矿井通风安全智能监测监控系统研制

摘要：煤炭资源是我国经济发展与社会建设的重要资源，随着我国城市化进程的推进以及社会经济的提升，社会以及人们对煤炭的需求量日益加剧，煤 矿企业得到了深化发展。但是随着煤矿企业的大规模扩张，煤矿开采安全问题成为人们关注的重点，煤矿事故对企业的发展、人们的生命财产安全带来 了巨大的危害。调查显示，多数煤矿事故的形成原因在于煤矿通过问题，因此，需加强矿井通风安全智能监测监控系统研制，提升煤矿开采安全性。关键词：矿井通风安全；智能监测监控系统；研制

中图分类号：TD635 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）09-076-01

Abstract：coalresourcesisanimportantresourceforChina"seconomicdevelopmentandsocialconstruction.Withthedevelopmentofurbanizationandtheim- provementofsocialeconomyinChina，thedemandofcoalforsocietyandpeopleis increasingday byday，andcoalenterprises have been deepened.Butwiththe large-scaleexpansionofcoalminingenterprises，theproblemofminingsafetyhasbecomethefocusofpeople"sattention.Investigationshowsthatmostcoalmine accidentsarecausedbycoalminepassingproblems，soitisnecessarytostrengthenthedevelopmentofintelligentmonitoringandmonitoringsystemformineven- tilation safety and improve the safety of coal minemining.

Keywords： mine ventilation safety； Intelligent monitoring and monitoring system； manufacture

引言

通风系统在矿井所有的生产单元系统中占据着非常重要的地位。为了保证生产安全，要求此系统必须能够保持长时间稳定的运行状态。目前 我国矿井通信系统主要是使用传感器针对矿井通风状况的监测监控，并 连接至分站，因此通信布置非常有限。因此，需加强矿井通风安全智能监测监控系统研制。

1 安全监测监控系统运行原理

在监测监控主机运行的过程中，监测主机同各个分站进行不间断的通 信，各个分站通过传感器来进行相关信号的接收工作，并且把接收到的信号 实行一定的变换以及检测等工作，其中主要包括模拟量、开关量以及累积 量。监测监控主机的各个监测点的信号是通过各个分站来进行接收工作，各 个分站接收信号需要通过监测主机的发出询问才能够进行。在对矿井下的 设备进行控制时，相关的信号主要通过监测主机进行传递，主要包括分站的 巡检信号以及控制命令信号，再将其传递给分站，进一步实现矿井下对设备 进行控制的目的。在对设备进行控制的过程中，使用的开关是分站运动开 关。对通过监测主机实时信号接收并进行相应的处理以及存盘工作。

2 矿井通风安全智能监测监控系统研制

2.1 系统总体方案设计。本系统选择以 SCADA 的控制方式为设计方案。通过工业以太网配合井下照明线路监控中心站可实现与远程终端监控分站进行通信。监控分站同时可进行各类传感器的数据采集以及与中心站之间实现信息交互。

2.2 煤矿井下人员定位系统。对于煤炭企业而言，煤矿安全生产不仅关系到每一位员工的生命财产安全，而且还事关企业的经济效益。构建煤矿井下人员定位系统，坚持以人为本的原则，对工作人员进行定期培训和教育，使他们了解和掌握各类事故的诱发因素、预防和解决措施，使其对矿难牢记于心。一旦发生井下安全事故，借助煤矿井下人员定位系统可以对人员所在的位置进行有效的定位，从而制定针对性的营救措施，确保井下人员的生命财产安全。同时，煤矿井下人员定位系统还具有对井下人员的跟踪定位、日常管理等功能，因此在各大煤矿企业开采中得到了广泛的应用。

2.3 实时监测模块。实时监测模块对实验装置中主要用风地点的通风安

全参数——风速？瓦斯浓度？温度？风压和风量进行连续监测及实时显示？该模块通过 SetTimer（）函数设置 1 个定时器，该定时器的激活周期为传感器采集速率；在定时器激活函数 OnTimer（）中调用动态链接库中的 AI6310Sin-

gle（）函数，顺序读取各传感器采集数据？设置定时器不仅能保证系统连续采 集数据，而且在采集过程中能同时进行其他操作，即多线程同时工作？

2.4 风门自动控制模块。风门自动控制模块对实验装置中 1 个或多个（最多 10 个）风门同时进行控制，控制设定界面如图 4 所示？控制量序号？控制量类型和控制量位置的内容与系统设置初始化模块中开关位置设定内容完全相同，由系统自动生成，为只读状态，用户不能修改？风门当前状态的 内容根据系统设置初始化模块中风门初始状态设置内容和风门所在分支由系统自动生成，为只读状态，用户不能修改？控制状态分为动作和不动作

2 种，默认状态为不动作？动作状态指对应的控制量向所控制风门发出控制命令，不动作状态指对应的控制量不发出控制命令？某控制量的控制状 态能否进行选择与该控制量类型和对应的风门状态有关？ 如果控制量类型和当前风门状态内容完全相同， 则控制量的控制状态不能进行选择，保持不动作状态，反之控制状态可以进行选择？

2.5 风量自动调节模块。风量自动调节模块通过自动调节实验装置中

1 个或多个风门的开启程度，在主要用风地点的风量不足或富余时，将风量自动调整到与需风量基本一致。风量不足是指需风量除以监测风量所得结果大于 1.2 的情况；风量富余是指需风量除以监测风量所得结果小于

0.8 的情况？风量不足或富余时风量自动调节？

2.6 灰色预测理论。对于矿井通风安全监测监控系统来说，智能传感器也是其重要组成部分，而为了保证智能传感器较好服务于矿井通风安全监测监控系统，灰色预测理论的应用就显得很有必要。对于智能传感器来说，其本身需要得到自校正技术的支持，但传统的查表法、曲线拟合法、神经网络法自校正技术并不能较好满足矿井通风安全监测监控系统的需要，这就是灰色预测理论在这一领域应用的原因所在。作为灰色理论的重要分支，灰色預测理论本身能够利用数据处理的办法去寻找数据间的规律，以此实现灰色数的处理。在应用灰色预测理论进行的矿井通风安全监测监控系统智能传感器自校正中，首先需要把原始数据进行累加处理，以此保证原始数据序列随机性的弱化。

煤矿通风安全在煤矿生产中占据着非常重要的地位，为了能够有效地确保煤矿通风安全，需加强矿井安全监测监控系统研制，基于此，本文 进行了简要的论述，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

参考文献：

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