計算機網絡技術在煤礦調度系統中的應用

劉永

摘 要：我國的礦產資源豐富，煤礦企業較多。傳統的煤礦開采企業自動化程度不高，在調度系統中對生產效率的提升不明顯，對生產安全的把控效果也較弱。通過將計算機技術應用在煤礦的調度系統中，能夠實現煤礦開采的自動化。一方面，提升煤礦開采工人的作業安全性；另一方面，加快煤礦生產的效率；最后，還能提升煤礦開采的質量。作者主要從調度系統的設計出發，結合當前煤礦開采的作業現場狀況，對關鍵技術進行了分析，主要探討了計算機網絡技術在安全生產和設備維修上的應用。

關鍵詞：煤礦調度系統；計算機網絡；技術應用

中圖分類號：TD82 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0155-02

引言

21世紀以來，我國的經濟得到了飛速的發展，各行各業的發展狀態都蓬勃向上。我國地域遼闊，人口基數大，因此對能源的消耗也大。煤礦作為主要的能源物品，消耗量較大。社會發展需求向煤礦企業提出了更高的要求，需要提升煤礦開采的安全性，實現以人為本的觀念。提升煤礦開采的效率，適應社會的發展速度。加強煤礦開采的質量，配合可持續發展戰略的實施。在煤礦的調度系統中，對計算機網絡技術進行運用，可以提升上述的三種性能。我國在這一方面的研究和應用起步較晚，雖然取得了一定成效，但一些關鍵技術的掌握程度仍然不高。因此，我們對其關鍵技術進行簡單探討，以下是主要的研究內容。

1 系統設計

1.1 系統結構

首先，我們對調度系統的設計進行簡單介紹。如圖1所示：

從圖1中，我們可以看出，煤礦調度系統需要滿足以下幾方面的控制：首先，煤礦調度系統需要對煤礦的開采過程進行控制：第一，要對現場的管理人員進行調度。第二，要對開采的設備進行調度，包括電鏟等。第三，要對煤礦的運輸工具進行調度，例如卡車、有軌鐵輪車等。第四，要對煤礦的處理過程進行調度，例如洗煤，這就是一個關鍵的處理過程。系統通過對于洗煤廠房進行全方位把控，實現自動化調度。其次，要對煤礦的設備維修過程進行調度。一方面對發生故障的設備在維修車間進行調度，另一方面要對維修人員進行調度。系統依靠計算機網絡系統實現調度自動化，主要由PC端進行數據分析處理，將運算結果轉化為可傳遞信息，然后通過信息傳輸系統（一般為網線網絡以及無線通訊）將其傳遞給控制系統，控制系統實現對煤礦的調度[1]。其中，PC端獲取的信息由分布在煤礦各處的傳感器測得，例如對煤礦運輸車輛進行調度，需要由傳感器測得其運輸速度和運輸路線，從而指揮其前進或停止，防止發生“撞車”。

煤礦中的網絡結果有以下的特性：首先，要滿足對煤礦復雜運行情況的計算，這就需要選取數據處理能力強的處理器：OACLE數據庫可以滿足這一要求，操作系統也需要進行合理選擇，一般選擇WINDOWS操作系統。其次，軟件的運行環境為32位以上，提升其運行的效率。局部網絡的結構是B/S。客戶端的處理系統、顯示系統均為32位以上，其操作系統也選擇WINDOWS。

1.2 子系統分類

計算機技術主要在以下幾個領域對煤礦調度產生較大影響。

（1）瓦斯監測：在井下煤礦開采的時候，瓦斯濃度過高，會形成安全隱患。一旦溫度過高，或出現一些微小的明火，都會引發爆炸，對開采的安全造成嚴重影響。利用計算機網絡技術，可以對瓦斯的濃度進行檢測，并采取相應控制措施[2]。首先，在井下安置多個傳感器，對瓦斯的濃度進行實時監控，然后這些檢測信息通過信號傳輸系統傳遞給地面的管理人員，地面管理人員通過信息分析做出判斷，將相應的控制指令傳輸給井下的工作人員，采取相應的處理措施。必要時，地面的維護人員需要進入井下對瓦斯進行一些清理工作；當濃度過高時，需要發出人員撤退的指令，保護開采工人的安全。

（2）通風監測：在井下作業，會因為通風受阻而引發一些故障。通過對通風情況進行檢測，就可以實現相關的智能化調度。計算機網絡技術就是其重要的信息傳遞工具。

（3）井下壓力監測：與以上兩種監測模式相似，對煤礦井下的壓力進行監測，也是依靠傳感器進行信號采集，然后將信號轉化為計算機系統可以識別的語言，通過信號傳輸設備，將其傳遞給地面的計算機。計算機通過信息分析，得出了相應的指令，指揮井下采取相應的措施即可完成對煤礦井下壓力的檢測和控制。另外，計算機系統可以對數據進行判斷，當其超過一定范圍時，進行警報，指揮煤礦開采人員從井下撤離。

（4）井下考勤：這一系統主要是對井下煤礦開采工人進行實時監控，確定其行為性質。不僅能夠監督煤礦工人的工作，提升其工作的責任心；在事故發生時還可以通過數據回放，探尋人為因素對煤礦開采的影響，從而制定相應的策略，避免類似災害的發生。

2 關鍵技術

2.1 C/S結構

這一結構通過將數據的儲存和運算分開進行，提升了通行的質量和效率。其主要原理是，在服務器端進行數據的計算，在客戶機端進行數據的儲存和一些簡單處理。但是，其通信的質量受客戶機端限制較大，因此一般在人數較少時使用。

2.2 B/S結構

這一技術將數據的運算處理全部放在了服務器上，客戶端只需要對數據進行篩選和顯示就可以獲取所需要的信息。

3 安全生產應用

在安全生產中對計算機網絡下的調度進行運用，能夠有效提升煤礦開采的效率，提升煤礦開采員工的安全性；提升煤塊開采的質量。在這一系統中，計算機網絡系統在煤礦調度中的運用關鍵技術就是信息采集處理及傳遞：網絡中的信息融合；信息有效處理技術；三維表現技術。計算機網絡在煤礦調度中主要運用在以下幾方面。

3.1 監測控制開采過程

在運用計算機網絡的煤礦調度系統中，可以實現對開采過程的有效監測和控制。首先通過煤礦各個區域的傳感器，對信息進行采集，然后對這些信息進行一些處理，使其變化為計算機網絡可以識別的語言。接著將這些信息傳輸給地面上的計算機，計算機進行智能分析、處理，傳達相應的指令，再由控制器對開采過程進行相應改變，即可實現相應的處理措施。它主要控制以下幾方面：

（1）開采區域：在上述過程總結中，其信息具體為煤礦的開采位置情況，就是對開采區域進行控制的過程。這一過程需要對開采設備進行智能化調度，實現開采區域調控的智能化。

（2）開采速度：還可以利用計算機網絡系統，對開采的速度進行調控。這一調控，一般是管理者通過生產目標來制定開采速度，并結合計算機網絡系統中的信息對速度進行相應調整。

3.2 監測控制煤礦運輸

煤礦開采完成后，要將煤礦運輸到相應的處理區域。一般在地上開采時，利用有軌鐵車運輸，通過設定好其運輸路線實現較為簡單的智能化控制：只需要調控小車的運行速度即可。在井下則采用無軌膠輪車對煤礦開采進行智能化調度，井下的環境較為擁擠，一般為單項道路，因此要嚴格設定小車的運行、等待時間，在保證效率的前提下，實現對“撞車”風險的規避。

3.3 煤礦處理

對煤礦的雜質處理也可以采用計算機網絡系統進行智能調度。其原理與上兩種相似，只需要在實際運用時注意煤礦處理的相關信息采集不受處理過程干擾即可。例如在對煤礦進行洗煤時，要對煤礦在集裝箱中的位置進行測量。需要在煤礦的表面放置反射板，通過聲波來測量其具體高度，避免煤礦的水平方向移動影響其高度的測量。然后根據其高度，調度工作人員前往需要調整的區域。

4 結束語

在此次研究中，我們對煤礦調度中的計算機網絡系統進行了簡單介紹，并對其運用技術進行了一些分析。最后，對其在安全生產和設備維修兩方面的運用進行了分析總結。希望本文的研究對我國煤礦行業發展有所幫助。

參考文獻：

[1]李世銀，劉富強，錢建生，等.基于光纖傳輸和計算機網絡的煤礦綜合調度通信系統[J].光通信技術，2002，26（6）：22-24.

[2]崔高升.煤礦調度系統對計算機網絡技術的應用[J].山西煤炭管理干部學院學報，2015，13（3）：130-132.