煤矿安全监控系统及预警技术分析

煤矿安全监控系统及预警技术分析

胡岳

天地（常州）自动化股份有限公司 213000

摘要：煤矿安全监控系统及预警技术在煤矿开采作业过程中的应用，有利于实现地下矿井信息化管理，促进煤矿产业的管理水平和以及安全生产水平的提升，在保障施工人员的人身安全的前提下，进一步提高了煤矿资源的开采效率，降低对环境的破坏程度，践行了可持续化发展要求，有利于促进我国的经济建设平稳发展。

关键词：煤矿安全监控系统；预警技术；开采效率

引言

随着我国煤矿工业的发展，煤矿安全问题备受关注，通过健全煤矿安全制度与法律法规不断解决煤矿存在的安全隐患，煤矿行业的安全形势得到很大改善。但由于我国煤矿地质构造复杂，近年来发生的矿难事故仍远多于发达国家，调查事故矿井后发现，多数矿井的安全监控系统不够完善，系统功能不全，且系统的智能化程度低，无法自主作出有效的处理和决策，设备的数据采集可靠性不高，采集数据种类不全，难以满足矿井的日常安全需求。本文针对目前安全监控系统的现状及不足，分析系统功能需求，提出一种煤矿安全智能监控系统，选型设计系统的硬件与软件，验证系统是否满足煤矿安全监控需求。

1煤矿安全监测监控系统的必要性

为了能够确保煤矿生产的安全性和煤矿规模的不断扩大与发展，给予井下作业人员一个良好且安全的作业环境，煤矿安全生产问题便成了整个煤矿行业的最大关注点。想要确保井下作业人员的人身安全和煤矿的正常生产，合理利用煤矿安全监测监控系统就成为了煤矿行业的必备举措。可以说只要实施煤矿开采作业就会存在很多不确定性的安全隐患问题，那么如何观察控制这些如瓦斯、一氧化碳、粉尘等含量超标的不确定性的安全隐患问题，又如何去控制排除这些安全隐患问题，煤矿安全监测监控系统的应用就显得十分重要。起初的人工巡查，无法实时监测到各个地点的参数情况，一旦出现安全隐患，后果不堪设想，所以当时的煤矿事故频频发生，血肉的教训比比皆是。当煤矿安全监测监控系统被研发并在煤矿中得以广泛使用时，大大减少了煤矿安全事故的发生，不仅保障了企业财产安全，更是保障了无数职工的人身安全。因此，不断推进煤矿安全监测监控系统的科学化、智能化尤为显得重要。

2煤矿安全监控系统及预警技术分析

2.1无人地面遥控技术

当前煤矿生产活动中许多场所不能人工巡视，但也存在安全隐患，在传统煤矿管理中，这些场所常常会成为安全管理的死角，很容易造成伤亡事故。将无人地面遥控技术应用于煤矿生产，就可以实现全方位和全过程管理，从而有效提升生产安全管理水平。在无人地面遥控技术中，主要技术是煤岩识别技术，因此，企业需要开发基于煤岩分界的新技术与设备，研究发展液压支撑、采煤机、刮板输送机和客户定位技术等，以提高企业管理的精度，实现无人工作面的地面遥控。

2.2 煤矿安全监控系统应用要求

第一，建设完善的管理制度。 定期对煤矿井下安全监控系统运行情况进行检查，确保监控系统的功能达到要求，系统具备完善性。 随着煤矿不断发展，安全监控系统数量逐步增加，监控水平持续提升，但给企业带来一定经济负担。 因此，煤矿应该做好部分监控设备的改进和完善，实现系统更新，保证各项功能满足井下安全监控工作的要求，促进安全监督管理水平的全面提升。 此外，在保证经济效益的基础下，升级或者报废安全性不足、功能缺失的老旧设备，更新安全监控设备，提高安全监控水平。第二，根据技术文件和指导要求，落实上级部门意见，分析煤矿井下作业现场情况，建立科学合理的巡视检查工作机制，制定完善的管理制度，随时掌握监控系统的工作情况。 在监控工作环节，落实工作岗位责任制，将责任意识应用到实际中，实现各个流程的改进，按照规定要求开展工作。 通过定期检查检测设备，动态化管理和控制，随时了解工作情况，实现管理规则的量化反应，制定奖惩工作制度，明确各级部门的职权范围和工作要求，对每个环节进行全面监督审查，避免发生严重问题。第三，确保监控系统处于最佳工作状态。 组建高水平的监控系统维护管理组织机构，加强人员专业素养的培训和教育，总结经验教训，加强各种先进设备的应用，确保井下安全监控系统的运行质量，满足井下作业要求。 同时，制定完善的监控工作体系，落实各项管理措施，由完善的管理制度解决监控体系存在的问题。对监控系统的使用和管理做出明确规定，制定完善的工作计划，从实际情况出发，确定通信协议、传输设备物理层协议等。 加强先进技术的研发和应用，解决煤矿井下监控系统不兼容的问题，厂家通过软件技术升级改进，提升系统的完善性。 此外，结合目前煤矿井下监控作业情况，建设智能化监控系统，利用 Ｗｅｂ 界面实现设备动态、形成时间、反馈信息的管理，获取各项数据信息，实现联网运行，达到数据共享和应用的效果，满足监控系统正常工作的要求  。 同时，应对设备功能全面检查，保证煤矿井下安全监控系统正常工作。

2.3系统软件设计

煤矿安全监控系统涉及多套监测设备，因此需要采用多系统融合服务器存储与管理各系统的数据，整合多系统资源，降低数据集成与共享的负担。本系统利用MCGS作为多系统融合平台，支持多个数据系统的集成接入与信息共享。系统软件平台可分为3层：数据接入接口、MCGS数据同步、上层应用。数据接入接口采集煤矿底层数据，存入MCGS数据库，通过网络构建分布式监控系统，实现数据同步与一致。上层应用基于工况组件设计集成监控平台，抽取监控的数据，以图表、曲线形式显示到终端大屏。数据接入接口基于Windows标准，将每个与数据库进行数据交互的设备作为下位机外部设备，通过设备驱动建立数据传输通道，以标准的OLE接口将外部设备挂到MCGS外部驱动中，提高外设驱动的便捷与效率。软件平台抓取底层系统的数据文件，基于Hadoop进行Java开发系统的云存储，以数据块为独立存储单元，将文件分割成多个数据模块，通过集群的方式存储到云存储数据平台，云存储对硬件的要求低，可靠性高，具有数据备份与还原机制，提高系统安全的容错性。

2.4安全生产监控技术及系统

在过去几年，煤炭行业得到了快速发展，带来了巨大的经济效益。但是，煤炭开发的安全问题已经成为人们关注的焦点。为了减少安全事故，推动煤炭行业的发展，避免人为因素导致的管理不善等事故的发生，需要在事故出现之前，用预警机制减轻安全事故带来的影响。这需要对煤矿安全生产给予足够的重视，加强对煤炭安全生产的监管，强化通信技术，确保煤矿一直处于安全状态，推动煤炭企业的发展。

结语

总之，煤矿安全是一个重中之重的问题，它关乎着每一位煤矿工人的人身安全，在煤矿这个行业中，“安全第一”是最常听到的叮嘱，“先安全，后生产，不安全，不生产”，这是每一位矿工牢记在心的安全语句。在确保工人具备安全意识的同时，作业环境因素便成了治理重点。因此，煤矿安全监测监控系统在煤矿实际生产过程中，就应该有不断的创新和发展，充分发挥现代网络科技优势，提高煤矿安全监测监控系统的自动化和精准度，最大程度地保障煤矿企业的财产安全和矿井职工们的人身安全。

参考文献

[1]姚琳.采煤沉陷区的生态修复与综合治理技术研究[J].科技与创新，2023（13）：84-86，89.

[2]柯贤栋.监测监控技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].能源与节能，2022（7）：213-215.