【正文】 除漢字功能外，其軟件功能要強(qiáng)，易于開發(fā)，有足夠的 容量，能夠用來(lái)開展通風(fēng)安全管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及報(bào)表編制工作，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，應(yīng)考慮生產(chǎn)監(jiān)控和安全監(jiān)測(cè)自成系統(tǒng) 。 1. 礦井災(zāi)害情況 如礦井瓦斯涌出量、煤層自然發(fā)火、沖擊地壓及地溫地?zé)岬葹?zāi)害及程度都是確定建立礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型的及程度都是確定建立礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型的依據(jù)。 [5] 要求 礦井使用瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的是為了通過(guò)采用新技術(shù)來(lái)改進(jìn)采掘過(guò)程中的安全狀況，改善礦井的環(huán)境與安全條件，提高生產(chǎn)率；保證礦井的生產(chǎn)計(jì)劃和工程的實(shí)現(xiàn)。前者把計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理的中心，其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)成簡(jiǎn)單，易于管理；缺點(diǎn)是當(dāng)主機(jī)或傳輸系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓 。 地面中心站的計(jì)算機(jī)根據(jù)井下各分站送來(lái)的各種監(jiān)測(cè)信息處理的結(jié)果，必要時(shí)可向有關(guān)分站發(fā)出指 令，指揮分站控制某種對(duì)象（如井下某地區(qū)瓦斯?jié)舛瘸?，切斷該地區(qū)的電源），操作人員也可根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的清單，向計(jì)算機(jī)發(fā)出控制命令，計(jì)算機(jī)通過(guò)顯示屏顯示各種數(shù)據(jù)，既有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以了解過(guò)去某一階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還可以知道發(fā)展趨勢(shì)。 地面中心站目前大多由計(jì)算機(jī)和信號(hào)傳輸接口部分組成。信息傳輸系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為放射狀、環(huán)狀和樹狀 3 種。 在電磁干擾大，環(huán)境潮濕，有易燃、易爆、腐蝕性氣體，空間小，有頂板冒落危險(xiǎn)的井下，對(duì) 信息傳輸提出了特殊的要求，特別是傳感器分散分布，信號(hào)無(wú)法集中發(fā)送時(shí)，情況尤為突出。 我國(guó)早期生產(chǎn)的各種瓦斯斷電儀，一些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如 MJC100A、 A1，采用一個(gè)傳感器一個(gè)分站的形式 ， 這種方式適用于中小型煤礦。 目前井下分站的發(fā)展趨勢(shì)主要是提高智能化程度 ， 一般來(lái)說(shuō)分站備有備用電源，在電網(wǎng)停電時(shí)仍能繼續(xù)工作 。分站的作用是 收集接入的各種傳感器送來(lái)的模擬信號(hào)并進(jìn)行整理；根據(jù)中心站的命令將各種監(jiān)測(cè)參數(shù)和設(shè)施、設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給中心站；接收中心站的控制信息，執(zhí)行中心站的各種控制命令，控制所關(guān)聯(lián)的設(shè)備、設(shè)施 。我國(guó)初期設(shè)計(jì)的傳感器 的輸出制式還有電壓型，其中檔次分的較多 .目前常用的瓦斯檢測(cè)報(bào)警斷電儀，如 AYJ1 型或 AYJ2 型、 ABD21 型采用的都是脈沖型。 傳感器的供電方式有兩種：一種是一個(gè)傳感器一個(gè)電源箱；另一個(gè)是集中供電的方式，即若干個(gè)傳感器工用一個(gè)電源箱，而這種電源箱大多和系統(tǒng)分站在一起 ， 井下使用的傳感器的供電電源必須是本質(zhì)安全型的。 1. 監(jiān)測(cè)傳感器 監(jiān)測(cè)傳感器是礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的感知部分，它是用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)所需測(cè)量的量或判斷設(shè)備﹑設(shè)施狀態(tài)的部件 。 [4] 監(jiān)測(cè)和傳輸設(shè)備選擇配置及測(cè) 點(diǎn)布置 要求 礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由監(jiān)測(cè)傳感器﹑井下分站﹑信息傳輸系統(tǒng)和地面中心站等部分組成 。 4. 其他監(jiān)控 在抽放利用瓦斯時(shí)，為保證人員及設(shè) 施安全，還要在抽放泵輸入管路中和儲(chǔ)氣罐輸出管路中安設(shè)高濃度瓦斯、流量、壓差、溫度傳感器。 如，局部扇風(fēng)機(jī)的停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會(huì)使掘進(jìn)工作面發(fā)生瓦斯積聚 。 因而在高溫礦井中，設(shè)置必要數(shù)量的溫 8 度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)溫度就顯得十分必要了。高溫 熱害一方面損害了礦工的身體健康，另一方面大 大降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，因此治理礦井高溫?zé)岷κ堑V井通風(fēng)工作者 一個(gè)重要課題 。 因此對(duì)風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)是非常重要的 。較大的風(fēng)速可以保證礦井的風(fēng)量，一 方面 達(dá)到稀釋 CH4 濃度的目的；另一方面， 較 大的風(fēng)速產(chǎn)生的紊流 能使巷道邊緣積聚的瓦斯被吹散 。 ） 2. 礦井空氣物理狀態(tài)的監(jiān)測(cè) 直接影響礦井空氣物 理狀態(tài)的主要物理因素是溫度、濕度和風(fēng)速。 但由于目前 監(jiān)測(cè)空氣中粉塵的傳感器 技術(shù)尚不成熟，目前還無(wú)法對(duì)礦塵進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測(cè)，只能采取定期測(cè)定的辦法來(lái)評(píng)價(jià)礦井空氣中礦塵的濃度。 CO2 雖不是有毒氣體，也不會(huì)發(fā)生爆炸，但礦內(nèi)空氣中的 CO2 含量的增高卻會(huì)導(dǎo)致礦井空氣中的氧含量的降低，因此 CO2 氣體也是監(jiān)測(cè)的對(duì)象。如，波蘭在應(yīng)用連續(xù)監(jiān)測(cè) CH4 和風(fēng)速的技術(shù)裝備后，已把工作面入風(fēng)流的 CH4 濃度上限量放寬到 1%，而在設(shè)置屏蔽電纜的工作面則放寬到 2%。對(duì) CH4 進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，目的就是當(dāng)風(fēng)流中 CH4 含 量值增加到非常值時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)，以撤出人員，切斷該區(qū)域電源等。 對(duì)煤礦來(lái)說(shuō)，這些污染物通常是指 CH CO、 CO NO、 NO2 等。今后的發(fā)展趨勢(shì)是各生產(chǎn)礦井與礦物局、各礦物局與本省乃至全國(guó)煤礦系統(tǒng)構(gòu)成統(tǒng)一完整、功能先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)更大范圍的煤礦資源共享。制定統(tǒng)一的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)促進(jìn)礦井監(jiān)控技術(shù)發(fā)展和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用具有十分重 6 要的意義。有些礦井 為了安全生產(chǎn)的需求，在系統(tǒng)存在嚴(yán)重問(wèn)題和得不到 技術(shù)服務(wù)的條件下，不得不選擇其他的系統(tǒng)。 現(xiàn)有廠家的監(jiān)控系統(tǒng) 幾乎都采用各自專用的通信協(xié)議，互不兼容。 在研制新型傳感器是應(yīng)高起點(diǎn)、高智能化，應(yīng)充足利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)，做到自診斷、自校正、自調(diào)零、配置標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)傳接口，統(tǒng)一傳感器的傳出信號(hào)制，以提高傳輸?shù)目煽啃?、?shù)據(jù)出來(lái)的簡(jiǎn)單性和傳感器的互換性。 、品種齊全的礦用傳感器 目前，國(guó)產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的配套傳感器，主要存在兩大問(wèn)題：一是品種不齊全，用于監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)的傳感器較多，而用于監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備工作 運(yùn)行狀況參數(shù)的傳感器少；二是現(xiàn)有的傳感器不同程度存在精度差、可靠性不高的缺陷。同時(shí)系統(tǒng)軟件應(yīng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，按統(tǒng)一的格式向外提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。 5 我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 目前，我國(guó)有 20 余家生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的公司或研究所，其產(chǎn)品主要是監(jiān)測(cè)環(huán)境安全參數(shù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警或斷電控制，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控限于對(duì)設(shè)備的開 /停狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，與煤炭生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控差距還 較大。實(shí)踐證明，安全監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。同時(shí)，在 “以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控 ”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下規(guī)定了我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯 突出礦井必須裝備礦井 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。 [2] 我國(guó)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚， 20 世紀(jì) 80 年代初，原煤炭部組織了對(duì)國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模 的考察和引進(jìn)工作 ，大大促進(jìn)了國(guó)內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。這就形成了以分布式微處理機(jī)為基礎(chǔ)的第四代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的成功應(yīng)用，開創(chuàng)了煤礦自動(dòng)化技術(shù)和煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的新局面。 頻分制的應(yīng)用，體現(xiàn)了以晶體管電路為主的信息傳輸技術(shù)的發(fā)展，而集成電路的出現(xiàn)推動(dòng)了時(shí)分制系統(tǒng)的發(fā)展，從而產(chǎn)生以時(shí)分制為基礎(chǔ)的第三代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，其中發(fā)展較快的是英國(guó)。 由于采用了頻分制，傳輸信道的電纜芯數(shù)大大減少，很 快取代了空分制系統(tǒng)。 波蘭在 70 年代從法國(guó)引進(jìn)技術(shù)推出了可測(cè)瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等參數(shù)共 128個(gè)測(cè)點(diǎn)的 CMC1 系統(tǒng)。 第一代煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用空分制來(lái)傳輸信息。 煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程 展 國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)是 20 世紀(jì) 60 年代開始發(fā)展起來(lái)的，至今已有四代產(chǎn)品，基本上 5～ 10 年更新一代產(chǎn)品。目前我國(guó)煤礦中使用的各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)多達(dá)十幾種，國(guó)有煤礦中已裝備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的礦井約占總數(shù)的三分之二。監(jiān)控系統(tǒng)的裝備為各級(jí)生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供了環(huán)境安全參數(shù)動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)對(duì)被測(cè)參數(shù)的比較和分析，為預(yù)防災(zāi)害事故提供技術(shù)數(shù)據(jù)，便于提前采取防范措施；通過(guò)對(duì)被測(cè)參數(shù)實(shí)時(shí)有效的控制，及時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào) 警、斷電和閉鎖，便于防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大；在發(fā)生事故的情況 下，能及時(shí)指示最佳救災(zāi)和避災(zāi)路線，為搶救和疏散人員、器材提供決策信息。 本文主要針對(duì) 七臺(tái)河 礦業(yè)集團(tuán) 新興 煤礦地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重、瓦斯高突、有煤塵爆炸危險(xiǎn)以及工作面溫度越來(lái)越高的實(shí)際情況， 從 裝備安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)置防塵噴頭等方面 下手，達(dá)到 對(duì)井下有害氣體及工作面溫度等進(jìn)行有 2 效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)各監(jiān)測(cè)指標(biāo)超限時(shí)，本系統(tǒng)能夠及時(shí)自動(dòng)報(bào)警和切斷電源，并且能夠?qū)⒏黝惐O(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)中心站，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯和處理，從技術(shù)手段上很好的避免有害氣體超限作業(yè)，改善礦工的健康與安全條件，提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率，消除由此產(chǎn)生的事故隱患，極大地改善煤礦安全生產(chǎn)條件，可保證礦井的長(zhǎng)期計(jì)劃和工程的實(shí)現(xiàn)。 礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其主要功能是能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映各類所需要的監(jiān)測(cè)信息，從而滿足諸如環(huán)境安全、膠帶運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸、供電系統(tǒng)以及對(duì)瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、溫度、 負(fù)壓等環(huán)境參數(shù)及設(shè)備開停、風(fēng)門開閉、風(fēng)筒風(fēng)量不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的要求， 以實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)中對(duì)全礦井的綜合監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤炭工業(yè)領(lǐng)域也得到了快速、廣泛的應(yīng)用。這就逐步形成了采用多參數(shù)多測(cè)點(diǎn)傳感器，以電子計(jì)算機(jī)為中心的礦井監(jiān)控系統(tǒng)。 隨著煤礦工業(yè)的發(fā)展，綜合機(jī)械化采煤工藝不斷完善，工作面單產(chǎn)不斷提高，對(duì)環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和對(duì)開采、運(yùn)輸各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)要求越來(lái)越高。因此，更新現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控 設(shè)備，采用現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控手段，對(duì)礦井的生產(chǎn)設(shè)備和工作環(huán)境進(jìn)行全方位、全天候的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控是非常迫切的，也是非常重要的。 但煤層的賦存條件和地質(zhì)情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災(zāi)害的威脅，發(fā)生事故比較頻繁。s market, greatly improving efficiency coal mine, but the coal mine production safety situation is still grim, heavy, frequent occurrence of major gas accidents. Coal mine safety monitoring system has bee a mine safety management, production equipment and an important means of management. Through this system will enable the management of rapid, timely, accurate access to production data,improvi ng scientific decisionmaking, so as to avoid or reduce the decisionmaking errors caused by accidents and property losses. This article in view of our country coal mine monitor supervisory system present situation existence question as well as development request,improved the coal mine monitor monitoring system position, and acts according to the Qitaihe mining industry group Xinxing coal mine each geology disaster actual situation, proposed the mine pit numeral monitoring, video frequency monitor question and so on supervisory system equipment shaping as well as application synergies. Key words Safe monitor supervisory system monitors the sensor video frequency supervisory system 1 緒 論 煤炭是我國(guó)重要的基礎(chǔ)能源，在一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中歷來(lái)占70%左右。 關(guān)鍵詞 環(huán)境安全監(jiān)測(cè) 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 中心站 IIAbstract As the state39。通過(guò)本系統(tǒng)可以 使管理層快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，提高決策科學(xué)性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財(cái)產(chǎn)損失。 I 摘 要 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭工業(yè)出現(xiàn)了歷史以來(lái)最好的情況，煤炭持續(xù)出現(xiàn)買方市場(chǎng)，煤礦效益大大提高，但煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，重、特大瓦斯事 故頻繁發(fā)生。 I 目 錄 摘 要 ........................................................................