礦井通風安全監控系統關鍵技術研究

　　摘 要 采礦作業中，礦井通風是采礦安全的關鍵因素之一，對礦井下的工人安全有著重要性影響。文章通過研究礦井通風技術具備的特征，分析其采礦作業中存在的相關問題，并制定應對措施，僅供相關人士參考。

　　關鍵詞 采礦作業;礦井通風;問題;措施

　　在采礦作業中，對安全的管理至關重要，尤其是在礦井通風上，它擔負著為礦井下工人氧氣的輸送，并排除對人體有害的氣體和其他事物，能保證礦井下控制質量，防止采礦作業過程中發生安全事故，同時增強礦井的生產效益，為采礦作業的安全管理提高規范性，并對礦井通風和安全監控系統中存在的問題進行有關研究，保障日后礦井工人在采礦作業進行中的健康和人身安全。

　　1 礦井通風監測監控系統概述

　　礦井通風系統是礦井生產活動開展過程中的重要組成部分，它具有為工作人員提供新鮮空氣、排放有毒氣體和幫助災害救援等的作用。為了保證通風系統的有效運行，需要為之建立起監控監測系統，從而提升系統的安全性。文章就礦井通風系統的具體情況進行探究，結合相關的關鍵監測監控技術來對實際的安全系統的建設和應用展開論述，下面是詳細的描述。

　　1.1 構成

　　在信息技術不斷發展的情況下，它與礦井通風安全監測監控系統也實現了有效的融合，實現了安全監控監測系統的水平提升。就礦井通風監測監控系統的技術構成來說，主要包括了控制技術、電子技術、通信技術和計算機技術;從礦井通風監測監控系統的結構形式來說，主要包括時分制通信方式和分布式結構兩種;就礦井通風監測監控系統的內容構成來說，主要有四個部分，分別是智能分站、信息傳輸、傳感器及執行器和監控中心。上面的描述就是礦井通風安全監測監控系統不同方面的構成。

　　1.2 發展歷程與趨勢

　　礦井通風安全監測監控系統的運行中很重要的一個內容是通訊，利用通訊來對通風系統進行監控監測和風險警報可以有效的降低通風系統的運行風險。礦井通風安全監測監控系統的通訊方式經歷了從低級到高級的轉變，最開始使用的是空分制的方式，隨后是頻分制，再然后是分布式網絡技術和人工智能，在到當前使用的數據庫技術，經過了五次的升級換代之后礦井通風安全監測監控系統已經可以對通風系統進行遠程的監測監控了，并且可以做到對風險的動態預警，就這些發展來說是要歸功于數據庫技術、人工智能在礦井通風安全監測監控系統中的加入。

　　從實際的礦井通風安全監測監控系統發展情況出發進行分析的話我們可以對它的未來發展方向進行預測，本文認為這些發展方向可以總結為三個方面：智能化、綜合化和網絡化。就具體的內容來說：智能化就是隨著人工智能等先進技術的加入會提升礦井通風安全監測監控系統的信息處理能力，從而使其具有事故預測功能;綜合化就是說對相關的數據進行綜合的管理和處理;網絡化就是推動相關數據的公開化，通過數據的透明來保障人們的知情權。

　　1.3 總體結構

　　礦井通風安全監測監控系統具體是由三個部分構成的：中央集中控制室、通信鏈路、監控單元。其中監控單元發揮著很重要的作用，就具體的發揮作用來說包括了：數據的接收和處理、數據的接受和發送現場設備實時數據采集與實時控制等等，在監控單元的構成上是相對復雜的，它包括了：各監控點通信部分、CPU、人機接口部分、輸入/輸出部分和上位機通信部分等。

　　2 礦井通風技術和安全監控中存在的問題

　　2.1 企業人才需求得不到滿足

　　企業發展離不開人才的支撐，以往煤礦行業發展進程較緩慢，企業經濟效益低，收入不景氣，導致人才流失現象頻生，并且因為長期缺乏畢業生被分配到煤礦行業工作中，導致煤礦企業人才需求得不到滿足，礦井通風和安全監控相關工作人員十分稀少。另外，因為用工制度體系的改善和薪資待遇差，導致企業人員流動頻繁，穩定性過低，具備專業技術的工作人員嚴重匱乏，特別在鄉鎮煤礦行業上，部分煤礦的通風技術設備以及安全監控設備沒有專業的人士進行保養和維修，導致該設備在產生問題時，得不到及時的維護和保養，從而造成部分設備發揮不足自身最大價值。

　　2.2 人員培訓工作效率低

　　部分煤礦行業對內部人員培訓工作不到位。首先是針對通風專業以及礦井安全監控的畢業生在畢業后參加采礦作業工程中，大部分都因為工作時長較短，沒有豐富的經驗，并且所處工作崗位上沒有經驗豐富的指導技術人員，導致畢業生不能快速成長，發展為專業的技術人才。除此之外，外出學習機會、汲取新型技術經驗的機會極少。其次，針對通風技術工作以及礦井安全監控設備維修工作的培訓力度不足，其主要原因是沒有專業的師資團隊，再一點就是礦井規模不大，培訓人數較少無法成班。

　　2.3 礦井通風受機械設備的質量制約

　　礦井通風在采礦作業過程中，是有效改善礦井下空氣環境的主要方式，礦井通風的動力主要是自然通風和機械通風兩種手段，礦井作業中一般運用機械通風，而其主導因素是風機。部分企業會考慮生產成本的情形，從而購買一些相較低廉的風機，導致礦井通風過程中受機械設備質量制約，產生問題。

　　3總線技術

　　總線技術是一個較新的概念，它通過集合控制技術、計算機技術和通信技術再加上總線這個核心內容構成一個整體。對于我們的礦井通風安全監測監控系統來說，多種總線技術都可以在里面得到很好的應用，例如現場總線基金會FF、控制器局域網絡CAN、RS-485標準協議現場總線和局域操作網絡LONWORKS等。文章不再逐個的對這些技術進行分析，只對控制器局域網絡CAN總線進行相關分析。

　　之所以選取控制器局域網絡CAN總線技術進行論述，是因為它有著很好的使用靈活性和可靠性，同時還具有對傳輸介質無特殊要求等特征�？刂破骶钟蚓W絡CAN總線技術采用串行總線結構;工作方式為全雙工;在傳送消息的時候主要借助消息包的形式，消息包中主要包含數據、遠地傳送請求、消息識別符和數據長度碼等;對于技術運行來說，關鍵是通信接口的設計質量，它要包含CAN驅動器、CAN控制器和微處理器等部件，要具備的特征有短路保護、抗電磁干擾能力強、低功耗待機等。

　　4灰色預測理論

　　灰色預測理論的應用主要是為了保證智能傳感器的良好運行，而智能傳感器是礦井通風安全監測監控系統的重要內容。灰色預測理論可以通過對數據處理尋找到相關的規律來實現灰色數據的處理。它具有精度高、易于實現、技術結構簡單和所需的原始數據少等特征。

　　機械論文投稿刊物：《煤礦機械》(CoalMineMachinery)雜志創刊于1980年03月，由哈爾濱煤礦機械研究所主辦，國家煤礦安全監察局主管的煤礦機械行業綜合性技術刊物，國內統一刊號：CN23-1280/TD，國際標準刊號：ISSN1003-0794，國內郵發代號：14-38，國外郵發代號：4857M。

　　5結論

　　社會的發展是建立在礦藏資源的利用基礎上的，隨著社會發展水平的不斷提升，礦藏開發工作的開展朝著安全性、自動化的方向前進，生產技術的不斷提升使得礦場技術裝備的水平不斷提升，對于礦場安全生產活動的開展提供了很好的設備基礎，我們應當積極地利用這樣的有利條件，以提升礦井通風系統的運行效率為重點，加強相關的監控監測系統的建設，利用有效的監控技術的應用來有效的保障礦井生產的安全、高效。本文通過對相關的關鍵技術進行探究，論述了灰色預測理論、總線技術這兩個關鍵的監測監控技術的作用和應用思路，可以為煤礦企業的生產安全性的提升提供有效的借鑒。

　　參考文獻：

　　[1]張卅卅，任高峰，張聰瑞，etal.深部開采礦井通風智能感知及風機遠程集中安全監控系統[J].武漢理工大學學報，2015，v.37;No.289(01)：104-108.

　　[2]吳新忠，徐玲，張海龍，etal.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技術在煤礦主通風機監控系統中的應用研究[J].煤礦機械，2015，36(04)：259-260.

　　作者：張國棟

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