监测监控
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监测监控范文第1篇
在煤矿生产过程中，监测监控系统可以确保煤矿安全顺利的生产，所以在整个煤矿生产过程中发挥着非常重要的作用。煤炭企业里面的安全监测监控系统可以全面了解井下以及井上部的安全生产，尤其是其可以准确监测煤矿井下部的瓦斯气体，从而可以通过监测有效避免出现煤矿瓦斯事故。现阶段，这种安全监测监控系统是煤矿，尤其是瓦斯含量非常多的矿井以及煤和瓦斯都非常多的矿井里面一定会安装的系统软件，其可以促进我国煤炭企业实现安全高效经营的发展目标。
一、煤矿安监测监控系统具有的内涵
在煤矿生产过程中，安全监测监控系统就是检测以及控制煤矿温度、瓦斯、实际风速、产生的烟雾以及一氧化碳等环境参数，同时监测以及控制矿井实际生产、排水、进行运输以及提升等作业环节各种机电设备的实际工作状态，并且通过计算机进行分析处理获得数据的检测系统。该系统的组成设备主要包含有：避雷针、主机、系统电源箱、传输接口、各个分站、声光报警器以及断电控制其和相应的传感器等。这种安全监测监控系统所具有的主要作用是对风速、烟雾以及一氧化碳和温度、甲烷等进行监测，同时当甲烷浓度超过一定范围的时候会发出声光报警或者是断电，从而有效控制甲烷安全事故的发生。
二、煤矿安全监测监控系统的作用
1.对瓦斯浓度进行监测监控。进行煤矿生产的时候，监测监控系统具有的一个非常显著的特点就是监测监控实际瓦斯浓度。矿井进行生产的时候，随时都有一定量的瓦斯产生，仅仅靠人工的话，就只可以进行间断性检测，可是矿井监控系统则不同，其可以时时对矿井下面所有重点区域里面的具体瓦斯浓度进行不间断监测，如果矿井下面的瓦斯浓度或者是井下温度等超过标准范围值的时候，监测系统就会自动报警并且将监测到的具体数值显示出来，矿井相关监控人员能够依据实际情况进行及时处理以及反馈。特别是井下工作面存在的上隅角，这种角一般都是供风死角，很容易聚集非常多的一氧化碳以及甲烷，可是实际生产中，人们往往会忽视这个问题，而引发煤矿安全事故。传统人工检测的方法，不仅存在很大的危险性，同时检测出的数值也具有一定误差，所以不可以确保检测具有足够及时性以及客观性。可是监测监控系统则能够利用安装在工作面上隅角的传感器，对这一区域里面的具体一氧化碳以及甲烷浓度进行实时监测，同时当甲烷或者是一氧化碳的实际浓度超过传感器报警浓度的时候，监测系统就会自动报警，这样矿调度人员就能够依据实际情况采取有效的措施来处理。
2.为合理调整矿井风量提供相应的理论依据。在矿井煤炭产量不断增加的条件下，矿井通风系统也会发生相应的变化，这样矿井各地点具体需风量也在改变，这时就应该准确测定井下各用风地点具体风量，同时进行平衡计算，然后以次为基础对矿井风量进行调整，从而满足所有地点具体风量需求。传统测定风量的仪器为叶轮式风表，因为是人工进行测定的，所以不能对各用风地点具体风量进行及时有效的测定，产生的误差也相对较大，同时也缺乏稳定性，测定所需时间也相对较长，仅仅可以测定以及平衡运算局部地点具体风量，所以限制了风量的调整。而监测监控系统里面的风速传感器能够连续测定井下不同用风地点具体风速，随时都能够利用主控机或者是终端机得到具体数据，产生的误差不大，同时数值稳定性非常高。若需要调整井下风量，就能够通过该监控系统里面地点风速的具体测定值来调配计算具体地点风量，依据计算结果，在地点构筑通风设施，对于局部地点，就安装导风板、凤帘或者是风障，从而提升该地点风速，使风流状况发生改变。情况必要的时候，也能够加装隅角局部扇风机或者是采取尾巷分流措施，提升或者是降低供风量，以此来有效解决回风隅角存在的瓦斯聚集问题。除此之外，也能够利用移动泵站，通过插管或者是钻空方式抽放瓦斯。监测监控系统不仅能够缩短风量测定时间，其也可以提升风量调整所具有的准确性，利于对井下风量进行合理的调整，从而确保井下所有作业地点具体用风要求，给工作人员提供一个非常安全的工作环境。
3.对准确判断井下自然发火地点的状况非常有利。当某一地点存在自然发火趋势或者是出现自然发火现象的时候，就会将大量有毒物质释放到巷道里面，并且围岩温度由于吸收热量会不断升高。通过设置与不同地点的温度传感器以及气体传感器，能够全面了解发火地点附近空气里面的气体浓度以及温度改变状况，监测具有非常高的及时性、连续性以及准确性，这样就能够准确分析其具体发展规律，掌握其发展趋势从而采取相应的措施来处理。
4.监测监控系统能够实现闭锁功能。如果工作面瓦斯浓度超限或者是局部通风机不能正常运行、掘进巷道没有风流的时候，监测监控系统就会自动切断出现异常现象区域里面的电源，同时闭锁以及报警，防止或者是减少因为电气设备失爆、设备出现故障电火花以及危险温度、进行违章作业导致的瓦斯爆炸。防止或者是减少采、掘以及运等施工设备运行过程中出现的摩擦碰撞火花和达到危险温度等导致的瓦斯爆。并且提醒矿工及时采取相应的措施撤到安全区域，从而有效避免事故产生或进一步扩大。
5.监测监控系统能够存储各测点具体测定结果。系统存储各测点具体测定结果，对定量分析各测定内容非常有利，从而掌握其具体动态变化规律。此外，利用系统开关量值，能够了解机电设备实际开停以及运转状况，尤其是能够随时了解风门实际开停情况，给各级生产指挥人员以及业务部门提供相应的动态信息，同时给指挥生产提供非常及时的具体现场资料以及信息，这样就可以提前做好防范准备。
三、结语
综上所述，对煤炭企业来说，和传统人工监测不同，监测监控系统的稳定有效运行能够确保矿井生产安全，通过该监测监控系统可以实现多级监控以及集中监测和管理矿级安全生产，可以给煤矿生产调度人员提供实用、实时准确的信息，同时给煤矿生产以及经营做出快速正确决策提供有效的数据信息支持。
参考文献：
[1]梁秀荣,朱小龙.煤矿安全监测监控系统有关问题的探讨[J].煤炭科学技术,2006,34(8):69-71.
[2]王兴军.试论煤矿中安全供电监测监控系统应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(3):2607-2608.
[3]张涛.煤矿监测监控网络系统的研究[J].科技创新与应用,2014,(19):69-69.
[4]建信.煤矿安全生产数字化监测监控研究项目通过验收[J].建井技术,2012,(2):15-15.
监测监控范文第2篇
（1）在杜儿坪矿污水加压站泵房安装在线浊度仪表及报警装置，当水质发生变化超标时，浊度仪表便发出报警，同时将水泵的电源断掉停泵。并将数据实时上传至调度室，计算机发出报警，调度值班人员通知相关人员采取措施，查明原因。在线浊度仪为进口型，具有自动清洗功能，免去人工维护。进口浊度传感器特点：①月检查及清扫一次窗口即可。②采用蓝宝石玻璃实现轻松保养。采用抗磨损蓝宝石玻璃，保养清洁时，不必担心磨损窗面。③外形小巧，不挑剔安装场所。只需投放便可完成安装。a、0～500．0NTU；b、分辨率：1NTU；c、准确度：±2％；d、电流隔离输出：4～20mA（负载＜750Ω）；e、输出电流误差：≤±1％FS，杜绝超标的污水排到高山水库内，保证供水安全；f、报警继电器：AC220V、7A；接加压泵电源控制回路；g、RS485通讯接口；接光电转接器；h、电源：AC220V±22V，50Hz±1Hz；可选配DC24±2．4V，1A供电；i、防护等级：IP65；j、时钟精度：±1分／月；k、数据存储量：1个月（1点／5分钟）；l、数据连续掉电保存时间：10年；m、重量：0．8kg；n、工作条件：环境温度0～60℃，相对湿度＜85％；o、传感器安装方式沉入式。（2）在下水平污水加压泵DN250mm管路上安装电磁流量计，实时掌握往高山污水库的供水量，以及每日的污水使用量。为日常供水及井下水的使用量提供可靠依据，为矿安全生产供水提供保障。流量计性能指标下测量误差：±1．0％；聚氯脂橡胶：－20℃～80℃；环境温度：－25～＋45℃；相对湿度：5％～95％；额定压力：4．0MPa；流速范围：0．3～12m／s；电导率：被测流体电导率不小于5μs／cm；输出信号及负载电阻：0～10mADC，0～1000Ω；输出频率上限：1～5000Hz设定；4～20mADC，0～500Ω具有防雷击保护；串行通讯：或RS485脉冲输出上限5000CP／S；脉冲当量为0．0001～1．0m3／CP；脉冲宽度：自动设置20ms或方波；电极材料：含不锈电极材料：含不锈钢（M02Ti）、钛（Ti）、钽（Ta）、哈氏合金（HB）、铂（Pt）。
2数据采集系统
除现场操作人员及时掌握水质标准和排水量，提供依据外，将参数传输到矿调度指挥中心，从加压泵房采集的参数利用光缆传到强力皮带环网交换机入网。调度室加装一台计算机，实时显示采集的数据情况，为矿调度指挥中心指挥生产提供了有力的依据。SJBQ－CJ多路数据采集系统。数据采集系统，是将仪表和电脑通过电流输出转换成RS485通讯信号传输到电脑上。将仪表的测试数据在电脑内的数据采集系统软件中直接显示结果。该软件再根据仪表上参数进行设定，如波特率、记录时间、位置编排等参数，设置后点击开始采集，数据会直接显示在软件的当前窗口上，此数据可以自动保存在软件内，以表格的形式显示，可以进行“数据查看”，在数据查看内，可以按照用户设定的时间进行查询以前的测量值。可以在表格内进行打印预览和直接打印。安装以光盘的形式运行安装，软件操作系统不再累述。数据采集系统的硬件组成为：（1）电源转换器（220VAC转24VDC供电给通讯转换器）；（2）通讯转换器（4～20mA电流输出转成RS232通讯连接到通讯接头上）；（3）通讯接头；（4）数据通讯线（连接电脑端口）。
3数据传输显示系统
每台仪表有4～20ma的标准信号，通过光电转换器进入光缆进行传输至调度室，然后在通过光电转换器转换为电信号，通过通信接头和数据线连接到电脑上，供调度人员查看相关数据。同时这台电脑设置网络共享，其他人员访问这台电脑的IP地址也可以查看相关数据。
4结语
监测监控范文第3篇
【关键词】煤矿安全监测监控；传感器；通信协议
前言
近年来，随着国家对煤矿安全生产的要求不断提高和企业自身现代化建设的需要，我国各大、中、小型矿井都陆续安装了煤矿安全监测监控系统。安全监测监控系统为各级生产指挥者和业务部门提供了环境安全参数动态信息，通过对被测参数的比较和分析，为预防灾害事故提供技术数据，便于提前采取防范措施；通过对被测参数实时有效的控制，及时实现自动报警、断电和闭锁，便于防止事故的发生或扩大；在发生事故的情况下，能及时指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材等提供决策信息。煤矿安全监测监控系统的应用对改善我国煤矿的安全状况，提高煤矿生产效率和现代化水平起到了重要作用。
1煤矿安全监测监控系统概述
矿井安全监测监控系统是传感器技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技术和控制技术等多种技术在矿井安全生产监控领域应用的产物，对保障煤矿安全生产，提高生产效率和机电设备的利用率都具有十分重要的作用。具体来讲，煤矿安全监控系统是指对煤矿的瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、温度等环境参数和矿井生产、运输、提升、排水等环节的机电设备工作状态进行监测和控制，用计算机分析处理并取得数据的一种系统。矿井安全监控系统一般由三部分组成：（1）传感器和执行装置；（2）信息传输装置（包括传输接口、分站、传输线、接线盒等）；（3）中心站（包括应用软件、计算机及设备）。
2我国煤矿安全监测监控系统存在的主要问题
2.1国产传感器质量不高，与国外同类产品有较大差距
传感器的稳定性和可靠性是煤矿安全监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产的用于煤矿安全监测监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器，以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器。这些传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要，但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距，某些传感器（如瓦斯传感器）的稳定性还不能满足实际需要。与国外同类传感器比较差距较大，其主要问题表现在：
（1）抗中毒性能差。我国大多数煤矿井下空气中含有微量硫化氢气体，其分子比较大，吸附在检测元件表面或与元件反应，能阻止甲烷气体接触催化剂，使元件灵敏度下降。
（2）抗高浓冲击性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件极度活跃，过度作用的结果造成零点漂移并使其对甲烷的催化性能下降。抗高浓冲击性能差是造成元件使用寿命低、稳定性差的主要原因。
2.2通信协议不规范，可集成性差
因为没有一个符合矿井电气防爆等特殊要求的总线标准，所以现有生产厂家的监控系统的通信协议几乎都采用各自专用的，互不兼容。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互换性，因此可集成性差，不易于系统功能扩展。在使用中，个别系统虽经多次升级改造，仍不能实现系统资源的有效共享，形成了一个个独立的“信息孤岛”，严重阻碍了矿井安全生产管理水平的进一步提高。
2.3煤矿安全监测监控系统防雷击能力差
目前从煤矿安全监控系统发展看，生产厂家的注意力主要集中在监测与控制系统的性能指标上，对一些不常发生的系统安全问题则关注不够，因此在电路设计时没能给予充分的重视。如系统自身防雷击能力就不同程度地存在缺陷，有的装备未装设避雷器，有的避雷器不符合要求，当携带有大能量的雷电击中系统防雷能力较薄弱的通信传输线路时，尤其在击中有一定高度的架空传输线路后，尽管传输线路使用的是屏蔽线缆，并要求可靠接地（如果屏蔽效果不好，接地质量较差则更危险），但雷电的危险能量仍能窜入线路中，并进入正在运行的设备，轻则造成设备（主机、井下分站）损坏，重则有可能因设备损坏造成电火花外漏，由电火花引起井下瓦斯或煤尘爆炸。
2.4现场管理和维护不到位
（1）对煤矿安全监测监控系统工程的设计审核和竣工验收不严，导致传感器安装数量不足。如：通风瓦斯参数传感器和风机开停、风门开关、馈电开停传感器设置不全或未设置，甚至对传感器的数量没按规定计算；对煤矿安全监测监控系统这样高技术含量的设备没有设立专门的管理机构和人员，忽略日常管理。对煤矿安全生产监测监控系统管理没有考核标准。
（2）传感器不能按规定进行调校，甚至出现传感器混挂、误挂，造成瓦斯超限不报警、不断电或发生错误报警断电。传感器得不到及时维修，厂家维护不能履行合同等。如传感器损坏一个普通元器件时也要购置一个新的传感器。
3应对策略
3.1研究高品质的传感器
国产安全检测用甲烷传感器几乎全部采用载体催化元件，严重制约着矿井瓦斯的正常检测，与国外同类传感器比较差距较大。所以国家科研院所应加大科研投入力度，进一步提高传感器应用的可靠性。
3.2规范监控系统统一通信协议
通信协议不规范将造成设备重复购置、系统补套受制于人和不能随意进行软硬件升级改造等后果。为了改变标准不统一的局面，国家出台了很多规范性规程和标准对监控系统及信息传输协议等进行规范，如《矿井安全监控新标准、新规程汇编及矿井安全监控系统设计与选型手册》等。建议各监控系统统一通信协议，统一采用SQL数据库，采用统一数据格式，这样可以很方便对系统进行维修、补套、升级，也可以很方便的建立矿、公司（矿务局）两级数据存储中心，并与上级监管系统联网，实现系统资源共享。
3.3煤矿安全监测监控系统防雷击措施
在地面中心站机房外被避雷系统保护的区域距中心站有一定距离的范围内，加装一级安全栅；在井下和地面分站到中心站的通信线路上，在距分站距离较近的安全地带也加装一级安全栅，用这两个安全栅来吸收线路上传来的雷电能量，即让雷电能量首先冲击安全栅，由安全栅负责将雷电能量及瞬间电压电流峰值限制在一个安全值内，然后再传到中心站计算机和分站计算机接口，这样就可解决雷击损坏设备的问题。
3.4加强技术培训，完善管理制度
监测监控系统维护要求非常严格，所以在日常监测管理工作中采取多种形式提高维修人员的维修技术和操作水平，每月应组织理论和实践的学习，对新调入的安全监测员，重点加强对其基础知识的学习和培养，合理利用售后服务和兄弟矿井相互指导的便利条件，确保矿井监测系统维护的顺利进行。另外要建立细致严谨的管理制度，及时完善有关监测监控管理的规定和制度，有效提高相互监督、相互预警的能力。
4结束语
积极推广监测监控系统的应用，实现煤矿安全生产是现代化煤矿企业应用新时期科技实现现代化安全管理的高效途径。伴随着软件系统技术的不断创新升级，监测监控系统逐渐渗透至各相关管理领域。在煤矿安全生产管理中，要全面贯彻实施监测监控系统，利用体系化、自动化技术有机协调煤矿安全生产管理，提高煤矿安全生产效率。为了使煤矿安全生产管理与时俱进的发展，应该加大推广监测监控系统的应用，同时加强系统的创新研发，不断延伸开拓监测监控系统的效用，为煤矿安全生产提供技术保障。
参考文献：
[1]赵延明，高军.煤矿安全监控系统的现状与发展[J].煤矿机电.2007（3）.
[2]冯卫，胡发中.搞好矿井安全监测监控系统确保煤矿安全[J].山东煤炭科技.2008（3）.
[3]蔡召金.浅谈我国煤矿安全监测监控系统[J].煤矿现代化.2006（3）.
监测监控范文第4篇
关键词:煤矿安全;监测监控;网络技术
1传统煤矿安全监测方法不足
传统的安全检测技术，生产数据和设备状态等信号通过有线方式进行传导，这些传统的安全检测系统已经无法改进，特别是在线路铺设上存在难以可克服的困难［1］。首先就是成本问题，电缆或光缆要铺设很长的距离，加上其他配套设施，需要大量的资金支持，而且线路的铺设费时费力，同时由于各种原因线路铺设范围有限。线路的铺设有时很难适应较复杂的煤矿地形地势，不能进行有效铺设，这样就不能监测该地区的数据，埋下安全隐患。除此之外，线路某一部分一旦被破坏，检修难度较大，会影响整个监测系统的正常运行。网络技术作为一种新兴技术，正在迅猛发展，开发出大量新的应用成果，将网络技术应用到煤矿安全监测监控中，同时融合其他技术手段，例如通信技术和智能控制技术等，能够随时探测到煤矿空气中有害气体的数值，如甲烷、二氧化碳及一氧化碳等的含量，及时传输给工作人员。这样，在煤矿安全监测监控方面使用网络技术，既可以提高煤矿生产的安全性，还能降低煤矿的生产成本，加快生产进度。
2煤矿安全监测监控中网络技术的组成
传统监测方法和网络技术对比发现，网络技术在煤矿安全监测监控中的应用具有很大的优势，网络技术的应用为煤矿安全监控监测系统的可靠性和稳定性提供重要保证［2］。煤矿网络安全监测监控系统由许多部分有机结合而成，主要包括工作站、网络中心、监控终端及井下的各个分站和数据采集器等，其中分布在井下的主要是数据采集器与传感器，负责检测井下空气中有害气体的浓度，并由井下的分站简单初步处理，经相关传输设备和一些终端，将真实有效的数据传递到服务器中，这样就能做到实时煤矿安全的网络监控监测，并完成预警等任务。该系统的组成有:
(1)服务器，可分为数据库服务器、通讯服务器及网络服务器。数据库服务器的具体功能有，为煤矿安全监控监测系统提供大量数据，可用于查询数据和统计数据，数据库中存储的数据有很多种类，例如显示设备运行状态的数据，井下环境中有害气体含量的数据，还有用于系统管理的数据，主要是能随时反映煤矿生产环境中的相关数据。通讯服务器是连接各种设备和数据传递的基础，采集设备监测到的各种数据，然后传递给其他服务器，通讯服务器将煤矿中所有的实时数据，包括一氧化碳、二氧化碳和甲烷等有害气体的浓度，接收到服务器中，并对其做一定的处理，通过供数据传输的接口，将数据传递给其他服务器，管理人员就可以查询到这些数据。网络服务器主要是管理人员进入系统的工具，可以通过该服务器查询相关数据，保证煤矿中的安全。
(2)监控终端分布在地面上，同其他服务器连接在一起，能从服务器中得到各种实时数据，显示设备工作状态等，还能监控整个煤矿网络安全监测监控系统的运行。监控终端具备自我诊断功能，对这些信息进行判断，如果认为情况异常，则根据预定方案发出警报，管理人员就可以根据警报检查煤矿内的情况，并及时排除隐患。
(3)分站设置在井下生产现场，多为双单片机结构，能与计算机交换信息，还能对数据采集器和传感器的状态进行监控。分站的任务主要为接收和传递服务器指令、储存系统参数、接收数据采集、将数据传递给服务器等。一些意外情况会使分站死机，分站能够自动复位重启。在与服务器的连接断开的情况下，分站能对所得数据储存，连接正常后再传输给服务器并继续监控。
(4)数据采集器与传感器，传感器可以检测到矿井中甲烷、二氧化碳、一氧化碳等有害气体的含量以及气体的热量等数据，这些数据经过采集器的处理变成，传递给井下分站，并由分站将这些数据传递给服务器。
3煤矿安全监测监控中网络技术的功能
此系统中的功能设计模块主要包括:①登录模块，管理人员要进入系统，就要在其中输入用户名、密码等信息，同时可以为管理人员提供更换用户名、修改密码、注销登录、设置短信接收人员等服务;②数据接收模块，接收服务器传递的各类实时数据，进行存储，并做简单前处理等。此模块可以对数据接口进行设置和更改，以便接收数据，为方便管理人员查看和管理数据，可将设置专门存储数据的文件，修改其名称，输入专用密码等。数据接收是按照这些设置将实时数据进行接收。前处理就是将数据按照存储位置和名称的不同分别保存、记录接收时间及存放到数据库等;③数据处理模块，将最新的数据更新到相应文件中，并将最新数据提供给其他模块;④短信发送模块，按照管理员预先输入的接收人员将编辑好的信息发送出去，并记录发送的内容和时间等;⑤数据上传模块，即将报警时产生的数据传递服务器进行处理，存储备份;⑥报表模块，将系统产生的包括数据信息在内的记录制作成报表，并打印存档。煤矿网络安全监测监控系统的功能主要包括五个方面:数据显示、报警显示、反馈信息显示、工具菜单及程序运行状态。例如，打开窗口菜单，短信发送选项就在其中，将系统信息编辑成短信内容，设置手机号，就可以将监测数据实时发送给管理人员，管理人员就可以随时掌握煤矿中的数据，做到时刻掌控［3］。
4煤矿安全监测监控中的信息控制
通过网络进行信息控制，改变了烦琐的工作方式，提高了工作效率。将网络技术应用到煤矿安全监测监控工作中，使复杂的煤矿生产按流程进行，通过有效的信息控制进行煤矿安全监测，将煤矿生产中的所有信息进行一体化处理，制定的生产规范、标准和要求能够有效地落实到煤矿生产工作流程和操作中，及时监测监控所有数据，确保对数据监控的及时可靠［4］。
5结语
运用网络技术实现信息控制，对煤矿中安全情况进行监测监控，实现所有岗位上的工作人员和管理人员互动配合，他们可以实时监控煤矿生产流程和安全状况，网络技术在煤矿安全监测监控中的应用，在保证煤矿生产安全可靠的同时，改善了工作效率，为网络服务部门的发展带来机遇，使其服务质量和收益都有提高。
作者:侯威宇 单位:河南省永煤公司
参考文献:
［1］李克利．河南省煤矿安全监测监控网络系统数据通信采集子系统建设［D］．北京邮电大学，2007．
监测监控范文第5篇
针对裴沟煤矿安全监测监控系统现有状况，应用工业以太环网技术进行升级优化，实现了安全监测监控系统的实时监测的目的。
关键词：
监测监控系统；以太环网技术；应用
中图分类号：
F49
文献标识码：A
文章编号：16723198（2013）10016802
随着矿井生产能力和开采水平的不断提高，现有的监控系统模式、监控系统软件功能（如：分站容量、传输速度）及安全性能已不能满足矿井安全生产的需求。经多方考察论证，在集团公司大力支持下，裴沟煤矿在现有安全监控系统基础上与镇江中煤有限公司合作引进以太环网技术，并成功试运行，确定了以太环网技术在监控系统中的主导地位，为安全生产提供了安全保障。
1 监测监控系统组成
煤矿瓦斯监控系统分为两级，第一级为控制管理级（主控中心）、第二级为现场监控级（由MiniArm工控主机和各个传感器、控制执行机构组成），两级之间通过工业以太网交换机进行连接，而现场检测与控制之间采用CAN-Bus总线。
采用以太网作为主干网络传输，使矿井下瓦斯监测信息在一个统一的平台上传输，提高传输平台的可靠性和传输能力，有效地提高了矿井生产安全水平，实现对煤矿安全监空信息的远程集中监测与控制。而CAN-Bus总线用于设备现场控制，不但可以增强系统的通信可靠性、延长现场通信距离、扩充设备节点数，还能增强系统的实时性。
2 以太环网监控线路改造思路
（1）把煤矿安全监控系统的主传输线改造为光纤线路，根据裴沟煤矿的巷道条件，结合“节省节约”的原则，初步设计为从地面监控中心交换机敷设铠装光缆至+50管子巷，监控分站信号用平地光端机和现有传输线连接进行监控。
（2）从+50管子巷敷设光缆至-110老瓦斯泵房内，在-110老瓦斯泵房内配备以太网交换机一台和光端机三台，接34采区、31采区和32采区监控分站信号，34采区、31采区和32采区各占用一台光端机。
（3）从-110老瓦斯泵房内顺32轨下敷设光缆至-300变电所，在-300变电所内配备以太网交换机一台和光端机二台，接42采区和-300监控分站信号。
（4）敷设光缆从-300变电所返回到-110老瓦斯泵房内，然后借用主光缆一对信号线返回到平地，形成环网，其他分支信号电缆借用现有传输线不需要更换。
图1 传感器与分站之间的信号传输方式
3 主要应用技术
3.1 传感器与分站之间的信号传输方式
所有模拟量传感器与分站之间均采用串行码数字传输方式，传输速率为2400B/s，而非1-5mA或200-1000Hz的模拟传输方式，彻底杜绝了传感器与分站之间需要跟踪调试或受到外界干扰出现异常数据的弊端，使采集信息从源头上真实可靠。
所有开关量传感器采用1/5mA的电流信号传输方式，分站可实现三态检测（开态、停态、故障态）。
3.2 主干线信号传输
主干线信号传输采用多线程光纤并行信号传输采集方式，系统巡检周期小于20秒，使其具有抗电磁干扰，防雷电高压冲击，稳定可靠等特点。井下的矿用光端机与分站之间的信号传输采用矿用阻燃电缆连接。
3.3 地面监控计算机及其网络终端的连接与信号传输方式
安全监控系统地面中心站是整个安全生产监控系统的核心，它由监控主计算机和监控备用机，监控通讯接口，UPS电源，系统避雷器等组成。它完成对井上下全部安全与生产数据的采集、分析、异常报警、存储、报表打印、参数设置以及断电控制等，同时可将监测信息通过局域网以广播且信息共享方式提供给安全生产指挥中心和相关领导及部门的所有终端。具体装备数量和终端授权权限完全按照招标文件的要求配置。
监控系统双机热备是根据AQ6201-2006和新《煤矿安全规程》要求提供的功能，它可有效避免因单个监控主机偶尔故障造成数据大量丢失的现象，由于KJ101N-J型矿用通信接口设计有双通信口，一主一备，自动转换并可锁定，为双机热备提供方便条件。在双机热备份的情况下，使采集的数据损失降低到最低程度。其接线方法如图2所示。
两台计算机同时运行主程序，当外置接口扫描到有效的呼叫信号后锁定该串行口，则与该端口相连的监控计算机为主机，另一台计算机由于无法向接口发送信号，自动转为备机监听，同时进行同步数据存储。当主机出现异常，无法发出正常呼叫信号时外置接口自动扫描另一串行口，收到正常呼叫信号后锁定该串口，同时该端口对应的监控计算机由备机自动转为监控主机。通过外置接口和主机这样自动扫描、切换，实现双机热备份。
图2 外置接口双机热备份连接示意图
4 以太环网系统优点
（1）较长的传输距离。环形结构采用光纤传输，相邻的两点之间多模光纤可达2KM，单模光纤可达40-80KM，满足煤矿分散的要求。
（2）较大的带宽。环网传输带宽为1000M，可以满足现场数据传输要求。
（3）可靠性高。环形链路在网络出现故障时仍能够自动恢复，保证系统通信的安全可靠。同时传输光纤具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中基本不手电磁和射频噪声的影响，保证了信号传输的可靠性。
（4）可靠与高稳定性。环形冗余以太网方案的出现则保证了系统更高的可靠性，单一点的链路中断不会造成网络通讯的中断。过去由于没有其他可供选择的方案，冗余网络大都采用双总线方式实现。随着以太网和交换技术的发展使得建立冗余环网成为可能。在同样冗余度的情况下，冗余环比双总线方式减小了风险的集中和降低了实现成本。如果系统中环路发生故障，环形结构将在小于20ms时间内切换成具有全部传输能力的总线结构。
（5）快速断电控制。监控仪采用多CPU处理方式和数字编码远控技术，系统在满负载状态下，能在2秒钟内完成全分站的6-8路断电控制。地面主机还具有“通播断电”功能，系统在紧急情况时能够在2秒钟内切断全矿井所有被控机电设备电源。
（6）杜绝冒大数误报警。采用全数字化信号采集技术，彻底杜绝监控系统异常大数干扰，采用全数字化传输方式，具有良好的容错技术，能够有效地捡出干扰信号，可以彻底根除误报警这一顽疾。
5 结束语
以太环网技术在裴沟煤矿的成功运行，解决了系统传输速率低、抗干扰性能、防雷性能差、断电速度低的难题，保证了数据传输的实时性。在瓦斯超限等异常情况发生时，可及时采取断电措施化解风险，杜绝事故发生，有效保障了矿井安全生产。
参考文献
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