采矿安全通风智能监测监控系统设计分析

采矿安全通风智能监测监控系统设计分析

王会

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摘要：智能监测监控系统通过实时采集、分析和处理大量数据，利用模型和算法进行准确的预测和判断，能够提供采矿内空气质量和通风状态的实时监测、数据分析和预警功能。该系统主要由传感器网络、数据采集与处理技术、智能算法和中央控制系统组成。通过部署在采矿内的传感器实时采集关键参数，传输至中央控制系统进行实时监测和数据处理，以便及时识别潜在的危险和异常情况。

关键词：矿山；通风安全；监测监控；关键技术

引言

煤炭在我国能源生产和消费结构中占有率较高，且在未来很长时期内仍将作为主要能源支撑着我国工业与经济的发展。矿井通风系统是采矿生产中的一个重要子系统，是一个非常复杂的立体结构，也是矿井安全生产的重要技术保障。在采矿生产过程中，井下工作人员拥有新鲜的空气尤为重要，通过通风设备，将氧气输送，同时排出有害气体。通过通风系统为采矿生产作业创造安全的环境。

1采矿安全通风智能监测监控系统概述

传统的采矿安全监测方式往往依赖于人工巡视和经验判断，存在盲区和延迟，无法及时发现和预警潜在危险。而智能监测监控系统能够实时采集、分析和处理大量的数据，基于模型和算法进行准确的预测和判断，大大提高了采矿安全管理的效率和准确性。结合了先进的传感技术、数据采集与处理技术及智能算法，实现对采矿通风系统的实时监测、数据分析和预警功能，其主要目标是确保采矿内的空气质量和通风状态达到安全标准，并为采矿管理者提供准确的数据支持，以便及时采取必要措施保障矿工的生命安全。其核心是传感器网络，通过部署在采矿内的传感器实时采集关键参数，将采集到的数据传输至中央控制系统，进行实时监测和数据处理，利用数据分析和智能算法，对传感器数据进行实时分析、模型建立和预测，以便及时识别潜在的危险和异常情况。当监测数据超出预设的安全范围时，系统会自动发出警报，提醒采矿管理人员采取必要的措施。此外，系统还能生成详细的监测报告和统计数据，帮助管理者了解采矿通风系统的工作情况，并进行合理的调整和优化。

2矿山通风安全监测监控系统关键技术应用的保障措施

2.1制定完善的采矿通风安全监测标准

为了加强采矿通风与安全监控系统的建设和运行，需要制定完善的采矿通风安全监测标准。这些标准应该涵盖以下方面。（1）确定监测对象和参数。明确监测系统需要监测的对象和参数，包括温度、湿度、O2浓度、可燃气体浓度等关键参数。这些参数应该能够全面反映采矿通风与安全状态的变化。（2）确定监测目标。设定合理的监测目标，如采矿通风与安全状态的合规性要求、安全隐患的预警等。这些目标应该能够定量地评估采矿的通风与安全状况，为采矿安全管理提供科学、精准的依据。（3）确定监测频率和范围。根据不同的采矿类型和工艺特点，确定监测的频率和范围。监测频率的设定应确保能够及时监测到采矿通风与安全状态的变化，监测范围应该能够覆盖整个采矿的关键区域。（4）确定监测方法和技术。选择合适的监测方法和技术，如传感器技术、数据采集技术、通信技术和信息处理技术等，这些方法和技术应该能够实现对采矿通风与安全状态的实时监测和准确分析，同时具备高效、可靠的特点。（5）确定监测报告和预警机制。制定完善的监测报告和预警机制，及时对监测数据进行分析和评估，生成相关报告，并预警可能存在的安全隐患。监测报告和预警机制应该能够提供科学、准确的决策依据，帮助采矿安全管理人员及时采取措施。

2.2做好设备养护工作

矿井通风安全监测监控系统采用大量设备，为确保这一系统稳定运行，应加强设备的维护与保养，可从如下几点着手：其一，明确职责分工。监控室的主要职责在于安装、维护监控系统，加强设备回收。通风科基于安全监控系统情况，设定标准，加强监督与管理；机电科的职责在于监督与检查这一系统中设备的完好程度和防爆能力。各队对通风安全监控设备的使用进行管理；通风科需收发、维护与管理甲烷检测报警仪。其二，积极养护。（1）对于甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪和风速传感器等，安排专人定期同当地采矿技术服务中心联系，配合调节与校对；（2）使用前后，应参照说明书对安全监控设备进行调节，通过地面试运行才可在井下使用；（3）每隔半个月调校一次甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等设备，其他传感器或检测仪器应按照说明书进行定期调校；（4）每隔半个月测试甲烷超限断电闭锁、甲烷风电闭锁功能；（5）若这一系统中传感器、分站等装置已经使用了半年，应升井进行检修；（6）监控维修人员应监护采煤机、掘进机上的机载断电仪，日常勤清扫，并收集便携式甲烷检测报警仪和甲烷传感器的数据，对比分析，如果数据差距较大，应迅速通知调度室，８ｈ内调准两种仪器；（7）勤于擦拭与清理传感器上的灰尘，确保传感器处于清洁状态。对于各种传感器而言，每天应进行除尘工作，并注意防水。在维护与搬动传感器的过程中，应注意安全，避免碰撞；（8）若经过认真检测与调节，传感器误差无法达到限定值，则需要更换；若安全监控设备出现故障，需立即更换。此阶段采用人工监测方法最有效，能够如实填写与记录故障情况。

2.3提升采矿通风监测系统的安全性

为了提升监测系统的安全性，需要从以下几个方面进行改进和加强：（1）增强数据采集和传输的安全性。采用加密技术和身份验证机制，确保传感器节点采集到的数据在传输过程中不被篡改或泄露。（2）加强对监测中心的防护。采用防火墙、入侵检测系统等网络安全设备，保护监测中心的计算机和服务器免受恶意攻击和病毒感染。（3）完善用户权限管理。对监测系统的用户进行身份认证和权限管理，确保只有经过授权的人员才能访问系统的敏感数据和功能，防止信息被不当使用或滥用。（4）引入红外摄像监控技术。在关键区域部署红外摄像监控设备，实时监测人员和设备的活动情况，及时发现异常情况并采取措施。（5）定期进行系统漏洞扫描和安全评估。通过定期对系统进行漏洞扫描和安全评估，及时发现系统存在的安全隐患，并采取相应的补救措施，确保系统的安全性和稳定性。

2.4安全监控系统的维护与管理

采矿通风安全检测与监控系统在使用中需要进行有效的管理和维护，为矿井的安全生产提供保障。但是，在当前的矿井通风安全监测系统的安装中存在许多问题，严重影响了系统性能。如果在实际安装过程中，由于安装人员没有正确地选取传感器，或者没有根据技术要求进行调整，就会导致监测效果不理想，不能反映出矿井的基本情况。另外，由于缺少常规的维修，会导致传感器的老化和损坏，从而导致数据失真产生安全隐患。

结语

综上所述，设计并实现了一套先进的采矿通风与安全监控系统，该系统具有监测精度高、响应速度快和操作简便等优点，为采矿安全管理提供了科学、精准的支持。未来，可以进一步完善系统功能，加强系统与其他采矿管理系统的集成，不断提高采矿通风与安全监控系统的性能和可靠性，为采矿安全生产做出更大的贡献。

参考文献

[1]王志强.通风质量安全监测监控系统的应用标准与运行研究[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42（15）：76-78.

[2]杨戈.采矿通风安全监测监控系统的应用与运行研究[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（6）：89-90.

[3]肖亮亮.试论采矿通风安全监测监控系统的应用与运行[J].矿业装备，2022（2）：282-283.