矿井通风安全监控系统关键技术研究

　　摘 要 采矿作业中，矿井通风是采矿安全的关键因素之一，对矿井下的工人安全有着重要性影响。文章通过研究矿井通风技术具备的特征，分析其采矿作业中存在的相关问题，并制定应对措施，仅供相关人士参考。

　　关键词 采矿作业;矿井通风;问题;措施

　　在采矿作业中，对安全的管理至关重要，尤其是在矿井通风上，它担负着为矿井下工人氧气的输送，并排除对人体有害的气体和其他事物，能保证矿井下控制质量，防止采矿作业过程中发生安全事故，同时增强矿井的生产效益，为采矿作业的安全管理提高规范性，并对矿井通风和安全监控系统中存在的问题进行有关研究，保障日后矿井工人在采矿作业进行中的健康和人身安全。

　　1 矿井通风监测监控系统概述

　　矿井通风系统是矿井生产活动开展过程中的重要组成部分，它具有为工作人员提供新鲜空气、排放有毒气体和帮助灾害救援等的作用。为了保证通风系统的有效运行，需要为之建立起监控监测系统，从而提升系统的安全性。文章就矿井通风系统的具体情况进行探究，结合相关的关键监测监控技术来对实际的安全系统的建设和应用展开论述，下面是详细的描述。

　　1.1 构成

　　在信息技术不断发展的情况下，它与矿井通风安全监测监控系统也实现了有效的融合，实现了安全监控监测系统的水平提升。就矿井通风监测监控系统的技术构成来说，主要包括了控制技术、电子技术、通信技术和计算机技术;从矿井通风监测监控系统的结构形式来说，主要包括时分制通信方式和分布式结构两种;就矿井通风监测监控系统的内容构成来说，主要有四个部分，分别是智能分站、信息传输、传感器及执行器和监控中心。上面的描述就是矿井通风安全监测监控系统不同方面的构成。

　　1.2 发展历程与趋势

　　矿井通风安全监测监控系统的运行中很重要的一个内容是通讯，利用通讯来对通风系统进行监控监测和风险警报可以有效的降低通风系统的运行风险。矿井通风安全监测监控系统的通讯方式经历了从低级到高级的转变，最开始使用的是空分制的方式，随后是频分制，再然后是分布式网络技术和人工智能，在到当前使用的数据库技术，经过了五次的升级换代之后矿井通风安全监测监控系统已经可以对通风系统进行远程的监测监控了，并且可以做到对风险的动态预警，就这些发展来说是要归功于数据库技术、人工智能在矿井通风安全监测监控系统中的加入。

　　从实际的矿井通风安全监测监控系统发展情况出发进行分析的话我们可以对它的未来发展方向进行预测，本文认为这些发展方向可以总结为三个方面：智能化、综合化和网络化。就具体的内容来说：智能化就是隨着人工智能等先进技术的加入会提升矿井通风安全监测监控系统的信息处理能力，从而使其具有事故预测功能;综合化就是说对相关的数据进行综合的管理和处理;网络化就是推动相关数据的公开化，通过数据的透明来保障人们的知情权。

　　1.3 总体结构

　　矿井通风安全监测监控系统具体是由三个部分构成的：中央集中控制室、通信链路、监控单元。其中监控单元发挥着很重要的作用，就具体的发挥作用来说包括了：数据的接收和处理、数据的接受和发送现场设备实时数据采集与实时控制等等，在监控单元的构成上是相对复杂的，它包括了：各监控点通信部分、CPU、人机接口部分、输入/输出部分和上位机通信部分等。

　　2 矿井通风技术和安全监控中存在的问题

　　2.1 企业人才需求得不到满足

　　企业发展离不开人才的支撑，以往煤矿行业发展进程较缓慢，企业经济效益低，收入不景气，导致人才流失现象频生，并且因为长期缺乏毕业生被分配到煤矿行业工作中，导致煤矿企业人才需求得不到满足，矿井通风和安全监控相关工作人员十分稀少。另外，因为用工制度体系的改善和薪资待遇差，导致企业人员流动频繁，稳定性过低，具备专业技术的工作人员严重匮乏，特别在乡镇煤矿行业上，部分煤矿的通风技术设备以及安全监控设备没有专业的人士进行保养和维修，导致该设备在产生问题时，得不到及时的维护和保养，从而造成部分设备发挥不足自身最大价值。

　　2.2 人员培训工作效率低

　　部分煤矿行业对内部人员培训工作不到位。首先是针对通风专业以及矿井安全监控的毕业生在毕业后参加采矿作业工程中，大部分都因为工作时长较短，没有丰富的经验，并且所处工作岗位上没有经验丰富的指导技术人员，导致毕业生不能快速成长，发展为专业的技术人才。除此之外，外出学习机会、汲取新型技术经验的机会极少。其次，针对通风技术工作以及矿井安全监控设备维修工作的培训力度不足，其主要原因是没有专业的师资团队，再一点就是矿井规模不大，培训人数较少无法成班。

　　2.3 矿井通风受机械设备的质量制约

　　矿井通风在采矿作业过程中，是有效改善矿井下空气环境的主要方式，矿井通风的动力主要是自然通风和机械通风两种手段，矿井作业中一般运用机械通风，而其主导因素是风机。部分企业会考虑生产成本的情形，从而购买一些相较低廉的风机，导致矿井通风过程中受机械设备质量制约，产生问题。

　　3总线技术

　　总线技术是一个较新的概念，它通过集合控制技术、计算机技术和通信技术再加上总线这个核心内容构成一个整体。对于我们的矿井通风安全监测监控系统来说，多种总线技术都可以在里面得到很好的应用，例如现场总线基金会FF、控制器局域网络CAN、RS-485标准协议现场总线和局域操作网络LONWORKS等。文章不再逐个的对这些技术进行分析，只对控制器局域网络CAN总线进行相关分析。

　　之所以选取控制器局域网络CAN总线技术进行论述，是因为它有着很好的使用灵活性和可靠性，同时还具有对传输介质无特殊要求等特征。控制器局域网络CAN总线技术采用串行总线结构;工作方式为全双工;在传送消息的时候主要借助消息包的形式，消息包中主要包含数据、远地传送请求、消息识别符和数据长度码等;对于技术运行来说，关键是通信接口的设计质量，它要包含CAN驱动器、CAN控制器和微处理器等部件，要具备的特征有短路保护、抗电磁干扰能力强、低功耗待机等。

　　4灰色预测理论

　　灰色预测理论的应用主要是为了保证智能传感器的良好运行，而智能传感器是矿井通风安全监测监控系统的重要内容。灰色预测理论可以通过对数据处理寻找到相关的规律来实现灰色数据的处理。它具有精度高、易于实现、技术结构简单和所需的原始数据少等特征。

　　机械论文投稿刊物：《煤矿机械》(CoalMineMachinery)杂志创刊于1980年03月，由哈尔滨煤矿机械研究所主办，国家煤矿安全监察局主管的煤矿机械行业综合性技术刊物，国内统一刊号：CN23-1280/TD，国际标准刊号：ISSN1003-0794，国内邮发代号：14-38，国外邮发代号：4857M。

　　5结论

　　社会的发展是建立在矿藏资源的利用基础上的，随着社会发展水平的不断提升，矿藏开发工作的开展朝着安全性、自动化的方向前进，生产技术的不断提升使得矿场技术装备的水平不断提升，对于矿场安全生产活动的开展提供了很好的设备基础，我们应当积极地利用这样的有利条件，以提升矿井通风系统的运行效率为重点，加强相关的监控监测系统的建设，利用有效的监控技术的应用来有效的保障矿井生产的安全、高效。本文通过对相关的关键技术进行探究，论述了灰色预测理论、总线技术这两个关键的监测监控技术的作用和应用思路，可以为煤矿企业的生产安全性的提升提供有效的借鉴。

　　参考文献：

　　[1]张卅卅，任高峰，张聪瑞，etal.深部开采矿井通风智能感知及风机远程集中安全监控系统[J].武汉理工大学学报，2015，v.37;No.289(01)：104-108.

　　[2]吴新忠，徐玲，张海龙，etal.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技术在煤矿主通风机监控系统中的应用研究[J].煤矿机械，2015，36(04)：259-260.

　　作者：张国栋

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