煤礦生產中計算機智能監控網絡的應用

張旭

摘 要 為了確保煤礦的安全生產，可以在煤礦生產中建立智能監控網絡系統，監控井下工作人員的工作環境，促進煤礦井下的正常生產。本文主要針對現代煤礦生產過程中的計算機智能監控網絡系統做詳細的分析，以推進煤礦企業的安全生產目標。

【關鍵詞】煤礦企業 安全生產 計算機智能監控網絡

隨著工業的快速發展，需求煤炭總量在逐年增加。然而我國的煤炭資源開采相對比較復雜，工程開挖危險程度較高，據不完全統計，我國越有一般的礦井屬于瓦斯突出或者高瓦斯礦井。但是一些煤炭企業為了追求高利潤，存在盲目生產的問題，給煤炭開采過程中危險事故時有發生。所以，煤礦生產過程中，如何解決安全生產問題成為推動煤炭企業正常生產的保障。而計算機智能監控網絡技術可以有效地監督生產過程，并可以根據井下狀態正確指揮生產，使煤礦企業的生產促進正?；?。

1 現代煤礦企業生產監控的基本狀況

在煤礦企業的運輸系統中，主要以帶式運輸方式為主，并采用集中控制下司機單一的傳輸方式進行控制運輸。但是該運輸系統安全程度較低，在運行過程中很容易出現斷帶、堆煤、打滑、跑偏等問題，這些現象給煤炭的安全生產增加了困難。此外，由于遠程綜合監控系統中的通信協議和傳輸協議存在出入，無法實現構件復雜的系統，即不能滿足遠程監控的要求，若不能及時解決，將會給煤礦安全生產造成嚴重的經濟損失。

在煤炭企業的生產過程中缺少綜合型的檢測診斷維護系統，且缺少統一的系統生產的標準。傳統的煤炭生產監控系統，雖然一定程度上可以檢測到煤炭生產過程中的異常現象，可是不能在較短的時間內對故障進行維修。同時，監測系統的兼容性受到限制，導致煤礦生產過程中對井下的生產狀態監控不到位，無法實現全方位的監測。此外，加之監測設備的使用壽命較短、靈敏性較差、穩定性較差，且軟件系統使用一定時間后，表現出問題無法實現，從而一定程度上限制了監測設備對井下有害氣體監測和分析。

2 煤礦生產中應用計算機智能監控網絡的原理及優勢

在煤礦企業生產過程中，計算機智能監控網絡的核心是計算機智能控制，它的主要控制系統是工業集散，利用礦井下安裝的溫度傳感器和煤位傳感器以串行通信技術進行數據采集，并將采集的數據通過光纖傳輸至上位機系統。上位機對傳輸過來的數據信息進行轉換，并利用動畫的方式顯示井下的實際狀態。一旦煤礦井下發生什么異常狀況，計算機智能監控網絡就可以迅速發出警報，并迅速對故障進行一系列的分析，根據事先設定好的類似事故解決方案制定解決措施，從而可以降低煤礦生產的危險性，促進煤礦生產的正常進行。

3 計算機智能監控網絡技術應用

3.1 計算機智能監控網絡的應用前景

3.1.1 對運輸設備運行狀態監測

研究發現，在煤礦井下的礦井提升機是確保連續生產的關鍵因素之一，且它的起升或下降承擔載荷變化較大，速度變化空間廣，為確保提升機運行穩定，需要按照設計速度進行開機啟動運行，這就需要計算機智能監控網絡系統可以實時監測提升機的運行速度，并對其運行狀態進行調整。對于提升機的速度監測精度，規范要求其在不同的荷載狀態下電控系統發出的速度命令值與提升機實際運行速度相差控制在3%以內，從而可以有效地確保提升機在運行過程中出現墜落現象。此外，在保障提升機運行安全、可靠基礎上，確保其爬行距離最小，提高礦井提升機的運行精度。

3.1.2 監測系統網絡化、智能化

目前，在煤礦企業礦井監測系統主要是利用單PLC或者雙PLC為核心的監測系統，并利用現場總線有效地實現了遠程I/O控制監測井下狀態。為了確保現階段礦井安全生產運行信息系統，從而實現礦井下實時動態監測以及全自動化控制系統，需要借助多條網絡結構，聯合現場控制系統、傳感器、傳輸系統、分析系統、集中管理層等實現煤礦安全生產系統。因此，未來煤炭企業的生產過程將會是計算機智能監控網絡的數字化控制系統。

3.1.3 監測智能化且保護多樣化

由于礦井生產過程對井下生產環境的安全性、穩定性要求較高，它關乎整個礦井生產是否正常進行，并可以有效地確保礦井工人生產過程的安全。因此，井下的基本狀況進行智能監控顯得尤為重要，以及對礦井現場設備進行實時動態監測和控制。需要更加智能化、高性能的系統監測設備，以及多重保護裝置、安全裝置等來實現礦井生產過程的安全、可靠。

3.1.4 系統遠程監控無人值守

隨著近幾年煤礦企業生產規模的不斷壯大，礦山的生產強度、產量逐年增加，采煤難度逐漸增加，而煤礦生產過程中常發生安全事故，給井下工作人員的生命安全造成危險。為了有效地提高井下生產的安全性，需要加強計算機智能監控網絡系統，實現系統遠程監控，實時監測井下工作狀態，為煤礦安全生產提供保障。

3.2 計算機智能監控網絡

3.2.1 通信方式的設計技術

由于計算機智能監控網絡中利用上位機實現對井下生產過程進行監控，其通信方式為一對多的類型，需要在設計通信方式時避免通信中發生對沖現象。從而需要在設計中實現上位機對各個下位機之間的信息安全、快速傳遞。

研究發現，計算機監測系統時通過二級通信方式，導致上位機無法直接與下位機進行交流，需要通過控制中心實現信息傳遞。

3.2.2 上位機與動畫的一致性

實時性是計算機智能監控網絡主要特征，借助監控畫面可以實現將井下工作狀態實時傳輸至井上。在網絡系統設計時，利用下位機將井下基本信號進行采集，并傳輸至上位機，上位機對數據信息進行統計分析，并將分析得出的結果再寫進數組中，從而確保動畫和上位機之間的實時監控。

4 結論

綜上所述，在現代煤礦企業的生產過程中，計算機智能監控網絡系統可以確保煤礦的安全、可靠的生產，并可以實時動態的檢測井下的工作狀態，實現井下與井上的實時、動態信息聯系。

參考文獻

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作者單位

開灤（集團）有限責任公司唐山礦業分公司 河北省唐山市 063000