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導語：在煤礦安全監控系統的研究的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
【關鍵詞】安全監控系統 故障 通訊系統
中圖分類號：TD 文獻標識碼：A 文章編號：1009―914X（2013）35―501―01
1、前言
近幾年來，信息技術被迅速應用到煤礦安全生產領域，并取得了明顯的經濟和社會效益。煤礦安全監控系統是集生產環境預警、生產監控、信息管理、工業圖象監控和多種子系統為一體的新型煤礦綜合監控系統。安全監控系統一般由中心站、信息傳輸裝置、傳感器和執行裝置組成，可實現甲烷超限斷電、停風斷電、通風系統監測監控、機電設備遠程控制等功能；可提供煤礦井下各類安全參數的動態信息，便于及時的發現和處理事故隱患等。保證煤礦安全監控系統正常運行是預防遏制煤礦重特大事故的發生，避免人身傷亡和財產損失最有效的措施之一。但是，煤礦安全監控系統在實際運行中往往會有一些故障發生，本文總結了監控系統通訊使用中的常見故障，并對維護和故障處理措施進行了分析，對保障安監系統的正常運行意義重大。
2、工程概況
石炭井焦煤分公司從2000年開始使用國內先進的KJ54型監測系統，2005年升級為KJ90型監測系統，2008年3月升級為KJ90NB型，使監測監控系統更加完善。經過三年的運行，系統平穩，系統穩定性、可靠性較好，功能齊全，實現了井下瓦斯、一氧化碳、溫度、風速等動態監控，風機開停、饋電開關監控等功能，并對井下瓦斯超限實施報警斷電功能。同時又改變了傳統煤礦企業的瓦斯管理模式，使原有的分散、就地監測更新為集中監測，煤礦主要領導和相關職能科室也可隨時查看井下各環節的瓦斯情況，有效預防事故的發生，為管理和決策提供了科學、可靠、快速的依據。目前井下共計271個測點，其中模擬量測點137個，開關量測點134個。其中監測分站35臺，瓦斯傳感器66臺，一氧化碳傳感器34臺，溫度傳感器25臺，負壓傳感器1臺，風機開停傳感器22對，風速傳感器10臺，風筒傳感器10臺，各類傳感器的安裝數量、地點和位置符合《規程》要求。主要采用的通信方式是：通過485通訊將傳感器信號采集到分站，智能口采集的數據經過從CPU處理將處理后的數據通過主CPU傳輸到地面中心站，井下交換機與地面交換機采用光纜傳輸。因為這種通訊模式需要大量的纜線，耗材多，工作量大，不時造成信號中斷，做不到有效監控。為了保證安安全監控系統通訊的正常，必須對其故障進行分析和總結，以便最快速度的搶修成功。
3、KJ90NB型煤礦安全監控系統通訊故障的處理對策
3.1井下分站與交換機不通訊
（1）用萬用表直流20V以上檔位，測量由井下分站上來的通訊線是否有1.3V～4.6V的電壓，如果沒有電壓，則表示井下信號線有短路或開路現象。采用相應辦法處理。
（2）如果有電壓，則表示井下分站上傳信號正常。交換機內部2M口板可能有短路/開路或集成電路或其它器件損壞現象。采用相應辦法處理。
3.2井下分站與中心站不通訊
首先，觀察數據接口的“控”、“發”兩個指示燈是否閃爍，若閃爍則表示計算機及軟件有數據下發。此時斷開數據接口和井下的通訊線，用萬用表的蜂鳴器檔，測量數據接口輸出端是否有間斷的蜂呤聲，若有則表示中心站部分沒問題。然后再用萬用表的直流20V以上檔位，測量由井下上來的通訊線是否有1.3V～4.6V的電壓，如果沒有電壓，則表示井下信號線有短路或開路現象。采用相應辦法處理。
3.3 NA系統單個井下分站與中心站不通訊
用萬用表直流20V以上檔位，測量該分站的通訊口是否有2.5～4.6V電壓輸出，如果沒有，更換分站184通訊芯片。仍沒有，則表示分站主板壞。如分站有2.5～4.6V電壓輸出，則檢查井下分站號與監控主機所設置的分站號是否一致，同時檢查主機上該分站是否已定義。檢查485通訊接線的紅、白線是否接反或開路。
3.4所有分站均出現通訊中斷
3.4.1故障分析
（1）系統“Config.ini”文件配置不正確；（2）主機串口壞；（3）數據傳輸接口故障；（4）避雷器損壞；（5）井下主通訊電纜可能出現斷開、短路或接線盒進水等情況；（6）井下分站損壞。
3.4.2 處理對策
（1）系統“Config.ini”文件配置不正確的排除方法：檢查、修正“Config.ini”文件配置。
（2）主機串口好壞的判斷辦法：找一臺無故障的數據接口連接上，看控1、控2和發1、發2指示燈是否交替閃爍，是則說明主機串口正常，反之則串口壞。
（3）數據傳輸接口故障檢排除辦法：檢查接口保險管是否燒壞、更換接口主板等。
（4）避雷器故障檢排除辦法：1）打開避雷器后蓋，檢查保險管是否有明顯被燒壞的跡象；檢查接線柱接觸是否良好；2）分別測量A組、B組兩端接線柱之間是否有短路或斷開現象，如果短路可以是壓敏電阻被擊穿，需要重新更換。
（5）檢查線路故障的方法：一般是分段進行。先在重點懷疑的地方或者接線盒處斷開，分別測量兩邊的信號（正常時，分站端為2.6V左右直流電壓；地面發下的信號為0.5V—1.7V直流電壓之間變化，用萬用表通斷檔測試有間斷蜂鳴聲）。然后逐步往下檢查，直到找到線路根源排除故障。
（6）井下分站通訊故障的檢查方法：一般在正常情況下，斷開主通訊線，分站端有2.6V左右直流電壓輸出。最后檢查分站，若分站顯示、采樣都正常，通訊指示燈不在閃爍，說明分站主板通訊部分有問題，應更換65LBC184芯片或分站主板恢復通信。
3.5分站時通時斷
（1）井下主通訊電纜老化或接線盒接觸不好；（2）數據傳輸接口帶負載能力較差；（3）部分分站有微短現象。
3.5.1排除方法
（1）應先觀察出現故障分站是否具規律性，（包括出現故障的時間、地點、相同分站等）。當無規律出現此故障時，安裝分站數量有較多（40臺）且距離比較遠的情況下，應先考慮數據傳輸接口帶負載能力，可以通過調節接口內部可調電阻，增強接口的帶負載能力。
（2）若具有一定的規律，應該檢查出現問題的分站或者幾臺分站的同用線路，主要是接線盒是否有接觸不良好的地方或者接線盒里有積水情況，通訊電纜與動力電纜相隔太近，當大型設備啟動的時候，受電磁場的干擾使通訊中斷。線路老化接線盒過多等情況應逐一檢查。
（3）在安裝分站數量較少距離近的情況下，可先斷開一個片區或者一臺分站，觀察另外一個片區或者另外部分分站是否正常，這樣逐個片區檢查；
（4）也可通過計算整個線電阻來確定故障在那個片區或某臺分站。正常情況下，每臺分站的阻止在480歐姆左右，每千米電纜線的阻止是10歐姆左右。先算出幾臺分站的電阻之和在加上線電阻，得出整個片區的線電阻值。然后在前端測量該片區線電阻值進行對比。如果實際值明顯小于計算值，則說明該片有短路現象，再具體到某一臺分站上就比較容易了。最后查出故障點更換分站主板，使之恢復正常。
4、結束語
隨著煤礦企業安全治理力度的不斷加大，礦井安全監控系統運行的安全性、可靠性尤為重要。為切實有效地發揮安全監控系統在生產中的安全保障作用，確保監測數據的準確性，安全監控設備應嚴格按照《煤礦安全監控系統及檢測儀器管理規范》的規定進行安裝、管理與維護。特別是現在的監控系統系統復雜性大、元件多，維護檢修的技術難度大。因此，只有充分了解該系統，不斷總結常見故障和特點，才能及時準確的加以維修和充分發揮監控系統的效能，以便為煤礦的安全生產提供有力保障。
關鍵詞：煤礦安全；監測監控系統；應用；發展
中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A
一、煤礦安全監測監控系統的應用
（一）煤礦安全監測監控的重要意義
煤礦生產的環境有其地下作業的特殊性，它不僅有著地面作業的一般風險，還會有相應的特殊風險因素存在，當前的煤礦開采與生產事故也是發生頻繁。煤礦開采的作業時間與外在條件會根據不同的空間環境而相應不同，在進行風險評估時也具有很大的不確定性，甚至于有相當一部分的風險無法進行正常評估，因而加大了煤礦開采的隱性風險。
煤礦開采與生產面臨的風險主要有：瓦斯爆炸、火災、粉塵、中毒和窒息、觸電傷害、機械傷害、淹溺、坍塌、爆破傷害以及火藥爆炸等等。采用現代信息手段進行安全監測監控系統設置有利于煤礦開采與生產的安全管理，減少或防止風險的發生。
（二）煤礦安全監測監控系統的類型
當前較為常見的煤礦安全監測監控系統類型，一種是以地面中心站到煤礦礦井下分站之間采用公共接線方式進行的系統，這種安全監測監控系統中，煤礦礦井的井下分站到監測監控系統的傳感器部分使用專線纜進行連接，煤礦礦井的井下分站后部傳感器部分，需要一根專用的線纜進行連接。當前，這種安全監測監控系統在煤礦安全管理的應用中存在一定的問題。另一種是全總線式的安全監測監控系統，它是以公共接線方式進行路線連接的系統，且不需進行分站接線，這種安全監測監控系統中的傳感器外掛于總線纜。如果系統中傳感器外掛狀況較為集中，則可以增設分站便于集中控制。
二、煤礦安全監測監控系統的發展
（一）世界煤礦安全監測監控系統的發展
隨著信息通信技術的快速發展，西方國家開始將煤礦安全監測監控技術應用到煤炭生產過程中去，監控系統逐步發展為集合語言、 數據、無線網絡技術的自動化系統，能有效的為煤礦開采與生產提供相關參考數據，有利于加強對運輸、 排水、供電等多方面的監測與監控。較為代表煤礦安全監測監控系統有美國的MSA 系統和德國的茂德系統等。
（二）我國煤礦監測監控系統的發展
1 發展現狀。我國不斷的從西方國家引進多種煤礦安全監測監控系統，但是存在的很大問題是系統的非通用性與低智能化等問題。我國在近幾年頻繁發生煤礦事故，事故造成很大工人傷亡，也給資源與財產造成很大的浪費，這事故發生的主要原因之一在于相關信息檢測不及時所造成，比如未及時監測水火災征兆、煤塵濃度過高、頂板壓征兆以及設備故障等相關情況。因此，加強煤礦安全管理成為當務之急，安全檢測監控系統建設是滿足安全管理的必要途徑。另一方面，我國煤炭企業信息化管理水平較低，井下信息化管理是實現檢測監控系統建設的首要條件，相關企業強化信息化管理也是提高決策能力，提高井下安全管理的必要一環。
2 發展趨勢
（1）系統升級。當前大多數的煤礦安全監測監控系統往往是針對特定的對象，缺乏系統的可通用性，特別是我國國內沒有對各個設備制造商設置統一的生產標準，這進一步促使設備以及相關配件無法適應系統建設的通用性需求，在進行安全監測監控系統后期升級時也極為不便，因此，煤礦安全監測監控系統應實現設備通用化，提高升級與擴展的靈活性。（2）完善子系統建設。首先，當今的煤礦企業在安全監控過程中沒有統一的通信、物理等協議；其次，安全監測監控系統主要傳輸方式還是以主從結構為主，這不利于多主冗余系統的建立；最后，安全監測監控間采用總線連接來對系統中的分站進行控制，系統間的相互兼容水平低，且可靠性與運用性能都較差，不利于安全管理的實時監測監控。在建設煤礦安全監測監控系統建設時，必須完善相關子系統的建設，實現井下數據的光纖環網式傳輸，實現分站監控、充分安置防爆攝像機、有效進行人員定位等科學的井下安全管理設備建設，再通過網絡接口將井下設備與地面設備進行連接。這其中，應該充分考慮煤礦開采與生產的環境特殊性，所選用的設備特別是井下設備必須通過國家的防爆認證和MA認證。（3）實現多方監控。當前煤礦安全監測監控系統由于是針對特定的一個對象，操作目的往往是單一化的，這種模式的安全監測監控主要是對信息的收集和預警數據表的輸出，這種基本數據的簡單處理，無法對煤礦安全實現多方面的監控。而且這種系統只進行數據參數檢測，大多沒有監管的功效，因此，后期煤礦監測監控系統的發展趨勢之一必然是實現全方面的監控。（4）故障診斷系統優化。在當前的煤礦安全監測監控系統缺乏遠程故障診斷與維護功能，有些系統即便可以實時監控的煤礦開采與生產情況，但是對過程中出現的設備故障還是需要進行人工檢查，煤礦安全監測監控系統在這一方面的確實，會導致系統運轉的診斷偏差。因此，完善系統的的這一功能是煤礦安全管理的發展方向之一。（5）系統決策功能優化。當前所使用的監控系統缺乏對煤礦事故進行決策的功能，系統在進行事故前預警后，如何進行原因分析，有效的規避事故風險，仍然是這一系統有待優化的部分。后期可以增加煤礦監測監控系統設備的黑匣子功能，對系統的決策能力進行優化，實現系統升級，增加對事故原因的分析力。
結語
在科技水平的不斷提升的環境下，煤礦安全監測監控系統也將不斷進行優化，以最終實現綜合化、信息化的系統監測與監控管理。我國在引進和學習外國技術的基礎上，也應該根據我國煤礦企業的具體情況進行優化創新，使煤礦監測監控系統與自身的安全管理需求相適應，讓煤礦企業的開采與生產安全得到全面有效的管理，減少或避免相關事故的發生。
參考文獻
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關鍵詞：煤礦監測監控系統；應用；分析
引言
眾所周知，煤礦的生產中存在一定的安全隱患，所以在煤礦的安全生產成為了煤礦生產的主題，相關政府部門也對其非常重視。怎樣使煤礦的生產達到安全狀態，一直是業內人士研究的重點內容。煤礦監測監控系統就是保障煤礦安全生產的衛士。它主要是針對煤礦安全生產過程進行控制管理的重要系統程序，其能夠有效控制和預防煤礦生產中的安全事故，是保證煤礦安全生產的重要力量。同時它也是現代信息技術在煤礦生產及管理中應用的主要體現。也正因為有了煤礦監測監控系統，才使得煤礦的安全生產工作效率得到了大幅度提升，也全面提高了煤礦安全生產管理的水平。所以對其進一步研究使其更好的應用于煤礦生產是必要也是必須的。文章將對煤礦監測監控系統在煤礦生產中的應用進行分析和探討。
1 積極推廣監測監控系統的應用，實現煤礦安全生產
1.1 現階段我國煤礦監測監控系統的發展現狀
煤炭行業的監測監控技術的應用在我國比較晚，上世紀八十年代初期，有煤礦從國外引進了一批監測監控系統，如德國的TF-200系統。這些系統在我國的煤炭業發展中起到了很大的作用，同時為我國的科研工作提供了良好的思路，但由于該系統價格比較高，在維護上存在一定的難度，系統軟件通用性差，技術服務有缺憾及技術較為落后等，總而言之國外的監測監控系統在我國的推廣中還是表現出不太適應的現象。其實我國不僅僅是引進了國外的系統，還積極地與我國的發展實際相結合，進而研制出了一系列富有數字化和綜合化煤礦安全網絡的檢測體系，這樣與我國的煤礦生產較為契合，適合在我國應用。與此同時，這些系統還在很大程度上影響著我國煤礦檢測體系的技術發展水平。
1.2 監測監控系統的應用對實現煤礦安全生產的重要意義
根據相關規定，所有的礦井都要安裝安全監控系統。無論是安裝還是維護亦或是使用都要符合相關的標準。眾所周知，煤礦的生產通常都是在井下作業，環境比較差，并且容易發生瓦斯爆炸等安全事故，一旦出現安全事故，就會威脅到井下作業人員的生命安全。另外，還會使用到很多的大型機電設備，所以煤礦的安全生產在很大程度上會受到設備是否正常運行的影響。煤礦的安全生產離不開礦井監測監控系統。在不斷發展的煤礦安全監測監控系統技術中，煤礦監測監控設備所發揮的作用越來越巨大。所以大部分地方、國有煤礦也都安裝了安全生產監測監控體系，使我國煤礦的安全生產得到了極大的改善。
1.3 監測監控體系的安全構成
監測監控體系的構成主要有傳感器、斷電儀、傳輸線、調度盤、地面主站以及工作站等，生產現場運用的是非智能型和智能型瓦斯類傳感器和可靠性高、壽命長斷電儀。同時，還有以單片機為核心智能型工作站來進行數據采集，且接受主站的信息控制斷電。每個系統的傳輸方式不同，傳輸路線也不盡相同，主要使用調度盤來模擬設備的運行狀態和顯示相關參數。主站監控機主要用來搜集數據，打印各種曲線和報表，進而對數據進行有效分析。
1.4 監測監控系統結構的模式
近年來計算機技術在我國得到了突飛猛進的發展，每項工作都會或多或少的應用到。在其推動下，煤礦安全生產監測監控體系運行的正常率和巡檢速度得到了極大的提升。監測監控系統的模式有：（1）地面的中心站達到分站是公共線，而分站達到傳感器是專用的電纜，這類系統分站就是PIC分站，但是分站過后的每個傳感器都需要一個專用的電纜，這就在無形中給維護工作增加了難度系數。（2）全總線式，沒有分站。其能方便在總線上歸結，當干線延伸就可添加干線的擴展器，在傳感器較為集中地點，就可通過添加分站來實現集中的控制。
1.5 積極推廣監測監控系統的應用，是實現煤礦安全生產的有效途徑
礦井中用來監測監控安全生產的系統安裝的工作站、傳感器、報警斷電的執行機構通常情況下都是連續工作模式，瓦斯的含量是可以很輕易的測量出。如果出現了異常情況，聲光會發出警報，執行區域就會在第一時間斷電，這樣能夠預防安全事故的發生。另外，隨時定時將檢測數據發送給地面的調度室，有利于調度人員能夠實時掌握煤礦生產的內部狀態，如果發現異常，將采取有效措施加以處理，化險為夷。煤礦安全生產監測監控系統在保障煤礦安全，減少事故發生方面表現是非常出色的。煤礦安全生產監測監控系統可以有效降低事故，還可以預防事故，并且能夠大大提高生產效率，從而使礦井的管理更為現代化。文章主要通過分析KJ95N型監測監控系統來進一步說明監測監控系統的應用為煤礦安全生產提供的巨大作用。KJ95N型煤礦安全監控系統采用的是計算機網絡技術、ARM嵌入式技術和EMC抗干擾技術，最大的作用在于對礦井上、下的環境進行監測，進而提供一系列準確的參數，相關的工作人員可以通過它來對礦井下的環境進行掌握，及時了解井下各點的機電設備運行情況，如果發現問題可以在第一時間里通知相關人員，進而相關的處理。值班人員可以對工作面的情況和生產參數的變化情況進行及時掌握和了解，對那些安全隱患能夠快速做出反應，進行處理，降低事故的發生率。KJ95N型煤礦安全監控系統是建立在GEPON傳輸平臺上的，進而形成一條貫穿礦井井上、井下的高速傳輸網絡，為隱患的及時發現并處理和預防都提供重要的安全保障，同時也有利于企業實現信息化管理，歸根結底都是為了企業更加健康、穩定的發展。
2 煤礦監測監控系統發展趨勢
2.1 發展品種齊全、高可靠性的礦用傳感器
僅就現階段的發展來看，我國的監控系統的傳感器存在的問題主要有：（1）品種較為單一，多數傳感器都是為了監測環境參數，監測生產設備工作參數的比較少。（2）現有的傳感器的準確度、可靠性還有待于進一步提高。現階段我國的監控系統應向可靠性高的方向發展。在新型傳感器的開發中，應盡量實現設備的高智能化。選擇新的一次敏感元件，有效利用微處理器，實現自動調零，自動校準等功能的運用，現場配備總線標準遠傳接口。統一設置所需要的輸出信號，但由于環境安全參數的變化比較慢，輸出的過程中可以使用頻率信號，進而大大提高傳輸的互換性，使數據的處理更加便捷，實現傳感器的互換性。傳感器的發展方向是復合型，對不同型的傳感器進行有機組合，使用不同的一次敏感元件，運用相同的轉換，發送電路，對數據分時段進行采集和傳送。
2.2 發展專家診斷、專家決策系統軟件
現階段我國的監控系統軟件主要的應用范圍是收集被檢測量，存儲和曲線、圖形以及報表輸出，處理基本數據。所以開發專家決策，專家診斷的系統軟件是較為有效的途徑。如在檢測礦井中的瓦斯氣體時，如果發生安全事故，能為工作人員提供最好的逃生路線，能及時搶救被困人員和設備，應急預案也能夠做到全面、有效。還能夠及時地對機械設備的故障做出正確的判斷。
2.3 發展覆蓋面廣的監測監控系統
現階段我國生產監測和控制系統的公司或機構要大于二十家，產品以監測環境安全參數為主，一旦安全參數出現不正常的情況，會馬上執行報警或斷電控制。在生產設備的監測上，監測的是設備的開關狀態，有的監測系統還能夠有效調節風扇速度和風門。研發出覆蓋面更廣的監測和控制系統，有利于實現煤炭生產的綜合自動化。采礦設備應設計成機電一體化產品，裝備，監控與遠程傳輸設備是不可或缺的組成部分，使其能夠與工業局網絡進行鏈接。研發地面生產監測監控系統，監控煤炭生產經營的各個環節。
2.4 規范網絡結構，實現網絡的標準化
我國的煤礦監測監控系統的子系統多基于獨立運行，兩級管理子系統通常是DCS系統，增加其網絡結構樹。分層樹結構是一個分層的管理體系，配置靈活，易于擴展，成本低，但星型網絡結構比較復雜途徑的中間節點，以連接主被攝體之間的兩個節點（分站）特別是難以轉移阻抗匹配，這就會造成傳輸質量的不穩定，這一點應該引起我們的注意。
某煤礦監控系統中使用TOKEN-RING局域網，實現了邏輯環網，運用物理星型進行連接，不僅傳輸速度較高，而且可靠性也很高，但有存在一定的缺點，那就是成本比較高。KJ66系統采用自主研發的Xdnet適時網絡，使用Novell網絡硬件介質，符合相關標準，這樣能夠對網絡文件進行一般管理，并可以直接應用低級別的協議實現數據的實時傳輸。所以，計算機網絡適用的煤礦監測監控系統的研發，規范網絡體系結構，大大提升網絡的標準化。
3 結束語
通過文章的分析使我們深刻的感受到煤礦監測監控系統在煤礦安全生產中所能夠起到的重要作用。在經濟社會不斷發展的背景下，人們對于煤礦安全生產的重視程度也在不斷加深。這就需要我們進一步加大對于煤礦安全監測監控系統的研發力度，使煤礦安全監測監控系統更加完善，使煤礦生產工作得到順利發展，為我國的經濟建設貢獻更大的力量。而要做到這一點，需要相關工作人員深刻認識到自身工作的重要意義和肩負的責任，不僅僅是為了經濟社會的更好建設，還會關系到礦井工作人員的生命安全。安全無小事！任何會威脅到人民群眾生命財產損失的事都是頭等大事，也是需要我們高度重視的。也只有在思想上給予研發工作足夠的重視，才能使工作人員充分發揮主觀能動性，積極探索和創新。我們完全有理由相信，在工作人員的不懈努力下，我國的煤礦監測監控系統會得到更好的發展，更好的應用！
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關鍵詞：煤礦；安全生產；監測監控；系統；應用
1 首先對現階段我國煤礦安全監測監控系統應用的過程中存在著的問題展開分析
1.1煤礦開采安全監測監控系統通信傳輸速率較為低下
井下煤礦開采相關工作的工作環境是較為惡劣的，工作線路一般情況之下都是比較長的，從而就會使得安全監控系統的布線距離比較長，過長的線路是會對線路信號的傳輸速率造成一定程度的影響的，產生的結果就是一旦接收到了危險信號，因為不能夠及時的將相關的信息傳輸到處理系統中去，從而就難以及時的對危機進行處理。所以為了能夠對信號傳輸速度做出一定程度的保證，往往在煤礦安全監控系統中使用到的信號傳輸速率都是2400bps或者4800bps，一旦在實際布線相關工作進行的過程中長度超過了15km的傳輸距離之后，就需要在系統中加設中繼器了，但是上文中提及到的這種解決方法在使用的過程中在無形中是會使得煤礦企業在安全監控系統上投入的資金增多的，并且實際處理問題的效果也不是十分的明顯。
1.2傳感器的質量是較為低下的
傳感器在監控系統中占據的地位是十分重要的，雖然說現階段我國所處的時代是一個知識經濟的時代，各項科學技術發展和應用的速度是比較快的，傳感器生產企業在生產相關工作進行的過程中也是使用到了先進的科學技術的，但是在傳感器的設計和應用這兩個層面之上仍然是存在著一定的問題的，比方說在現階段在煤礦安全監控體系中得到了較為廣泛的應用的甲烷傳感器的使用壽命就是比較短的，在使用性能這個層面上受到各個限制性因素的影響也是比較大的，應用于煤礦安全監控系統中的傳感器一般情況之下都是在井下工作的，在井下工作的過程中時常都是受到各種類型的巖石降落帶來的沖擊的，所以因墜落的巖石引發的傳感器損壞問題在煤礦開采相關工作進行的過程中出現的幾率是比較高的，與此同時傳感器在復電之后出現數字瞬間沖高這個問題的幾率也是比較高的，從而就會對傳感器的正常工作造成極為嚴重的負面影響。
2 解決現階段我國煤礦安全監控系統應用的過程中存在著的問題的應對方法
2.1統一煤礦安全監控系統的制作標準
針對某些標準展開的制定和調整工作的力度是應當得到一定程度的提升的，以便于能夠使得通信協議的規范程度得到一定程度的提升，使得各種類型的產品之間能夠配套，從而就能夠使得重復購置產品這種問題出現的幾率下降，大幅度降低煤礦開采企業在購置成本方面投入的資金。為了能夠使得上文中提及到的系統編程方法多種多樣這個問題得到解決，是可以在系統編程相關工作進行的過程中使用組態軟件技術的，它的應用范圍是較為廣泛的，并且是相對來說比較容易掌握和應用的。在對組態軟件技術加以一定程度的應用的基礎上不單單能夠使得分站軟件通用這個問題得到解決。為了能夠使得系統的抗雷擊能力得到一定程度的提升，是可以在避雷系統中加裝一級安全棚的；另外，在煤礦安全監控系統的其它相關區域當中，比如說井下通信線路之上，也是可以設置一級安全棚的，這樣就能夠使得系統受到雷擊和墜落巖石影響的幾率大幅度的降低。
2.2 在實踐的過程中逐漸的使得煤礦安全監控系統的完善程度得到一定程度的提升
在瓦斯傳感器研發相關工作進行的過程中，應當對其穩定性做出一定程度的保證的（在研發相關工作進行的過程中，從各個層面之上對有可能影響到傳感器穩定性的相關因素進行分析，并以此為基礎找出有效的解決措施），并且也是應當對產品的調校周期的時間長度做出一定程度的保證的，為了能夠在傳感器運行的過程中及時的找出傳感器中存在著的問題，監測人員應當在日常工作的過程中依據安全監控系統的實際運行情況編寫出來傳感器的故障診斷軟件。為了能夠瓦斯傳感器調校工作的規范程度得到一定程度的提升，用戶在調校相關工作進行的過程中之中是可以是用專門用于瓦斯探頭調教的標準瓦斯氣小鋼瓶的。
日常管理相關工作的力度應當得到一定程度的提升，煤礦開采企業應當在實踐的過程中依據自身的實際發展情況逐步的制定出來科學合理的煤礦安全監控系統報警信息傳送機制，并且在實際應用的過程中，也是應當使得上文中提及到的這一項機制逐漸的完善起來的。
3 結語
從事煤礦開采相關工作的企業在日常的開采工作進行的過程中，一定是需要積極的探尋安全監測監控系統應用的過程中存在著的問題，并深入的歸納總結，找出有效的解決辦法，以便于能夠使得煤礦安全監測監控系統應用的過程中存在著的問題得到妥善的解決，對我國煤礦開采相關工作進行的過程中的安全性和穩定性做出一定程度的保證，從而就能夠在我國煤礦開采行業發展進程向前推進的過程中起到一定程度的促進性作用。
參考文獻
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[2]王軍號. 基于物聯網感知的煤礦安全監控信息處理方法研究[D].安徽理工大學，2013.
[3]姚宇. 基于物聯網的礦井主排水設備狀態監測及壽命管理系統的開發[D].太原理工大學，2016.
我國煤礦百萬噸死亡率高于美國、南非、印度、波蘭和俄羅斯等主要產煤國。除地下開采高達95%、賦存條件差、災害嚴重、小煤礦多等原因外，機械化、自動化、信息化程度低也是主要原因之一。煤炭工業安全健康可持續發展，離不開煤礦監控與通信。
1煤礦監控與通信技術的現狀
1.1煤礦安全監控技術、標準與系統
針對電氣防爆、傳輸距離遠、宜采用樹形結構、電網電壓波動范圍大、工作環境惡劣、傳感器宜采用遠程供電、不宜采用中繼器、抗故障能力強等特點，提出CA等現場總線本質安全防爆方法，煤礦監控信息傳輸方法，煤礦監控數據處理方法，斷電控制方法，饋電狀態監測方法，開關電源本質安全防爆方法，礦用本質安全防爆電源與備用電源連接方法，煤礦安全生產監控系統主要技術要求、試驗方法、裝備要求等11—3，制定了《AQ5201—2006煤礦安全監控系統通用技術要求》、《AQ1029—2007煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》、《MT/U004—2006煤礦安全生產監控系統通用技術條件》、《MT/T1005—2006礦用分站》、《MT/T006—2006礦用信號轉換器》、《MT/U007—2006礦用信息傳輸接口》、《MT/T1008一2006煤礦安全生產監控系統軟件通用技術要求》、《MT/T1078一2008礦用本質安全輸出直流電源》、《MT/U079—2008礦用斷電控制器》、《MT/T1081—2008礦用網絡交換機》等煤炭行業和安全生產行業標準。煤礦安全監控系統是煤礦井下安全避險“六大系統”之一，在煤礦瓦斯防治、災害預警和事故調查中發揮著重要作用。
1.2全礦井移動通信技術與系統
研究發現了一些礦井無線傳輸規律及特性,分析總結了礦井移動通信的特殊性和需求。針對礦井無線傳輸衰減大、發射功率受限、設備體積小、抗干擾能力強、抗故障能力強、防護性能好、電氣防爆、電源電壓波動適應能力強等特點，提出多基站礦井移動通信系統網絡結構，提出礦井移動通信與應急通信系統性能要求和方法141,研制成功了基于WF的礦井移動通信系統等。礦井移動通信系統在煤礦安全生產調度、安全避險和應急救援中發揮著重要作用。
1. 3煤礦井下人員位置監測技術、標準與系統
針對GPS信號不能覆蓋煤礦井下巷道、礦井無線傳輸衰減大、電氣防爆等特點，提出了煤礦井下人員位置監測系統主要技術要求和測試方法：
(1) 識別卡與分站之間的無線傳輸距離不小于10m
(2) 只別卡位移速度不得小于5 m/S?1!(3)只別卡并發數量不得小于80個
(4) 系統漏讀率不得大于10—4。
(5) 識別卡數量應不小于8000個等。
提出了煤礦井下人員位置監測系統裝備要求:各個人員出入井口、采掘工作面等重點區域出/入口、盲巷等限制區域應設置分站。基于RF1D的煤礦井下人員位置監測系統，宜設置2臺以上分站或天線，以便判別攜卡人員的運動方向。巷道分支處應設置分站，巷道分支的各個巷道應設置分站或天線，以便判別攜卡人員的運動方向。制定了《AQ3210—2007煤礦井下作業人員管理系統通用技術條件》、《AQ1048-2007煤礦井下作業人員管理系統使用與管理規范》安全生產行業標準，研制成功煤礦井下人員位置監測系統。
煤礦井下人員位置監測系統在遏制超定員生產，防止人員進入危險區域，事故應急救援，及時發現未按時升井人員，領導下井帶班管理，特種作業人員管理，井下作業人員考勤，持證上崗管理等方面發揮著重要作用。
1.4煤炭產量遠程監測技術、標準與系統
根據遏制煤礦超能力生產等需求，提出了煤炭產量監測信息遠程傳輸通信協議、每小時產量文件數據格式、系統工作異常文件數據格式、初始化參數文件數據格式;提出了監測與顯示要求、超產監測與顯示、時產量監測與顯示、系統工作狀態監測與異常顯示；提出了基于有功功率監測、基于圖像監測和計量裝置工作狀態監測的防作弊方法;研制了具有防作弊功能的煤炭產量遠程監測系統；制定了煤炭行業標準《MH082—2008煤炭產量遠程監測系統通用技術要求》和《MH080—2008煤炭產量遠程監測系統使用與管理規范》。
煤炭產量遠程監測系統是加強了煤炭產量監測與管理、遏制煤礦超能力生產的重要工具之一。
1.5無人值守遠程監控技術與系統
為減少煤礦井下作業人員，避免或減少重、特大事故發生，研制成功煤礦供電監控系統、排水監控系統、膠帶運輸監控系統、軌道運輸監控系統、膠輪車運輸監控系統等，實現了煤礦井下機電硐室、壓風機房、水泵房、帶式輸送機等無人值守遠程監控。工作面有人巡視條件下，回采巷道遙控和記憶割煤技術在神東礦區也取得了突破和應用。
2.煤礦監控與通信技術的未來研究方向
2.1礦用物聯網技術
為避免假冒機電產品在煤礦使用造成事故，為煤礦安全生產和應急救援提供快速有效的物資保障，優化采購和庫存，降低成本需要礦用物聯網技術，對煤礦采掘、運輸、提升、電氣、通風安全、地測、應急救援等裝備和維修用零部件，從生產、采購、運輸、倉儲、使用、維護等環節全過程監管。
煤礦井下無線傳輸衰減大、電氣防爆等特殊性17制約著地面物聯網技術直接在煤礦井下應用。因此，需要針對煤礦井下特殊性，研究礦用物聯網技術：
(1)研究制定煤礦物聯網信息編碼、傳輸、處理等標準。
(2) 研制礦車、膠輪車、采煤機、掘進機、人員等動目標和靜目標管控系統。
(3) 研制瓦斯檢查員、安全檢查員、電鉗工、放炮工、絞車司機、采煤機司機、水泵操作工等及其操作設備、作業環境人機環閉鎖系統。
(4) 研制礦用安全標志準用產品和重大關鍵設備生產、運輸、倉儲、使用、維護等全過程跟蹤管理系統等。
實現全礦井動目標和靜目標實時管控、人機環動態閉鎖，實現礦用安全標志準用產品和重大關鍵設備生產、運輸、倉儲、使用、維護全過程跟蹤管理和重大關鍵設備的在線健康診斷等。
2. 2煤礦一體化通信技術與系統
為滿足煤礦生產調度與應急通信的需求，需要研究煤礦一體化通信技術與系統。研究有線無線一體化通信技術，生產調度與應急通信一體化技術，語音、視頻及短信多媒體通信技術。研制具有如下功能的煤礦一體化通信系統：
(1) 具有生產調度、報警聯動、應急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監測等功能。
(2) 具有語音、視頻、短信等通信功能。
(3) 具有移動和固定通信功能。
2.3無人工作面遙控技術
采掘工作面是煤礦事故多發地點。因此，要通過煤礦監控、通信與機械化，減少煤礦采掘工作面作業人員。2009年在全國煤礦發生的68起一次死亡3人及以上瓦斯事故中，采掘工作面發生45起，占66.2%；20起一次死亡3人及以上水災事故中，采掘工作面發生14起，占70%;16起一次死亡3人及以上頂板事故中，采掘進工作面發生11起，占68.8%。
目前采煤工作面能夠做到工作面有人巡視條件下的回采巷道遙控和記憶割煤，但不能自動識別煤巖，不能實現工作面無人控制。因此，需要研究煤巖分界識別技術和儀器111]，研究液壓支架、采煤機、刮實現無人工作面地面遙控。
2.4煤礦井下人員精確定位技術
煤礦事故應急救援急需煤礦井下人員定位系統，以便及時發現被困人員位置，爭取救援時間。GPS信號不能覆蓋煤礦井下巷道。目前，煤礦井下人員位置監測系統主要采用RFD漏泄電纜等技術，實現了煤礦井下人員位置監測，在遏制超定員生產工作中發揮著重要作用。但這些系統不能實現人員精確定位，難以滿足災后救援的需求|121。因此，需要針對煤礦井下巷道特點，研究煤礦井下人員定位網絡結構和定位算法等，研制具有精確定位功能的煤礦井下人員定位技術與系統，實現煤礦井下人員精確定位。
2.5 煤礦重大災害預警技術
煤礦重大災害預警是保障煤礦安全生產的重要措施。現有煤礦安全監控系統具有瓦斯等實時監測、報警與斷電功能，部分系統具有瓦斯、火災、沖擊地壓等重大災害預警功能，但預警準確率較低，難以滿足煤礦安全生產需要|131。因此，迫切需要提高煤礦重大災害預警準確率，研究基于煤礦安全監控系統的瓦斯、火災、沖擊地壓等災害預警技術。研究基于煤礦安全監控系統和3DGS、瓦斯地質、瓦斯壓力、地音、瓦斯濃度變化等多元信息融合的瓦斯突出預警方法。研究基于煤礦安全監控系統和3DGIS煤炭自燃傾向性、溫度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、二氧化碳濃度等多元信息融合的煤炭自燃預警方法。研究基于煤礦安全監控系統和3DGB煤巖特性、煤巖聲發射等多元信息融合的沖擊地壓預警方法。
2.6基于3DGE的煤礦安全生產管理信息系統
煤礦在地質勘探、設計、建井施工、安全生產、經營管理中產生了大量的空間數據和對應的屬性數據。煤礦安全生產與經營管理需要對煤層、頂底板、圍巖、地質構造等基礎信息、井巷測量信息、供電、通風、排水、運輸、采掘、監控、通信等生產信息進行三維表達與分析，這就需要研究基于3DGI3的煤礦安全生產管理信息系統。研究礦用三維建模算法和三維可視化表達方法。
2.7煤礦井下生命探測技術
煤礦井下發生災變后，生命探測技術和裝置是加快搜救進度，減少人員死亡的有效手段之一。由于煤礦井下電氣防爆無線傳輸衰減大等特殊性，地面一些成熟技術難以直接在煤礦井下應用。這需要根據煤礦井下災后環境特殊性，研究用于煤礦井下的生命探測與定位技術。研究能夠穿透煤巖冒落物的礦用防爆超寬帶生命探測雷達、礦用防爆超低頻生命探測板輸綱確定位技術，進一面監控的可靠性’儀、礦用防爆便攜式人員位置檢測儀、礦用防爆光學生命探測儀、礦用防爆聲學生命探測儀等。
2.8本質安全無線通信技術
漏泄通信、感應通信、透地通信、RFDWF、iPHS(小靈通）、ZGBEE等無線通信技術和設備在煤礦井下的應用，實現了煤礦井下移動通信、人員位置監測、便攜式儀器無線接入、移動設備無線接入等，為煤礦安全生產提供了手段。但缺乏對這些無線通信設備本質安全防爆性能的研究。例如，這些無線通信設備的無線發射功率和能量能否引爆瓦斯和電雷管等。因此，需要研究無線電波引爆瓦斯的極限功率和能量，以及天線、工作頻率、復用方式、調制方式等影響。
2.9本質安全光纖通信技術
以太網、光纖通信技術在煤礦井下應用，解決了監控數據、工業電視等寬帶遠距離傳輸問題。但激光引爆瓦斯的極限功率和能量的研究較少。需要研究光信號引爆瓦斯的極限功率和能量，以及復用方式等影響。
2.10傳感器無盲區布置
為實時監測煤礦井下瓦斯濃度變化，避免瓦斯爆炸等重、特大事故發生，煤礦井下需布置大量的瓦斯等傳感器。大量的瓦斯傳感器不但會增加系統資金投入，還增加了系統維護工作量。因此，需要根據煤礦井下采掘布置、通風系統、風速、瓦斯分布和運移規律、瓦斯變化趨勢、瓦斯爆炸界限、傳感器響應時間、系統斷電控制響應時間、供電系統、斷電區域等，優化傳感器設置地點、吊掛位置、最大間距、斷電濃度、報警濃度、復電濃度等114—151，實現傳感器無盲區優化布置和分級、分區斷電控制。
2.11煤礦井下救災機器人
煤礦井下發生瓦斯爆炸等事故后，因受有害氣體、缺氧、高溫、煙霧等影響，以及發生二次災害的可能，有時救護人員難以在第一時間進入事故現場執行偵察和救援任務，甚至造成救護人員傷亡。因此，為使煤礦井下救災工作順利開展，減少人員傷亡，需要煤礦井下救災機器人替代部分救護隊員進入煤礦井下災后現場進行環境探測和搜救任務。目前已有一些煤礦井下救災機器人116的研究，但遠程控制、本質安全防爆、越過頂板冒落障礙等關鍵性問題沒有解決，難以滿足實際煤礦井下災后救援工作需要。因此，需解決遠程控制、本質安全防爆、越過頂板冒落障礙等關鍵性問題。
煤礦井下無線傳輸衰減大，因此，無線遙控要解決遙控距離短、巷道彎曲和分支影響大等問題。如果采用拖纜有線遙控方式，需解決電纜或光纜在煤礦井條件下拖纜等問題。如果采用放纜有線遙控方式，需要解決本質安全防爆條件下，自背電纜或光纜，行走在高低不平、有積水巷道中等問題。如果采用自動導航方式，需解決無GPS!號條件下，煤礦井下路徑識別與自動導航等問題。
當煤礦井下發生瓦斯爆炸等事故后，事故現場的瓦斯濃度有時會在爆炸界限內。因此進入煤礦井下災后現場的機器人，應是本質安全防爆型。本質安全防爆是通過限制電路功率，進而限制火花能量和溫度，以達到防爆目的。特別當負載中有較大電感和電容等儲能元件時，所允許的功率更小。機器人采用電機驅動，因此既要滿足電機驅動功率，又要滿足本質安全防爆要求，是比較棘手的問題。煤礦井下發生瓦斯爆炸等事故后，通常會發生頂板冒落。因此通過煤巖冒落堆積障礙，也是煤礦井下救災機器人需要解決的問題。
關鍵詞:煤礦安全生產;監控;通信技術
1煤礦安全生產監控與通信技術的目的
盡管經過多年發展，煤炭行業發展十分迅速，也為國家帶來了巨大經濟效益，然而，煤炭開發安全問題卻成為人們關注重點，為減少安全事故發生，促進煤炭行業發展，避免人為參與造成管理不善等不良事故的出現，就需要在事故出現以前，通過預警機制減輕安全事故所帶來的不利影響，這就需要重視煤礦安全生產，加強對煤炭安全生產的監督，強化通信技術，只有這樣才能保證煤礦始終處于安全生產，更可以促進煤炭企業發展。
2煤礦安全生產監控與通信技術應用
2．1煤礦安全監控技術與標準
為防止煤礦生產中會發生爆炸的情況，縮短電線傳輸距離，優化井下工作環境，就需要構建樹形結構安全生產監控設施，增強煤礦企業在市場中的競爭能力。針對井下工作環境較差，電網電壓容易受幅度范圍等因素的影響，在實際安全生產監控系統中就要應用合適的傳感器，同遠程供電的方式實現供電目標，同時，采用這樣的方式還可以去到中繼器在煤礦生產中的應用，這也是提高煤炭安全生產的有效措施［1］。
2．2全礦井移動通信技術與系統
要實時了解煤礦井下實際工作情況，相關工作人員經常需要運用調查的方式實現這一目標，為更好地掌握井下工作情況與煤礦井下的無線傳輸規律與特點，就需要做好礦井工作分析，滿足移動通信需求等各種需求。由于煤炭礦井工作中對無線運輸損耗的影響較大，發射功率也會受到很多限制，不僅要求所使用的設備體積要小，還要具有良好的抗干擾能力，減少故障發生概率，同時，可以接受多種電源，所以就需要做好基站分析工作，保證礦井始終處于移動通信中。為實現這一目標就需要將現代科技應用進來，研制出與WIFI技術相類似的產品，增強礦井移動通信系統，這樣就可以保證煤礦始終處于安全運行狀態，不僅可以防止安全事故發生，還可以將危險轉移出去，即便發生安全事故，也能夠做好救援工作，將安全事故所帶來的損害降到最低［2］。
2．3確定煤礦工人位置的監測系統
雖然煤礦企業為防止安全事故發生所帶來的不良影響，讓下井的工作人員都佩戴了GPS系統，但受多種因素影響，井下并不能完全被GPS信號所覆蓋，這就需要聯系實際情況，做好定位檢測系統的研究。在實際設計中至少要滿足以下幾點要求:首先，保證識別卡與安全監控系統分站間的無線傳播距離在10m以上。其次，對于安全生產監控系統中所使用的識別卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，針對識別卡的并發數量最低應為80個。最后，將安全生產監控系統的出錯率降到0．01%以下，在安裝識別卡的過程中，要保證最少為8000個。由于安全監控系統的主要作用是為監控部門提供井下工作人員精準位置，所以，如果當井下工作人員出現超標或有人進入危險區域以后，位置檢測系統就要及時確定人員具置，幫助相關工作人員最好營救工作。此外，還要通過了解工作人員的位置，掌握工人的出勤情況與工作情況，以便做好管理人員安排，減少不良事件的出現。
2．4提高煤炭產量的監控技術
為保證煤炭資源可以長久使用，相關技術人員要重點研究提高煤炭產量的監控系統。這樣不僅可以促進煤炭生產，還可以為煤炭企業提供實時信息，做到每隔一小時匯報一次產量數據，并根據國家與地區的政策做好數據核對與分析。如果發生煤炭企業所開采出現的資源與國家或地區設定標準違背，相關部門就可以立即受到報警信息，然后通過嚴懲防止此類情況再次發生。此外，煤炭企業還要做好技術監控，幫助相關部門做好審查工作中，保證所提供的監測數據真實有效，與企業實際生產相一致。同時，在企業發展中還要做好規范工作，避免隨意開采煤炭資源情況的發生，只有這樣才能促進我國煤炭資源能夠被后世使用，這也是促進我國經濟發展的重要力量。
2．5遠程監控技術
首先，為減少煤炭資源開發中所帶來的不利影響，就要將各種事故降到最低，參與井下工作的人員也要盡量少，因此，國家相關部門就要明確指出參與井下工作的具體人員，避免因參與人員過多而造成不必要的損失。做好實行遠程無人監控，通過這樣的技術不僅可以實時了解井下工作人員的實際情況，還可以隨時獲得井下具體人數，如果人員過多，就會發出預警信息，相關工作人員也可以及時將多余人員調上來，防止意外情況的出現。其次，為避免井下施工人員過多，通過無人值守遠程監控技術也可以為相關工作人員提供必要的供電系統、運輸系統等，且這些系統都是在無人的情況下開展的這樣就有效防止了因人數過多而造成不必要的損失，同時還可以節省大量人力、物力與財力，不僅可以降低煤炭資源成本，還可以提高企業經濟效益。這些都是應用無人遠程監控系統所帶來的好處。
3煤礦安全生產監控與通信技術未來發展
為提高煤礦安全生產監控與通信技術的應用，還需要重視未來技術的發展與研究。首先，煤礦安全生產監控與通信技術應朝著物聯網技術發展，以此降低成本，同時也可以使煤礦安全生產監控更加完善，增強企業在的競爭能力。其次，構建煤礦一體化通信技術，為提高煤礦安全生產能力，還需要重視煤礦生產調度，增強應急通信能力，最好將語音通信、視頻通信等聯系在一起，只有這樣才能促進企業發展，尤其是在救援上應實現通過視頻了解井下人員的實際情況。最后，在井下還要應用生命探測技術，特別是在災難發生以后，可以利用該技術在地上就了解人員生存情況，做到及時探究井下幸存人員的生命跡象，確定其準確位置，然后根據實際情況開展營救，將損失降到最低，只有這樣才能真正發揮煤礦安全生產監控與通信技術的作用。此外，還要做好探尋無盲點，在搜救過程中應盡量使用救災機器人，以防人工搜救發生危險等情況的出現，利用機器人就可以將人類損失降到最低，真正起到安全生產的作用。
4結論
監控技術與通信技術的不斷提高，可以促進企業發展，同時還可以規避安全事故。尤其是在開發煤炭資源的過程中，要加強煤礦安全探究，只有這樣才能保證井下人員的生命安全，真正促進煤炭企業發展，并實現可持續發展，這與國家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生產監控與通信技術的研究。
參考文獻:
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【關鍵詞】煤礦；安全生產；監控；通信技術
近些年來，我國的煤礦資源呈現出供不應求的趨勢，煤礦企業為了獲取利潤，不斷加大對煤礦的開采量，往往就會把煤礦的安全生產工作給忽視掉，最后釀成非常惡劣的煤礦安全事故。合理開采礦井資源，保障煤礦工人的人身安全，是煤礦安全生產中不可缺少的一部分。
一、煤礦安全生產中使用監控與通信技術的原因
（一）我國煤礦安全生產中存在的問題
1.開采強度過大一些煤礦通過加大對煤礦的開采力度以至于獲得更高的利潤。比如在井下同一個班內安排過多的作業人數；沒有根據實際情況設計采礦施工等，都容易造成煤礦結構的破壞和不穩定，加大采礦施工風險；再加上生產組織的過于集中，加大了施工事故的破壞程度，一旦發生意外，會帶來嚴重的人員傷亡。2.非法組織生產一些地區，特別是農村地區存在持證不全甚至無證就組織煤礦開采工作的情況；違反國家相關規定越界超層開采煤礦；無視執法部門懲處或者警告，繼續組織煤礦開采工作等，這些非法組織的煤礦生產活動，存在著很大的安全隱患，嚴重威脅礦工的生命安全。3.安全管理混亂煤礦管理人員因為自身的安全生產意識薄弱，將會對整個煤礦安全管理工作完成的質量造成影響，比如：部分安全管理人員對煤礦管理的相關規定無視，允許工作人員在未規劃的工作面采煤；對開采設備及輔助設備的安裝不及時、不到位；煤礦監控系統安裝管理不明確，安裝地點不到位；對礦井工作人員的要求和監管力度不強等，會加大煤礦事故發生的幾率，造成嚴重的礦難。4.煤礦企業對生產安全問題的忽視現代工業企業在經濟發展的刺激之下單純以追求經濟利益為主，往往忽視了工業生產過程中的安全問題，安全第一的口號僅僅成為了一句口號，大部分煤礦企業并沒有把煤礦從業人員的人身安全放在首位，發生事故的幾率便會大大提升，發生事故之后的緊急處理工作不到位，沒有以安全生產為重要目標。并且煤礦生產作為一項具有危險性的操作，一定的監督工作是必不可少的，但是在實際情況中，很多煤礦企業并沒有建立比較健全的監督管理制度，甚至出現監督崗位的缺失現象。這種只重視經濟利益而忽視了安全生產的做法，不僅不利于生產技術的更新，而且不利于生產規模的擴大，最終導致惡性循環，會給煤礦生產帶來更大的安全隱患。5.煤礦操作事故防范措施不健全就我國目前的煤礦發展的狀況來看，我國頒布的相關安全生產法律雖然在形式上彌補了生產安全方面的法律缺失，但是一些法律條款過于簡單，內容不夠全面細致，法律方面的漏洞很多，因此在法律層面對煤礦安全生產的保障作用仍然不夠明顯。煤礦企業的事故防范措施不健全，有一些煤礦企業甚至并沒有制定相關的事故防范措施，加上煤礦操作的工作環境惡劣，如果煤礦企業的救生設備不健全，一旦事故發生，現場工作人員不能及時自救，對生命安全造成威脅。
（二）煤礦安全生產監控與通信技術使用的作用
1.保障煤礦工作人員的人身安全通過使用安全生產監控技術，能夠及時掌握井下煤炭的開采狀況，以及礦工的工作狀況，如果有問題或者突況能夠進行及時的反饋和解決。使用安全生產監控技術還可以提高監控人員和管理人員的監督和管理效率，降低事故發生的幾率，更好地保障礦工的人身安全。2.減少事故發生幾率，降低事故危害安全生產監控與通信技術的作用，不但能夠把煤礦工作人員的工作狀態和煤礦各項設備的運行狀態給及時反饋出來，而且還能夠保證煤礦開采工作的安全進行，從根本上降低事故的發生幾率。除此之外，當出現預警信息，急需礦工撤離時，可以利用通信技術快速通知井下工作人員，避免其受傷害；而一旦事故發生，也可以利用通信技術掌握受困礦工情況，為營救工作創造條件，從而降低事故帶來的傷害。
二、我國煤礦安全生產監控與通信技術現狀
（一）煤礦安全生產監控系統
1.煤礦安全生產監控系統的作用安全生產監控系統中，硬件系統線路連接較為簡便，整個系統通用性強，對工作環境的要求不高，因此，被廣泛地應用于煤礦安全生產監控中。該系統能夠加強對煤礦安全管理。在煤礦通風瓦斯管理方面，煤礦運輸管理方面，煤礦供電方面，勞動組織管理方面等，煤礦安全監控系統都充分發揮了它管理的作用。2.煤礦安全生產監控系統的工作方式煤礦安全生產監控系統將包括信號收集系統、計算機控制系統、數據通信系統，它能夠對軟件程序與硬件電路的各個子系統進行中和處理，從而達到監督煤礦生產活動井而有序的目的。煤礦安全生產監控系統以軟件為技術支撐，將計算機作為媒介，借助數據通信技術實現對數據的傳輸，計算和判斷，并及時做出評價，預警生產過程中的安全隱患，在非本質安全電路的情況下實現斷電[1]，從而實現煤礦生產的安全，降低事故發生的幾率，保障礦工的人身安全。
（二）煤礦安全監控技術
根據井下工作環境選擇合適的安全監控技術：在電線傳輸距離遠，電氣易爆炸的井下環境中，安裝樹形結構的安全生產監控裝置；在工作環境惡劣，電網電壓波動幅度較大的井下環境中，傳感器應該選擇遠程供電，代替中繼器，以提高監控系統的抗故障能力[2]。
（三）煤炭產量監控系統
為了保證煤礦資源的長久使用，避免無節制開采帶來的能源消耗以及安全隱患，應在煤礦安全生產監控過程中建立和使用煤炭產量監控系統。該監控系統能夠實時監測煤炭產量，并傳輸多種信息數據，從而整合匯報成每小時的產量數據，以便于對煤炭生產狀況做出檢查，分析和評估，這樣一旦出現煤礦生產不符合國家相關規定，相關部門就會收到預警。正是煤炭產量監控系統的存在，使相關部門對煤礦生產工作檢查的效率得到了提高，還增強了對煤礦企業的威懾力，從而煤炭產量監控系統有效減少煤礦過度開采現象的發生，在保證煤礦資源的可持續開采的同時，降低了因過度開采引發事故的可能性。
三、我國煤礦安全生產通信技術現狀
（一）全礦井移動通信系統
煤礦井下工作環境對移動通信的要求很高，與其他環境對移動通信的要求相比存在很多不同的地方，因此，煤礦井下工作的無線傳輸有一些特殊的要求和特點。在煤礦井下工作環境中，設備安置難度高，無線運輸的損耗量較大，而且發射功率會受到多種因素的限制，為了保證無線傳輸的穩定性，就需要選擇體積小，抗干擾能力強和抗故障能力強的設備，同時這些設備的保護性質要好，能夠適應井下環境較大幅度的電源電壓變化。為了滿足井下環境對移動通信的特殊要求，相關的研究人員借助計算機技術和通信技術等，分析設計出了具備較多基站的礦井移動通信系統網絡結構模式[3]。這種移動通信系統與WIFI技術配合使用，在保證煤礦安全生產，及時預警信息，進行人員緊急轉移，以及事故發生后的營救工作等方面發揮出十分重要的作用。
（二）計算機通信技術
計算機通信技術在煤礦安全生產中的使用順序，計算機通信技術對煤礦生產相關數據進行記錄，并將這些記錄的數據進行儲存和傳輸，以便于相關人員進行查看和分析。還可以使用計算機通信技術對曾經出現過的生產事故進行記錄和統計，便于對事故原因的追究，以及今后的生產安全預警工作。
（三）遠程通信系統
煤礦企業為了保證煤礦井下工作人員的人身安全，要限制井下工作人員的數量。在實際的煤礦工作中，為了防止出現井下工作人員過多，不符合規定的現象，就需要利用遠程監控系統對井下人員的人數進行實時監控，并利用遠程通信技術將井下工作人數狀況進行傳輸，一旦人數過多，系統就會發出預警，方便安全管理人員調整礦井作業人員。通過遠程通信系統，能夠實現對井下工作狀況的實時控制，保證井下工作人數在合理的范圍內，避免因施工人數過多造成的安全隱患；還可以減少煤礦企業的礦工開支，提高經濟效益。
（四）礦井安全預警技術
煤礦安全生產的重要保障是預警。在煤礦的開采過程中，除了要保證井下工作環境的安全，以及工作人員施工的安全外，還要借助相應的監控技術和通信技術，做好煤礦礦產安全性的預警處理工作。根據煤礦的特殊要求，建立起火災監測預警系統，瓦斯監測預警系統，沖擊地壓監測系統，以及斷電功能監測預警系統。為了保證這些監測預警系統的有效性，除了使用正確的監控技術外，還一定要做好通信技術，只有利用高效的通信技術，才能夠及時傳輸數據，及時對數據進行分析和處理，及時對生產過程中的安全隱患顯示出來，保證預警的高準確性與高效性，只有做到這一點，才能切實保障井下工作人員的安全。
四、我國煤礦安全生產監控與通信技術的發展方向
（一）減少人員使用，提高自動化水平
煤礦安全事故的多發場所是采掘工作面是導致的，通過大量的煤礦安全事故恰恰也說明了這一點，而這一場所的巡視工作在現階段主要都是由工作人員負責進行的，而人工操作在降低安全事故系數，減少煤礦人員傷亡方面并不能夠起到有效的幫助。為了解決這一問題，在煤礦生產和監管過程中就應該多使用機械設備與先進技術。使用煤礦安全生產監控和通信技術，并配合高科技、自動化、機械化的設備代替人工操作，減少人力資源的使用，從而降低采掘工作面的危險系數。通過使用回采巷道遙控，記憶割煤技術，實現對識別和開采難度大的煤礦的遠距離控制[4]；適當的使用液壓支架，有效的保證技術生產和設備運行之間的一致性；建立并維護好通訊系統，保證井下移動通信的及時性，能實現緊急避險指引和緊急呼救等多項功能；不斷更新通信系統，提高煤礦安全生產監控與通信技術，能夠提高通信系統的語音和視頻功能。
（二）利用物聯網技術，加強生產管理
在煤礦安全生產中，引入物聯網技術，可以整合煤礦生產過程中需要用到的物資，對比不同物資之間的價格和質量等方面的差異，為煤礦企業負責人提供更多的選擇。煤礦企業負責人可以根據煤礦生產的具體情況，選擇最優的物資，從而降低生產成本，還可以在一定程度上保證煤礦生產過程的安全。通過物聯網技術，可以為煤礦企業的生產管理提供經驗交流和學習的平臺，有利于提高煤礦企業的安全管理能力。同時，物聯網技術還可以方便企業管理部門以及國家相關管理部門對煤礦生產過程的監督管理，從而提高煤礦企業對安全生產的重視程度，實現煤礦企業的安全生產。
（三）結合監控技術與通信技術，建立煤礦一體化通信系統
通過監控技術，實現對煤礦井下工作環境、工作人數、井下工作人員位置、煤礦生產狀況、采礦設備使用情況等方面的監控。通過通信技術實現對監控數據信息的實時傳輸，保證系統能夠及時分析和預警煤礦安全生產的狀況和問題；還要保證通信技術和通信設備使用的穩定性，保證通信系統的報警聯動、緊急呼救、擴音引導以及避險指示等功能的及時實現。不斷更新監控技術、通信技術，使煤礦一體化通信系統具有語音、視頻等先進的通信功能，一旦事故發生，可以通過這些通信技術及時掌握受困人員的狀況，對于穩定受困人員情緒，提高營救效率具有重要意義。結語將煤礦安全生產監控技術與通信技術結合，并配合使用多種先進技術與先進設備，不但能夠提高煤礦生產的自動化水平，而且能降低煤礦安全事故的發生幾率，從而更好地保證煤礦生產工作的安全以及井下作業人員的安全。
參考文獻
[1]張慧文.煤礦安全生產監控與通信技術探究[J].中文信息,2016(1):292.
[2]馬麗.芻議煤礦安全生產監控與通信技術[J].技術與市場,2014,21(6):109-110.
[3]辛國亮.淺析煤礦安全生產監控與通信技術[J].時代報告:學術版,2015(8):255.
1.1管理制度與管理人員
我國安全生產策略和理念的提出時間稍晚，在有限的時間內，煤礦企業的安全監控管理制度發展程度較低，未能獲得更多的經驗，沒有形成一定的模式或者固定程式。而在這期間，安全監控的管理制度多包含在企業其他部門管理中，未能形成獨立的制度體系，受牽制較為嚴重，難以發揮其根本作用。在人員方面，煤礦企業由于自身各種原因，沒有或者是很少錄用專門的安全監控管理人才，而企業內部也沒有提供相關人才培養機會和平臺，有少部分的專門管理人員，在工作時也顯得懶散、安于現狀，對于自身專業素質的提升也不夠重視。這些都造成了當前煤礦企業中，安全監控系統管理人員素質的缺失。
1.2安全思想覺悟
社會市場經濟體制在完善的過程中，漸漸對人們的思想產生了一定的負面影響，出現了一系列類似于拜金主義、經驗主義、教條主義等思想。在當今煤礦行業中，部分企業過于重視經濟收入，而忽略了安全生產的重要性。主要表現在：①在平時企業生產生活中，領導對于員工，多強調努力工作、埋頭苦干；員工在工作期間，關心的也是工資、福利。對于企業工作崗位和工作區域的安全防范措施、企業生產線上的安全監控系統的關心和重視程度不足。②對于國家強調的安全生產政策和宣傳口號等學習了解不透徹，甚至有消極宣傳態度。另外，對于社會中產生的煤礦事故發生，未能形成足夠的重視，致使在煤礦企業內部安全思想覺悟不高。
2煤礦安全監控的意義
2.1弱化安全隱患，減少安全事故
（1）對瓦斯進行即時監控。瓦斯爆炸和瓦斯中毒是煤礦企業易發事故，究其原因，是因為相關工作區域內，瓦斯氣體密度過大，空氣中瓦斯含量過多造成的，現代煤礦中監測井下瓦斯排出頻率、空氣中含量大小、流通狀況等，是煤礦企業中“一通三防”的重點工作。煤礦安全監控系統，能夠24小時對井下瓦斯情況進行監測，不斷地將瓦斯信息進行動態反映，便于企業內部相關工作人員進行研究和整理，盡早地采取防范和治理措施。此外，煤礦安全系統還附帶有噴水、換氣、警報等功能，不但能夠減少工作人員的井下氣體調節工作量，還能夠及時地為井下礦工提供預警，減少事故損失可能性。
（2）對礦井風量調整、通風結構的設計和變更提供理論依據。礦井數量隨著產出量的不斷加大而增多，通風體系也會隨之發生變化，相應的井下換氣所需風量也獲得了增加。傳統通風換氣設備沒有與安全監控進行連接，在操作上和檢修、監測上都較為繁瑣，安全監控系統的完善和升級，能夠對井下風量進行核算，并根據平衡區位量的標準，對相應的礦井和設備進行調整。與此同時，還能夠通過換氣風扇、插管等，調節臨近曾、上隅角和地下作業區的空氣含量。
（3）有助于精確判斷井下事故易發區和查找事故發生區，便于排除隱患、實施救援。利用氣體傳感器和溫度探測傳感儀，監控平臺能夠準確地找出并記錄事故易發區域，并且在事故（爆炸、火災等）發生時，及時通過外部救援鏈接通道預警和通報救援，提高礦井生存幾率，減少財物損失。
2.2實現煤礦企業監督管理的優勢補充
（1）隨著社會生產理念的不斷更新，社會和國家對煤礦業及其他社會生產行業的日常操作提出了新要求，即：安全第一，生產第二。提高事故監測和防范力度，完善相關制度和硬件設施是煤礦企業必須完成的時代任務。而科學技術的進一步發展，為當代煤礦企業改革和完善井下安全監控系統提供了機會，而安全監控機制又隸屬于煤礦企業日常監督管理體制。煤礦企業完善和優化安全監控，實際上就是利用現代化理念與技術對企業內部監督管理的升華和改革。
（2）在公司總部與礦井之間建立了監控中心，實際上就是建立一個調度平臺，便于上級對下級安全工作的監督和查驗，同時又方便下級工作的匯報，因為網絡工具（公司內部網絡等）的使用，使原本的信息傳達更加及時、具體。企業可以通過監控平臺了解各作業層面的安全情況，并對人員配置進行合理調度，實現了企業的現代化管理。
2.3減少資源浪費，提高工作效率
由于通訊、調配平臺的建設，監控中心發揮了其“指揮部”一般的作用，能夠有效地根據各工作層的具體情況，對礦井工作人員進行合理安排，減少了其中的實地考察、指令更變等程序，有效地節約了時間，從客觀方面提高了礦井作業效能。礦井中各種安全防范設施的建設，有效減少了事故發生，同時也減少了井下事故引發財物損失的可能。此外，員工的精神狀態是影響其工作效率的關鍵，地下礦井中安全措施的完備，能夠安撫和穩定礦井工作人員的擔心，使之不再過多擔憂事故的發生而大膽、全心全力地參加到工作中，員工精神穩定集中，更能夠發揮其工作效能，提高煤礦企業生產效率，實現盈利增加。
3煤礦安全監控完善過程中的注意事項
3.1結合實際原則
煤礦安全監控完善過程不是紙上談兵，必須要充分考慮到企業的各方面現狀。
（1）科技現狀：即煤炭企業在信息技術、安全防范技術等方面的實力，根據企業現有的工具、技術與設備，進行有力的調整，努力使相關資源的合理配置來實現對安全監控任務的輔助。如果光有好的設想而沒有設備予以輔助，高科技安全監控體系的建立終究如空中樓閣一般。
（2）場地現狀：綜合看來，安全監控要想得到切實的完善，就應當配備相應的場地，該場地的設立既不能對原有的正常生產產生不利影響，同時又要方便信息傳達和監控管理。
（3）財務現狀：煤礦企業不但要建設安全監控體系，還要對礦產開采時產生的次生環境問題防治、企業日常運轉、生產設備檢修完善等進行處理，這一系列的活動和工作都需要有足夠的經濟支撐。因此，企業要考察現有內部經濟狀況，根據經濟承受能力合理地完善安全監控設備；另一方面，企業要優先對事故易發區進行安全監控系統的升級，將經濟和物質資源重點向此區域調配。
3.2以人為本原則
所謂的以人為本，是在完善和升級煤礦企業安全監控體系時，要優先考慮員工的感受和利益。一方面，要實現客觀求證的過程，充分對員工進行意見或者建議的收集，實現員工群體的大范圍討論，研究出哪些區域應當重點防范，哪些區域可以先不實行監控，然后結合歷史事例和經驗，對安全監控系統進行有效、科學、民主的改進。另一方面，安全監控系統的設置，不能對員工的日常生活、工作等造成影響，也不能剝奪或者減弱員工原本應得的利益，導致員工工作積極性的下降。此外，在實際操作過程中，不能片面地只遵守一般科學理念和規章制度，還應當充分發揮操作人員的主觀能動性，對煤礦安全監控完善過程進行動態的監管和安排。
4結語
引言
我國擁有較為豐富的煤炭資源，是煤炭開采大國，同時，煤炭也成為我國經濟發展與居民的日常生活密不可分的一部分。但煤礦行業在展過程中一直存在安全問題，需要相關人員采取一定的措施，對煤礦行業進行安全生產的監控，并將通信技術合理運用到安全生產監控之中。
一、煤礦安全生產監控與通信技術的現狀
我國相關部門針對煤礦生產工作中存在的電氣防爆、傳輸距離遠、電網電壓波動范圍大、工作環境惡劣、傳感器宜采用遠程供電、不宜采用中繼器、抗故障能力強等特點，提出了一些具有可行性的安全生產方法。包括CAN等現場總線本質安全防爆方法，煤礦監控信息傳輸方法，煤礦監控數據處理方法，斷電控制方法，饋電狀態監測方法，開關電源本質安全防爆方法，礦用本質安全防爆電源與備用電源連接方法等方法。并根據煤礦安全生產監控系統主要技術要求、試驗方法、裝備要求等制定了一系列安全生產與監控技術標準。特別是安全生產監控系統，成為了在煤礦生產中起到及時的發現問題并能夠提出解決方案的有效的管理與監控系統。
安全生產監控系統采用的是信號采集、計算機監控和數據通信的系統，以模板化設計思想來對硬件電路和軟件程序的各個子系統進行設計。由于簡便線路連接的硬件系統，使安全監控系統在惡劣的環境下依然能夠工作，并以良好的通用性，廣泛地應用在煤礦生產的過程中。
安全生產監控系統不僅僅是對煤礦生產活動進行了監督，也是通信技術在煤礦安全生產監控中予以運用的表現。安全生產監控系統是以計算機為媒介的，運用了專門的軟件作為技術支撐。具體來說，煤礦安全生產監控系統通過數據編碼和數據通信技術對數據進行計算、判定并及時對安全隱患進行預警，并在非本質安全電路的情況下進行斷電控制，從而保證煤礦生產在安全的狀態下進行。特別是對計算機技術通信技術的應用，可以將整個煤礦生產活動進行記錄，幫助相關管理者從中發現在煤礦生產中存在的不足，也能對曾經出現的安全隱患或者安全生產事故進行記錄，便于之后對事故原因的尋查。通信技術的應用，可以將煤炭的生產由視頻記錄轉化為更為直觀與理性的數據，讓相關管理者能夠更為直接的掌握煤炭生產工作的進程，也能從中找出煤炭生產存在的問題以及推動生產工作順利進行的手段。
二、煤礦安全生產監控、通信技術與方向
我國對煤礦安全生產的監控工作已經取得了一定的進展，但仍有值得完善的地方。首先，可以更巧妙的開發與利用礦用物聯網技術。礦用物聯網技術可以將煤炭生產過程中所需要的物資進行整合，并將各種物資的質量、價格、特點等進行比較，給煤炭生產者提供自主選擇的機會。從而可以通過礦用物聯網根據本煤礦的實際情況，選取最優的物資，不但可以降低生產成本，還可以實現資源的優化配置。同時，礦用物聯網技術還可以為煤礦行業提供安全生產技術交流與學習的平臺，也能夠方便國家相關部門對煤礦行業的整個生產流程進行監督。
其次，要建立煤礦一體化通信技術與系統。這一系統是將煤礦安全生產監控與通信技術相結合的典范。這一系統需要具有生產調度、報警聯動、應急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監測等功能。從而為煤礦安全生產監控的實現予以技術支持，全方位對煤礦安全生產進行監控。還需要具備語音、視頻、短信等通信功能，這樣能夠使煤礦一體化通信技術與系統的負責人和煤礦生產者隨時進行交流，對其在生產過程中出現的問題及時指出并予以指導糾正。這一通信功能還可以讓相關管理者與上級管理人員進行聯系，將上級管理人員的工作規劃進行落實，成為高層管理者與基層工人溝通交流的橋梁。通信功能使相關人員在發現安全生產問題時能夠及時與救援人員進行溝通，及時解除安全隱患，并最大程度上降低安全問題帶來的人身與財產損失。
最后，需要引入無人地面遙控技術。采掘工作面是煤礦事故多發地點。因此，要通過煤礦監控、通信與機械化，減少煤礦采掘工作面作業人員。將工作人員集中在更為安全的施工地點進行人工作業，一些較為危險的工作地點和工種可以由無人地面遙控技術來完成。目前，采煤工作面能夠做到工作面有人巡視條件下的回采巷道遙控和記憶割煤，但不能自動識別煤巖，不能實現工作面無人控制。因此，需要研究煤巖分界識別技術和儀器，研究液壓支架、采煤機、刮板輸送機精確定位技術，進一步提高監控的可靠性。無人地面遙控技術節省了人力資源，也減少了煤礦生產事故的發生，極大程度上保證了煤礦生產的安全性。