均满足要求。

其次，系统分析、逻辑处理及断电功能满足要求；统一数据显示和输出格式；数据保存、监测联网及网络安全方面进一步提高；提高设备检定水平。

最终系统传感器配置数量及稳定性指标满足新标准及规定要求。重点保障海域区域的安全监控系统的监测设备配置要求。

四、主要技术研究及应用

我们认为，对系统整体的技术要求中，最重要的一点是对“系统最大巡检周期不大于30S”的要求。由于煤矿安全生产环境、作业状况的特殊性，煤矿安全监控具有电气防爆要求、工作环境恶劣、电磁干扰严重、监测对象变化缓慢、控制功能单一和传输距离远等特点，普遍采用单片机和485总线的方式，其传输内容为数据帧格式，在该方式下，系统巡检时间就成为煤矿安全监控系统的基础技术指标，其决定着系统容量、传输距离、数据采集时间、控制执行时间等系统指标，决定系统通讯结构、数据格式等系统处理方式。目前的煤矿安全监控系统多分为设备层、传输层和数据处理层，但只要采用一主多从、时分制点名巡检进行数据通讯的传统方式，不可避免的矛盾是系统测点容量与巡检时间的限制。设备层传感器数量的增加，带来的是传输屋设备数量的同步增加，主站必须逐个对所有分站进行巡检，导致巡检周期长、传输速度慢、时效性差和联动反应弱。

目前对提高系统巡检周期的主要方法：

1、提高系统通讯速率。煤矿监控系统通讯速率多为1200、2400和4800bps。但提高系统通讯速率对缩短系统巡检时间的作用有限，因为提高系统通讯速率带来的是系统传输距离的缩短和抗干扰能力下降，牺牲的是系统的稳定性。并且系统传输距离的缩短，需要增加通讯中继设备，而中继设备的运行情况将决定整个系统的稳定性，不宜采中通讯中继设备。所以系统通讯速率的提高，需要根据系统规模及现场安装情况确定。

2、虚拟主机串口，增加传输通道。目前煤矿安全监控系统主机多采用一主多从和时分制，通过1到2个传输接口与下级设备进行通讯。增加传输通道即将一路通讯扩展到多路通讯，将系统通讯层设备划分成多个区域，每个区域通过各自独立的传输线路和传输接口与系统主机进行通讯。目前该方法的优点是对系统设备改动少、不增加通讯中继设备，并且可将系统划分成多个地理上分离的区域进行同时巡检，可以有效地缩短巡检周期和进行了故障隔离。是目前控制系统巡检周期的有效手段。

3、采用以太网与RS485转换,增加数据接口，实现监测数据的网络WEB。

针对目前北皂煤矿成功应用井下防爆工业以太环网，将安全监控系统接入工业以太网，可以实现系统通讯速度质的飞跃。基于安全可靠，并且具有一定开放性的数据库，对各种监控系统的数据进行有选择地集成，统一数据格式和接口，采用标准通讯协议。从而可以通过一个窗口，对整个矿井监控系统的数据进行查看和浏览。统一数据仓库，在集成化的数据管理中，所有的数据是在一个数据库中进行管理，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。各种图形、图像、报表信息都通过统一方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。

五、矿井安全监控系统技术发展方向

通过对煤矿安全监控系统的应用与维护，目前需要改进与提高的方面主要是传感器的更新与维护，主要体现在传感技术的应用落后于现场环境监测的需要，传感器的检验滞后于传感技术的应用。

1、智能传感器

传感器具有模块化的设计，实现数据处理和电源等电路的通用，可配接各种不同的传感组件。当用于不同被测物理量时，只需更换传感组件。同一传感器还可同时接入多个传感组件构成多参数传感器。

具有多种输出信号制式的智能传感器可以很方便地接入各种不同结构的系统中，兼容性强。采用电压或电流输出时，可接入现场控制器中；采用双极性不归零的频率输出时，可接入标准分站；采用RS485等总线输出时，可接入系统通讯线路中，提高传输速度。

2、智能监控站

第3篇：煤矿安全监控系统介绍范文

【关键词】C/OS-II；远距离控制；KDG15A型

1.前言

随着煤矿综合自动化程度的提高，井下网络系统的应用也越来越广泛，通过网络系统不仅能在井下现场操作各种设备，同时能在地面实现远程控制，而且能在地面实时监测各种设备的运行参数等，真正实现远程综合自动化系统。

目前国内现场的远程控制开关种类比较繁杂，造成系统接人控制总线种类大，给现场应用造成困难，我单位目前研制的KDG15A型远程控制开关是KJ95N型煤矿综合监控系统的配套产品，通过现场总线RS485，用于远距离控制设备的开关，同时带有馈电状态检测功能，可反映被控设备的状态。

2.需求及技术分析

随着井下自动化程度的提高，井下各种设备的控制及监控系统，可以挪移到地面控制中心，实现集中控制，减少了人工系统，例如井下中央水泵房排水系统，当水仓达到井下警戒水位后，必须及时开启井下水泵向地面排水，这时就要逐一开启相应的设备，例如首先把相应管路的阀门开启到位，并需监测阀门是否开启到位；然后开启真空泵向主排水泵抽真空，确保真空后，再开启主排水泵，这样的一系列操作必须在现场安装远程控制开关。

又例如井下的皮带机控制系统，由于井下皮带系统可以实现远距离运输，皮带机路线长，但皮带机系统根据煤矿安全规程要求必须安设温度保护、速度保护、烟雾保护、跑偏保护、满煤保护、沿线紧急停车、纵撕保护等8大保护系统，这几大保护如何在远距离实现，必须在现场安装远程控制开关。

因此远程控制开关的应用在煤矿现场中非常广泛，我单位根据目前煤矿的具体现状，结合煤矿必须具备的六大系统中的监测监控系统，综合分析后决定研发KDG15A型远程控制开关，并选择RS485现场总线，方便接入目前常用的KJ95N型煤矿综合监控系统，给用户提供了方便可靠的远程控制开关。

3.KDG15A型远程控制开关硬件设计

3.1 CPU控制器的选型

3.2 系统电源的设计

KDG15A型远程控制开关考虑到要搭接KJ95N型煤矿综合监控系统，由于KJ95N型煤矿综合监控系统中具有9-18直流电源电压，只需在内部简单增加电源滤波以及相应5V、3.3V LM1117-3.3和1.8VLM1117-1.8型电源转换就可以了，在此不在啰嗦。

3.3 抗干扰电路的设计

3.4 RS485电路的设计

数据处理及控制程序，任务启动后，首先判断是否有上位机发送的控制命令，如果有控制命令，根据上位机控制命令分别对端口进行控制，如无控制命令对所有端口进行监测，监测完成后将监测结果存储到相应位置。

5.结论

本文根据井下现场综合自动化的需求简单介绍了KDG15A型远程控制开关设计，该控制开关系统设计简洁，方便搭接KJ95N型煤矿综合监控系统，为井下煤矿综合自动化提供了很好的搭建平台。该KDG15A型远程控制开关已在我公司投入生产并依法取得防爆合格证和MA煤矿安全许可证，已投入到各个矿物局使用，并取得了很好的口碑。

参考文献

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第4篇：煤矿安全监控系统介绍范文

【关键词】星型网络;树型网络;环型网络;复合网络

1.引言

安全监控系统为煤矿安全生产保驾护航、是井下“六大系统”的重要组成部分，系统一般由传感器、执行器、分站、隔爆电源、主站或传输接口等井下设备组成。监控系统信息传输应符合MT/T899《煤矿用信息传输装置》的要求，系统网络是指系统中的分站与分站之间、分站与中心站之间、分站与传感器（含执行机构）之间的相互连接关系。监控系统的网络形式同一般的数字通信和计算机通信网络相比，具有本质安全的特殊要求。为保证系统的安全可靠运行，网络结构应满足如下条件：取得安标及防爆认证，在传感器分散分布的情况下，通过与适当的复用方式配合，使系统的传输电缆用量最少、抗电磁干扰能力强、抗故障能力强，当系统中某些分站发生故障时，力求不影响系统中其余分站的正常工作;当传输电缆发生故障时，不影响整个系统的正常工作;当主站及主干电缆发生故障时，保证甲烷断电及甲烷风电闭锁等功能。安全监控系统传输网络结构主要有星形网络结构、树形网络结构、环形网络结构、复合网络结构等。

2.星型网络结构

星形（又称放射状）网络结构就是系统中的每一分站通过一根传输电缆与中心站相连，如图1所示。采用这种网络结构的监控系统具有发送和接收设备简单，传输阻抗易于匹配，各分站之间干扰小，抗故障能力强，可靠性高，并且可以由中心站向甲烷等传感器本质安全供电等优点。但是这种结构所需传输电缆用量大，特别是当系统监控容量大、使用分站多时，系统的造价高，且不便于安装和维护。因此，该网络系统仅用于小容量的监控系统，不宜用于中大型监控系统使用。

图1 星形网络结构

3.树形网络结构

树形（又称树状）网络结构是将系统中每一分站使用一根传输电缆就近接到系统传输电缆上，如图2所示。采用这种结构的监控系统所使用的传输电缆最少，但由于往往传输阻抗难以匹配，且多路分流，在信号发送功率一定的情况下信噪比较低，抗电磁干扰能力较差。在半双工传输系统中，分站的故障还会影响系统的正常工作。例如，当分站死机时，若分站处于发送状态，将会长时间占用信道，影响系统正常工作，直至故障排除或分站从系统中脱离。

图2 树形网络结构

采用该种结构的监控系统，其信号传输质量与分支多少、分支位置、线路长度、端接阻抗、分站发送电路截止时漏电流等因素有关，不确定因素太多，难以保证质量。

4.环形网络结构

环形网络结构就是系统中各分站与中心站用一根电缆串在一起，形成一个环，如图3所示。不难看出，环形系统需要电缆往复敷设。因此，使用电缆数量大于树形系统，小于星形系统。环形系统中各分站的工作状态是受中心站控制，具有如图3所示：

图3 环形网络结构

（1）由于传输电缆没有分支。因此，传输阻抗易于匹配，不存在过电压、过电流、电磁波反射严重等问题，系统抗电磁干扰能力强，利于防爆。

（2）由于上一分站的信号仅仅传给下一分站接收。因此，不存在多路分流问题，并且当分站误动作时，不会出现传输线上信号能量迭加问题，也不会因为发送电路漏电流较大而影响系统工作。

（3）由于环形系统中任一分站既是上一分站的接收机，又是下一分站的发送机，分站可对接收到的数字信号进行门限判决、整形、放大。因此，在数字传输方式下，抗干扰能力进一步加强。

（4）环形系统的致命问题是抗故障能力差，当系统电缆在任一处发生故障（短路或开路）或任一分站发生故障时，整个系统将无法正常工作。因为在故障点之前的分站虽能接收到同步信号，但信号不能传至中心站，而在故障点之后的分站，接收不到信号，无法正常工作。

5.复合网络结构

复合网络结构是环形和树形结构的复合改进。把井下划分几个大区域，区域间采用环形网络结构与中心站相连，区域内分站采用树型结构，如图4所示。

图4 复合网络结构

复合结构中传输通道一般由冗余工业以太环网和现场总线组成，如RS485和CAN总线等。工业以太环网具有通讯冗余功能，一侧线路故障时，因其自愈时间短，一般小于20ms，不影响系统正常运行，具有很高的可靠性能，同时复合网络结构中树形网络使用电缆少、成本低、使用维护方便的特点，适用于大中型监控系统中。

6.总结与展望

本文分别介绍安全监控系统网络传输中普遍应用的星型网络、树型网络、环型网络、复合网络的优缺点，近年来，随着科学技术的飞速发展，EPON、GEPON结构的试用，复合网络是指出了系统网络发展的重点方向。

参考文献

[1]孙继平.煤矿安全监控技术与系统[J].煤炭科学技术信息，2010（01）：65-67.

[2]赵延明，高军.煤矿安全监控系统的现状与发展[J].煤矿机电，2007（06）：187-189.

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[5]桑海泉.煤矿安全监控系统研究计[J].中国安全生产科学技术，2009（12）：33-35.

第5篇：煤矿安全监控系统介绍范文

关键词:RS-485 水位监控系统

煤矿安全日益受到重视,而水害更是煤矿安全中最为关键的问题之一[1,2],如何监控井下水位,成了一个重要的课题。在本为中介绍的系统是基于RS485总线的远距离水位监控系统,采用AT89s52单片机为核心构成下位机,通过液位传感器把要测量的水位信息转换为4~20mA的标准电流信号,然后把标准电流信号通过电流/电压变送器转换为0~5V的电压信号。0～5V的模拟电压经过模数转化为数字量,利用单片机读取水位值。由于需要进行RS-485的串行通信,因此选用MAX485实现TTL电平与TIA/EIA-485-A之间的电平转换。对于井上计算机,为了接收该数据,上位机选用波士电子生产的U485A型转换器来实现RS-485/RS-232转换。

1、硬件电路设计

基于RS485总线的远距离水位监控系统硬件主要包括信号采集处理模块、主电路模块、RS485通信模块和显示模块,下面一一介绍。

1.1 信号采集处理部分

基于RS485总线的远距离水位监控系统,通过液位传感器把要测量的水位转换为4～20mA的标准电流信号,然后把标准电流信号通过电流/电压变送器转换为0～5V的电压信号。

在此液位传感器采用磁浮子液位计,磁浮子液位计又叫磁翻板或磁翻柱液位计,是玻璃板、玻璃管液位计的升级换代产品。就地显示无须电源,显示部分和介质完全隔离,不会因介质污染显示条而使观测受到影响。同时又具有玻璃板液位计不具备的特点。如不会担心因温度或压力产生破裂,可捆绑磁性开关,并且可根据需要调节开关点位置,可根据需要安装捆绑式液位变送器,输出4～20mA信号。从而实现远距离检测或控制。

磁性浮子式液位计是以磁性浮子为感应元件,并通过磁性浮子与显示色条中磁性体的耦合作用,反映被测液位或界面的测量仪表。

磁性浮子式液位计和被测容器形成连通器,保证被测量容器与测量管体间的液位相等。当液位计测量管中的浮子随被测液位变化时,浮子中的磁性体与显示条上显示色标中的磁性体作用,使其翻转,红色表示有液,白色表示无液,以达到就地准确显示液位的目的。

还可根据工程需要,配合磁控液位计使用,可就地数字显示,或输出4～20mA的标准远传电信号,以配合记录仪表,或工业过程控制的需要。也可以配合磁性控制开关或接近开关使用,对液位监控报警或对进液出液设备进行控制。

ISO EM系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路,该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器,它采用磁电偶合的低成本方案,主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。抗EMC（电磁干扰）能力较差,特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。

在本系统中,采用具体型号为ISO EM-A4-P3-O4的直流电压/电流信号隔离放大器,可以实现4～20mA/0～5V的转换,模块供电电源为5V。

1.2 主电路模块

1.3 RS485通信模块

1.4 显示模块

2、系统软件流程

数据发送程序流程如图6所示。进入程序后,依次将起始字节、地址字节、4个压力值数据字节、数据校验字节和停止字节从串口发送出去。进入程序后,首先将待发送字节送入SBUF寄存器,然后通过发送中断标志位TI的状态来判断数据是否已被送出,如果没有则继续等待,一直到TI位变为1。为了保证下一次数据的正常送出,再将TI位清零。将发送数据个数加1,检查8个字节的数据是否全部发送完毕。如果没有发送完毕则继续发送,反之则退出程序。

3、结语

本文介绍了一种基于RS-485总线远距离通信的矿井水位监控系统。该系统利用液位传感器将煤矿井下水位信息传送给系统核心——AT89s52单片机,经过计算处理后,将数据显示并利用RS-485串行总线传送至地面计算机。RS485技术成熟使用方便,对于尚未安装工业以太网的煤矿而言,采用RS485总线,非常的合适。

参考文献

第6篇：煤矿安全监控系统介绍范文

[关键词] 物联网 数字化煤矿 生产监控

引言

在我国经济发展中，煤炭行业占据着举足轻重的地位，同时煤矿安全生产也关系到人民群众的生命和财产安全，各级政府也在不断地采取新措施来保证煤矿的安全生产[1]。随着物联网时代的到来,物联网技术同样可应用到煤炭行业，进而加快煤矿的数字化建设。本文将物联网技术应用到数字化煤矿生产监控系统建设中，以降本增效为目标，能够提升我国煤矿企业的数字化水平。

一、物联网的相关概念

1 物联网的定义物联网，是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。严格而言，物联网的定义是[2]：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

2物联网的体系架构感知、互联、智能是物联网存在的基础，因此学术界将物联网划分为三个层次：底层是用来采集数据的感知层；中间层是进行数据传输的网络层；最上层则是应用层。

物联网感知层能够获取真实世界中的数据，是物联网发展和应用的基础。通常，感知层包括数据的采集、近距离传输：首先通过传感器等先进的设备来采集数据；而后通过蓝牙、红外、现场总线等数据传输技术来传递采集的数据。

物联网网络层的基础是现有的通信网及互联网，是对现有网络技术的拓展，能够利用长距离有线和无线通信技术、网络技术等各种数据传输技术，把感知层采集到的数据信息可靠安全地进行传送，为数据在远端进行智能处理和分析决策提供强有力的数据支持。

物联网应用层是数字化信息技术与行业专业技术的深度融合，能够结合行业需求，进而实现智能化。应用层充分体现了物联网智能处理数据的特点，把感知和传输来的信息进行分析处理，并提供正确的决策，实现智能化的管理，为用户提供丰富的特定服务。

二、数字化煤矿的概念

“数字化煤矿”主要指利用计算机和各种网络技术来实现对井下设备的自动控制，同时把煤矿的井下环境信息、设备工况信息呈现在统一的网络平台上。调度室能够实时把握以网络为核心的物联网系统，构成数字化、网络化、模块化的新型煤矿生产监控系统。

建立完整的煤矿四维地理信息系统是实现数字化煤矿的基础。以此能够建立起精细的煤矿三维地质模型、二维电子矿图、井巷工程以及数字化地面物理模型，这样能够对煤矿按照时间顺序、空间顺序（地理位置）进行可视管理和透明管理。同时利用先进可靠的传感器和监控监测技术，管理地面的各种生产活动，动态的监控井下一通三防、机电运输、水文地测、采掘工程各种生产情况变化，进而能够实时的掌握煤矿的生产设施、生产进度的各项数据指标。

建设数字化煤矿，能够提高煤矿生产效率、增加安全系数、增强企业的活力与竞争力。煤矿数字化建设，也是资源调度、指挥决策、抢险救灾的重要手段，能大幅度地提高抗灾救灾能力。

三、物联网技术在数字化煤矿生产监控中的应用

煤矿安全生产关系到国家经济的发展和人民群众的生命财产安全。如何强化煤矿安全管理模式，实现管理的现代化、数字化已成为国内外煤矿企业关注的重点。基于物联网的全面感知、可靠传送、智能处理这些特点，将物联网技术应用于煤矿生产过程中，不仅能够提高煤矿的安全生产，同时也能推动其信息化、数字化发展。以下就物联网在数字化煤矿生产监控中的应用进行分析与展望。

1监控矿井环境煤矿的井下生产系统复杂、工作场所黑暗狭窄、采掘工作面随时移动、地质条件不断发生变化，这就要求对煤矿的生产环境进行准确的监控，主要包括对井下空气的监测、对井下设备的监测等。基于物联网的安全监控系统，主要用来监测空气质量以及设备的运行情况，具体来说就是对井下的空气中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳浓度的监测，同时监控风速、温度等环境参数，并实时监控地面、井下的各种设备的开／停、馈电等状态，为煤矿生产提供实时的、连续的、远程的管理。基于物联网的安全监控系统，分为井下和地面两部分，井下部分利用各种设备来采集各种有效数据进行，然后传送到地面中心站；地面机房中心站主要负责接收从井下传输过来的数据，然后通过地面监控子系统对各种数据进行处理分析，以曲线、图形或报表等形式显示数据；并支持各种查询统计功能。

2 监控井下人员建立可靠实用的井下人员定位系统，提高对井下人员的监控和调度，增强发生事故时井下人员的快速反应能力，以改善煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义，因此，基于物联网的人员定位系统应运而生。基于物联网的人员定位系统主要由无线信息采集网络和以太网有线网络组成。无线网络可以覆盖整个巷道，进行人员信息的采集和传输；有线网络主要进行数据在井上的传输和处理。基于物联网的人员定位系统工作原理为：识别卡由下井人员携带；读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号；读卡器和识别卡之间利用无线射频方式进行非接触双向数据传输。当识别卡进入读卡器的天线信号有效区域内时，读卡器对接收的信号进行解调和解码，然后通过工业总线传输到分站；分站通过采集读卡器传过来的识别信息，发送至地面传输接口或环网交换机，最后经数据采集程序处理写入数据库服务器。

3 监控生产环节煤矿的生产系统比较复杂，要实现对整个煤矿的实时监控，就也要关注煤矿的生产环节，这样就可以杜绝领导指挥与矿井实际生产情况相脱节的现象，实现了网络控制与矿井实际同步，真正推动了煤矿安全生产“物联网”的发展。基于物联网的数据上传系统，能够利用计算机网络、通信、数据库等技术，把煤矿监控系统采集的瓦斯数据和人员定位系统采集到的人员信息数据等传送到上级管理部门，以便建立上级部门与煤矿之间的联系。通过上传的各种数据，上级管理部门能快速地掌控下属各煤矿的生产情况及安全形势，实时预测煤矿的潜在危险，及时发现事故隐患并进行排查整改，为进一步的管理决策提供了强有力的实时监控数据支持。

基于物联网的工业电视监控网络系统，也是煤矿安全生产“物联网”重要组成部分。工业电视系统采用国内外先进的各种监控设备，在井下采煤面、煤仓、皮带机以及地面重要区域安装摄像头，将收集到的图像视频传输到调度室。利用工业视频监控系统，地面监控调度人员可以直接对井下的各个环节进行实时监控，及时发现问题及时解决。

本文主要介绍了物联网的相关知识，同时分析展望了数字化煤矿的应用前景，然后结合目前我国煤矿行业的发展水平，把物联网技术应用到数字化煤矿安全监控系统中。利用安全监控系统、人员定位系统、数据上传系统、工业电视系统等先进的物联网技术，实时监控煤矿井下生产中的各个环节，从而为生产指挥调度提供了有效的手段，也为各级领导监督指挥决策提供了重要的依据。

参考文献：

第7篇：煤矿安全监控系统介绍范文

关键词：机电一体化技术；矿井；应用

中图分类号：TD60 文献标识码：A

煤矿机电一体化技术的应用，提高了煤矿生产的效率与质量，但是由于煤矿开采量增多，开采面环境不断恶化，使得煤矿安全生产对机电一体化技术的要求也越来越高。在未来一段时间内，机电一体化技术会随着科技的发展而被不断的完善，并向着无人操作化发展，不断提升机电一体化性能，缩短我国在这一方面与国际先进水平的差距。

1 煤矿机电一体化技术概述

一般来说提到机电一体化，人们马上就会联想到机械制造，往往将机电一体化技术归类到机械制造行业中。事实上，机电一体化的概念最早出现在机械制造业中，但随着其发展，逐渐应用于各个行业，并具有各自的内涵。机电一体化技术就是在机械技术基础上，利用先进的计算机技术、网络技术、自控技术、光学技术等等，增强生产模式以及手段的科学合理性。在煤矿行业中，煤矿机电一体化，主要指的是在原有的机械设备中，加入先进的计算机技术等，提升机械作业的操作水平，并控制煤矿生产的强度，提升煤矿安全生产的系数。在煤矿生产过程中，利用机电一体化技术，能够控制整个开采过程，并利用先进的技术，对煤矿开采工作实施实时监控，控制开采的进度。利用自动化控制技术，对开采全过程实施远程控制与操作，大大提升煤矿生产的效率。在煤矿生产过程中，利用计算机系统对矿井中的情况进行监控，发现问题能够第一时间进行汇报，能有效的避免安全事故的发展。

2 机电一体化技术在现代矿井中的应用

2.1 机电一体化技术在矿井监控系统中的应用

煤矿的安全生产离不开监控系统的支持，良好的监控系统能够有效的避免煤矿安全事故的发展。在煤矿矿井中，对监控系统的要求极为严格，必须保证监控时刻连通，保证井下工作人员的人生安全，保证随时能与其进行联络。机电一体化技术在矿井监控系统中的应用，可以将系统主机内的数据库进行连接，利用局域网使其练成同步模式，由专用的通信接口负责主备机的监控工作，并利用专业的软件，对产生的数据进行整理与分析，同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能，为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持，对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。

2.2 机电一体化技术在提升以及运输系统中的应用

机电一体化技术在提升与运输系统中的应用，主要体现在内装式提升机上，目前这项技术比较先进，采用电机与滚筒一体化的形式设计，在操作上十分简单，并能够准确的实施具体提升与运输工作，实现了全自动控制。我国大部分煤矿企业都实现了皮带式运输生产模式，在计算机系统监控体系下，还能够进行自我诊断以及保护。

2.3 机电一体化技术在矿井输送机中的应用

我国煤矿矿井下原煤的输送系统中，主要利用的是皮带式输送机，其具有输送距离长、运行可靠、输送量大、自动化、效率高等优点，这几年机电一体化技术也逐渐的应用到煤矿输送机中。一些煤矿采用机电液一体化的可控软启动装置，但在一些领域还有待完善，如启动延迟以及在线监控等方面。需要加大研究力度，逐渐缩小与国际先进水平的差距。

2.4 机电一体化技术在矿井支护设备中的应用

煤矿安全生产离不开井下支架设备，随着机电一体化技术的发展，在支架设备中也得到了有效的应用。利用计算机系统，与液压支架系统充分的结合，实现成组自动移架以及定压双向临架，有效的避免了支架与模板以及顶板发生碰撞。我国的支架电液控制技术发展较晚，在一些领域还与发达国家存在一定的差距，目前大多数煤矿使用的液压支架设备主要是通过进口。

2.5 机电一体化技术在矿井掘进设备中的应用

目前，掘进机电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱 、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的掘进机电气系统。这一电气系统能够与液压系统进行有效的配合，实现对煤矿各项掘进工作的整机操作。

3 促进煤矿机电一体化发展的建议

为了更快的实现我国煤矿机电一体化技术体系，需要不断的增加其科技含量，加强技术管理，培养该素质的机电一体化人才，并加大设备的投入，快速实现煤矿生产信息网络化建设。

在机电一体化发展过程中，一定要坚持可持续发展的原则，对机械燃油功率实施自动化控制，保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时，还应该考虑提升机械的运行效率，充分的利用新技术、新工艺、新材料，保证运行效率稳步提升前提下，发挥节能效果。

结语

近年来，我国科技水平得到了巨大的提升，煤矿机电一体化技术也得到了长足的发展，一些煤矿企业中，对机械的关键参数也实施了有效监控，并通过创新，降低了机电一体化系统安装的难度，提升了系统的抗干扰能力。但是我国的机电一体化技术仍然处在发展阶段，与国际先进水平还存在一定的差距，一些地方还有待提高。如一体化系统中的线束繁多，影响机械各单元的复合控制、机械信息量大，自动控制功能很难扩充等。我国机电液一体化在通用机械中的应用还处在发展阶段，需要不断的加大科研力度，利用先进的科技手段，缩短并逐渐赶上国际先进水平。

参考文献

第8篇：煤矿安全监控系统介绍范文

关键词：采区，变电所，无人值守

 

0 引言

井下采区变电所是煤矿供电系统中一个重要的组成部分，煤矿生产安全经济的运行很大程度上取决于井下变电所的可靠运行。《煤矿安全规程》第465条规定：“⋯无人值班的采区变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查，⋯”。科技论文，无人值守。 煤矿井下采区变电所供电服务对象为采煤、掘进、运输、排水等重要生产环节，供电负荷种类繁多，区域分布广。地质条件复杂，事故发生率高，故障排查、停送电周期长，影响了采区的安全生产，供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多，降低了劳动生产率。因此对井下变电所进行无人值守改造既能达到减员增效的目的又能提高煤矿企业的生产效率。科技论文，无人值守。本文重点介绍KJ137采区变电所无人值守监测监控系统在煤矿中的应用情况。

1 系统方案组成

KJ137煤矿电网监测监控系统分为四个层次：设备层（即综合保护层ZBT-11系列综合保护）、变电层（即变电所内的当地监控和自动化设备—KJF81井下测控分站）、通讯平台层（即变电所与地面间的公共通讯平台—光纤以太网平台）、地面监控层。

设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行，并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发，另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控，并通过光纤以太网，完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统，可按照供电系统的规范，对供电系统进行监测、控制、统计和分析。

一个变电所装设一台KJF81井下测控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的KJF81测控分站，测控分站直接接入光缆，以以太网与地面监控主站通讯。

整个系统的系统构成图如下图所示：

第9篇：煤矿安全监控系统介绍范文

关键词：机电一体化；数控技术；煤矿机械；应用

中图分类号：TD67文献标志码：A文章编号：1007－4414(2015)06－0168－02

1机电一体化数控技术概述

目前，在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛，并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体，在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化，包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升，为机械维修提供了充分的技术支持，使煤矿机械的工作效率得大幅度提升，使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外，目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用，其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步，煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求，煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛，也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关，而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。

随着煤矿企业的不断发展，其对自动化程度的要求越来越高，这就必然复杂化电子控制系统，同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来，煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平，能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以，加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前，煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求，主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展，并对机电一体化数控技术的应用进行强化，进而提高煤矿生产效率，增加煤矿企业经济效益，促进煤矿企业的发展。

2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用

2．1机电一体化数控技术在综合方面的应用

煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大，在牵引性能方面要强于液压牵引，对于大倾角的煤层中的开采比较使用，同时其具有简单的结构，操作难度不高，灵敏性高，维护管理也相对简单方便，因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。

2．2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用

作为煤矿生产的重要环节，煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率，而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升，使机械设备的结构简化，并连接了滚筒与驱动，使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备，其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量，并且在长距离输送方面具有一定的适用性。

2．3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用

在煤矿安全生产中，机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位，监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求，系统必须持续连通，能够随时与工作人员取得联系，进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用，能够连接系统主机内的数据库，通过网络将其连接位同步模式，并经过专用通信接口实现监控，同时将软管软件技术结合当一起，利用专业软件，整理与分析获得的数据，使多项功能得以实现，例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段，对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。

2．4机电一体化数控技术在其他方面的应用

煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用，而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合，使成组自动移架和定压双向临架得以实现，使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外，机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。

3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考

机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势，并且机电一体化设备有着一套完整的程序，对操作的要求不高，实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用，并且应用范围越来越大。目前，我国煤矿企业的发展前景十分良好，在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求，煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间，该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便，同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快，提高了煤矿生产的工作效率，为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚，发展不过20年，在有些方面不可避免的存在一定的不足，需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下：①应基于原有的优越性能开发新的功能，确保机电一体化产品满足社会发展的需求，并以此促进社会的发展;②加强技术投入，大力研发新技术，并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设，提高煤矿机械操作人员的整体水平，为其定期开展培训工作，提高操作人员的技术水平。目前，随着我国社会经济的迅猛发展，人们的生活水平能够越来越高，经济发展与国家建设也离不开大量的资源，因此针对这一情况，就必须提高煤矿生产效率，加大机电一体化技术的应用与开发，确保其在煤矿生产中的应用越来越广。

4结语

综上所述，目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用，其中机电一体化数控技术也是如此，与其他技术相比，该技术在各个方面都这又十分明显的优势，在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升，对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足，因此必须对其展开深入的研究，细致分析其存在的缺陷，并提出相应对策，使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用，进一步提高煤矿生产的工作效率，为煤矿企业带来更好的经济效益，促进煤矿企业的发展。

参考文献：

［1］方媛，卞奕明，李艳平，等．机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］．煤炭技术，2012，31(7)：34－35．

［2］张闯．刍议煤矿机械中机电一体化数控技术的应用［J］．科技与创新，2014(17)：61－61，64．

［3］崔婧．浅析机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］．都市家教(下半月)，2011(5)：199．