煤矿生产中计算机智能监控网络的应用

张旭

摘 要 为了确保煤矿的安全生产，可以在煤矿生产中建立智能监控网络系统，监控井下工作人员的工作环境，促进煤矿井下的正常生产。本文主要针对现代煤矿生产过程中的计算机智能监控网络系统做详细的分析，以推进煤矿企业的安全生产目标。

【关键词】煤矿企业 安全生产 计算机智能监控网络

随着工业的快速发展，需求煤炭总量在逐年增加。然而我国的煤炭资源开采相对比较复杂，工程开挖危险程度较高，据不完全统计，我国越有一般的矿井属于瓦斯突出或者高瓦斯矿井。但是一些煤炭企业为了追求高利润，存在盲目生产的问题，给煤炭开采过程中危险事故时有发生。所以，煤矿生产过程中，如何解决安全生产问题成为推动煤炭企业正常生产的保障。而计算机智能监控网络技术可以有效地监督生产过程，并可以根据井下状态正确指挥生产，使煤矿企业的生产促进正常化。

1 现代煤矿企业生产监控的基本状况

在煤矿企业的运输系统中，主要以带式运输方式为主，并采用集中控制下司机单一的传输方式进行控制运输。但是该运输系统安全程度较低，在运行过程中很容易出现断带、堆煤、打滑、跑偏等问题，这些现象给煤炭的安全生产增加了困难。此外，由于远程综合监控系統中的通信协议和传输协议存在出入，无法实现构件复杂的系统，即不能满足远程监控的要求，若不能及时解决，将会给煤矿安全生产造成严重的经济损失。

在煤炭企业的生产过程中缺少综合型的检测诊断维护系统，且缺少统一的系统生产的标准。传统的煤炭生产监控系统，虽然一定程度上可以检测到煤炭生产过程中的异常现象，可是不能在较短的时间内对故障进行维修。同时，监测系统的兼容性受到限制，导致煤矿生产过程中对井下的生产状态监控不到位，无法实现全方位的监测。此外，加之监测设备的使用寿命较短、灵敏性较差、稳定性较差，且软件系统使用一定时间后，表现出问题无法实现，从而一定程度上限制了监测设备对井下有害气体监测和分析。

2 煤矿生产中应用计算机智能监控网络的原理及优势

在煤矿企业生产过程中，计算机智能监控网络的核心是计算机智能控制，它的主要控制系统是工业集散，利用矿井下安装的温度传感器和煤位传感器以串行通信技术进行数据采集，并将采集的数据通过光纤传输至上位机系统。上位机对传输过来的数据信息进行转换，并利用动画的方式显示井下的实际状态。一旦煤矿井下发生什么异常状况，计算机智能监控网络就可以迅速发出警报，并迅速对故障进行一系列的分析，根据事先设定好的类似事故解决方案制定解决措施，从而可以降低煤矿生产的危险性，促进煤矿生产的正常进行。

3 计算机智能监控网络技术应用

3.1 计算机智能监控网络的应用前景

3.1.1 对运输设备运行状态监测

研究发现，在煤矿井下的矿井提升机是确保连续生产的关键因素之一，且它的起升或下降承担载荷变化较大，速度变化空间广，为确保提升机运行稳定，需要按照设计速度进行开机启动运行，这就需要计算机智能监控网络系统可以实时监测提升机的运行速度，并对其运行状态进行调整。对于提升机的速度监测精度，规范要求其在不同的荷载状态下电控系统发出的速度命令值与提升机实际运行速度相差控制在3%以内，从而可以有效地确保提升机在运行过程中出现坠落现象。此外，在保障提升机运行安全、可靠基础上，确保其爬行距离最小，提高矿井提升机的运行精度。

3.1.2 监测系统网络化、智能化

目前，在煤矿企业矿井监测系统主要是利用单PLC或者双PLC为核心的监测系统，并利用现场总线有效地实现了远程I/O控制监测井下状态。为了确保现阶段矿井安全生产运行信息系统，从而实现矿井下实时动态监测以及全自动化控制系统，需要借助多条网络结构，联合现场控制系统、传感器、传输系统、分析系统、集中管理层等实现煤矿安全生产系统。因此，未来煤炭企业的生产过程将会是计算机智能监控网络的数字化控制系统。

3.1.3 监测智能化且保护多样化

由于矿井生产过程对井下生产环境的安全性、稳定性要求较高，它关乎整个矿井生产是否正常进行，并可以有效地确保矿井工人生产过程的安全。因此，井下的基本状况进行智能监控显得尤为重要，以及对矿井现场设备进行实时动态监测和控制。需要更加智能化、高性能的系统监测设备，以及多重保护装置、安全装置等来实现矿井生产过程的安全、可靠。

3.1.4 系统远程监控无人值守

随着近几年煤矿企业生产规模的不断壮大，矿山的生产强度、产量逐年增加，采煤难度逐渐增加，而煤矿生产过程中常发生安全事故，给井下工作人员的生命安全造成危险。为了有效地提高井下生产的安全性，需要加强计算机智能监控网络系统，实现系统远程监控，实时监测井下工作状态，为煤矿安全生产提供保障。

3.2 计算机智能监控网络

3.2.1 通信方式的设计技术

由于计算机智能监控网络中利用上位机实现对井下生产过程进行监控，其通信方式为一对多的类型，需要在设计通信方式时避免通信中发生对冲现象。从而需要在设计中实现上位机对各个下位机之间的信息安全、快速传递。

研究发现，计算机监测系统时通过二级通信方式，导致上位机无法直接与下位机进行交流，需要通过控制中心实现信息传递。

3.2.2 上位机与动画的一致性

实时性是计算机智能监控网络主要特征，借助监控画面可以实现将井下工作状态实时传输至井上。在网络系统设计时，利用下位机将井下基本信号进行采集，并传输至上位机，上位机对数据信息进行统计分析，并将分析得出的结果再写进数组中，从而确保动画和上位机之间的实时监控。

4 结论

综上所述，在现代煤矿企业的生产过程中，计算机智能监控网络系统可以确保煤矿的安全、可靠的生产，并可以实时动态的检测井下的工作状态，实现井下与井上的实时、动态信息联系。

参考文献

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[2]邢存恩.煤矿采掘工程动态可视化管理理论与应用研究[D].太原：太原理工大学，2009.

[3]胡冬红.煤矿安全事故成因分析及预警管理研究[D].北京：中国地质大学，2010.

[4]邢存恩.煤矿采掘工程动态可视化管理理论与应用研究[D].太原：太原理工大学，2009.

作者单位

开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司 河北省唐山市 063000