煤矿安全生产自动化监控系统研究

崔梦秋

摘要：煤矿是我国的传统产业，煤矿开采工作的安全对煤矿产业的发展有着非常重要的作用。传统的煤矿安全监控系统已经不能满足现在的需要，如果没有网络技术的支持，煤矿安全监控系统则无法及时进行安全预警并做出相应的决策。所以，相关单位需要深入研究基于互联网技术的煤矿生产安全自动化监控系统，进而有效提高煤矿产业的安全生产水平和生产效率。

关键词：煤矿；安全生产；自动化监控系统；研究

引言

煤矿生产中瓦斯、水、火、冲击地压等突发性自然灾害事故较多，且危害性大、波及范围广。由于矿井环境恶劣、地形复杂等特点，矿井中的电话安装点和持有井下手机的人有限，再加上广播系统不能全覆盖，因此无法及时通知到每名井下作业人员，进而造成人员通知不及时，贻误脱险时机，造成较大事故危害。所以，研究煤矿安全生产自动化监控系统对于煤矿企业安全、稳定生产来说十分重要。

1煤矿安全监控系统的重要作用

1.1是煤矿安全生產的重要保证

煤矿安全生产自动化监控系统能够有效保证矿井生产工作的安全性，主要体现在两点：一是瓦斯检测的不间断性，即实现了煤矿井下各地点的瓦斯气体浓度24h不间断监测及报警的功能，是传统人工检查瓦斯无法实现的；二是断电的及时可靠性，即实现了井下采掘工作面及回风区域非本质安全型电气设备在瓦斯超限或风机停转后自动断电闭锁的功能。煤矿安全监控系统的使用极大的减少了瓦斯事故的发生，很好地将瓦斯事故消除在隐患发生之前。

1.2是煤矿高产、高效的重要手段

煤矿安全监控系统通过采掘工作面瓦斯历史曲线图的曲线变化分布情况分析出“煤矿采掘进度、地质构造与瓦斯涌出量的关系及规律”，便于煤矿管理人员预判瓦斯涌出情况，提前安排或修订下一步的采掘计划，实现煤矿安全生产高产、高效。

1.3是监管部门行政执法的重要依据

煤矿安全监控系统是基于计算机网络的电子信息产品，其监测的各类数据曲线和报表能真实地反映出煤矿企业井下安全生产情况，可以及时发现煤矿超能力生产、违法私自组织生产、瓦斯检查假检漏检、瓦斯超限无措施继续作业、风量不足、风机不能自动切换等重大安全隐患行为，能为监管执法部门提供重要的执法参考依据。

2互联网与煤矿安全监控系统技术

2.1煤矿安全监控系统现状

现有的煤矿安全监测体系不完善，不能够实时进行监管。目前，大部分煤矿监控系统使用的是有线局域网以及现场监控的方式，大部分系统都不能使信息得到共享，只能在部门内部进行信息的共享，而安全管理人员依然不能及时看到信息，对存在的相关隐患进行管理，并采取相应的措施，相关的管理人员只能在监管场所内对信息进行查询，但一旦离开了监管场所，就无法及时得到这些监管的信息，当出现突发事件时，就不能及时的做出相应的决策。

2.2互联网技术在煤矿安全生产监控中的应用

通过将互联网技术应用在矿井安全生产监控系统的信息传递和资源共享等方面，可以使煤矿安全管理人员对煤矿生产工作进行实时监管，管理人员可以随时查看矿井下的生产环境，进而及时的发现安全隐患，并做出相应的决策。此外，互联网技术还能及时的发布危险预警信息，并且及时对安全隐患作出处理。

3煤矿安全生产自动化监控系统建设方案

3.1平台总体设计

安全自动化监控系统充分利用了矿井中已经建设完成的有线通信、无线通信、井下应急广播系统、安全检测监控等系统，采用多重系统和通信网络融合的方式进行连接和设计。煤矿安全生产自动化控制系统主要是通过数字程序对整个系统进行实时控制，主要控制内容包括：有线电话控制、无线通信控制、井下扩音广播控制等，进而在矿井出现危险时对井下人员进行指挥和营救。

3.2系统组成

井下安全监控系统采用分布式结构，主要由程控调度台、程控交换机、SIP服务平台（服务器+软件）、自动应答平台（服务器+软件）、VOIP电话网关、程控免提电话等组成。地上控制系统主要是由三个平台组成：程控调度平台、SIP服务平台和自动应答平台。地上控制系统主要作用是将程序控制电话、井下移动电话、井下扩音电话以及其他井下通信设备进行融合建设，进而完成对井下安全控制系统的监测和人员定位工作。地上控制系统的三个平台功能如下：

程控调度台：利用矿井原有的程序控制调度平台，将相关系统进行融合，进而统一、集中地管理、指挥和调度矿井安全监控系统。程控调度平台通过将无线通信、有线通信以及扩音广播进行集成管理，实现了各种通信系统的互通和直呼，例如将人员定位系统和瓦斯监测系统进行电话连通，当瓦斯监测系统发现危险时，能够通过电话连通系统，及时同时人员定位系统的管理人员，进而对井下人员进行调度、指挥，帮助井下工作人员快速逃生。

SIP服务平台：该平台实现了对程控电话系统、无线通信系统、扩音广播系统、VOIP电话系统的统一管理，通过SIP服务器注册到程控交换机可以对各系统进行管理并使其相互连通。

自动应答平台：主要包括自动应答服务器和自动应答管理软件，实现对人员定位、瓦斯监测系统的集成接入，程控调度平台通过自动应答平台实现与此两个系统的联动，同时实现与综合自动化系统联动。

3.3实现功能

调度台集中调度指挥：调度台是整个矿井安全生产自动化监控系统的总控制中心，其能对各个安全监控子系统进行监管和控制，并在矿井下出现危险时通过触摸屏按钮或者拨打电话实现对矿井下的工作人员进行指挥和调度。

紧急呼叫：紧急呼叫功能是指矿井安全监管人员在遇到紧急情况时，与某一区域内的人员失去联系后，可以通过紧急呼叫功能与该区域内部的人员进行联系，对其进行安全疏导和指挥。

安全监测联动报警：当某一地点出现瓦斯超限报警时，能自动通知调度员报警信息，调度员可自动或者人工通过该区域广播系统扩音广播报警信息，通知人员撤离。

人员定位系统寻呼联动：从上向下调度员可通过程控调度台的人员紧急呼叫或者一键呼按钮实现对井下人员定位卡的呼叫，人员定位卡接收到呼叫时报警灯闪烁，提醒井下人员发生紧急情况，需马上撤离；自下向上，井下人员可通过人员定位卡的呼叫按钮向上呼叫时，自动应答平台可通过程控电话向调度员进行通知报警，调度员可根据情况通过相应区域的扩播系统进行通知救援或者紧急广播。

集控系统扩音电话集成：可实现对国内主流集控扩播系统（的集成，实现井上下通话和扩播覆盖扩展。

井下应急广播系统集成：可实现对井下已建设的音箱广播系统的集成，实现地面调度台对井下音箱广播系统的扩播，增加扩播覆盖范围。

综合自动化系统联动：各自动化、综合自动化系统可通过上位机控制界面实现对程控电话、无线电话、应急扩播电话、局部扩播电话的直接呼叫、通话。

结语

相对煤炭开采的发展历史，煤矿安全监控系统研究和使用时间非常短，因此，一些煤矿从业人员对其认识不足，了解掌握不够。文章重在提高煤矿企业对安全监控系统使用管理的认识和了解，指导煤矿管理维护人员掌握管理要求和标准，进而使煤矿安全监控系统在安全生产过程中发挥重要作用。

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