計算機智能監控系統在現代煤礦生產中的應用

任曉宇

（山西焦煤西山煤電股份有限公司馬蘭礦 山西省古交市 030205）

如今，隨著經濟社會的發展，各個領域對煤炭資源需求量不斷增加，因此，我國煤礦生產開采的規模與數量也呈現出快速擴大和增加的趨勢。在現代煤礦生產過程中，要重視監控管理工作的開展。在早期煤礦生產階段，主要采用的是人工監控管理，隨著現代監控技術的不斷發展更新，計算機智能監控技術逐漸應用到煤礦生產中，其可以有效提高煤礦生產效率，并推動煤礦行業的健康、可持續發展。如今，在進行煤礦生產過程中，計算機智能監控系統雖然得到了廣泛應用，但是由于各方面因素的影響，仍然存在一定的缺陷和不足，進而對計算機智能監控系統所發揮的效果產生不利影響。因此，本文將會對現代煤礦生產過程中，計算機智能監控系統的應用情況進行分析，以此來提高煤礦生產效率。

1 計算機智能監控系統分析

21 世紀是信息化時代，計算機、互聯網、信息傳輸、傳感器等科學技術發展迅速，而這些技術的進步也推動了計算機智能監控系統的產生，可以說，計算機、信息傳輸、傳感器等技術是計算機智能監控系統的基本組成部分。在現代煤礦中應用計算機智能監控技術，需要根據煤礦的實際工作需要進行合理布置，從而真正起到對煤礦的監督和控制作用。在煤礦生產過程中，計算機智能監控系統可以完成對各種傳感器零部件設備的科學、合理布置，并分析煤礦生產各個階段不同機械設備所對應的實際工作狀態，并儲存與發送所收集的數據信息，并將其傳輸至中心站后，借助計算機技術來完成數據信息的分析工作，根據分析結果來對相關控制指令進行發出，進而實現對煤礦生產的控制。圖1 描述的是計算機智能監控系統的整體結構圖。

在煤礦生產過程中，計算機智能監控系統具有多方面的優勢，具體體現在以下幾個方面：

（1）計算機智能監控系統相較于傳統的煤礦生產監控系統，其智能化程度高，能夠克服傳統監控系統與監控方式的不足，實現對煤礦生產開采工作的實時監控，不僅提高了監控的準確性與效率，也減少了煤礦生產開采過程中相關工作人員的參與，從而確保煤礦生產的安全、高效進行；

（2）計算機智能監控系統還可以對煤礦生產實現遠程監控，不僅可以降低煤礦生產對周圍環境的影響，而且還可以確保監控中心的安全性，提高監控系統的運行效率；

（3）計算機智能監控系統能夠在故障問題出現后及時反應，第一時間對煤礦生產開采中故障的設備儀器進行停止，并依靠遠程監控來對煤礦生產實際情況和監控數據信息進行處理，從而確保煤礦生產的安全、高效運行。

2 煤礦生產階段計算機智能監控系統應用現狀

圖1：計算機智能監控系統的整體結構圖

在現代煤礦生產過程中，雖然計算機智能監控系統得到了廣泛應用，并取得了比較理想的應用效果，但是不可否認的是，我國當前在煤礦生產中計算機智能監控系統的應用還存在部分問題。本文將會對煤礦生產各個環節中，計算機智能監控系統應用現狀給予研究和分析。

對于煤礦企業而言，在進行煤礦生產過程中，雖然計算機智能監控系統發揮著不可替代的作用，但是在實際應用過程中，由于各方面因素的影響，也出現了一些潛在的問題，具體的表現有以下幾個方面：

（1）現有的計算機智能監控系統在實際應用階段缺乏統一的規范和標準，而且每一個廠家所生產的監控系統都具有其獨特的應用范圍與特點，導致在煤礦實際生產過程中，計算機智能監控系統具有比較差的兼容性，從而導致應用的局限性越發明顯，不利于計算機智能監控系統相關工作的開展；

（2）計算機智能監控系統中所使用的傳輸協議、通信協議等內容存在差異性，在煤礦實際生產過程中，由于所采用的計算機智能監控系統具有相對比較單一的信息傳輸方式，加之實用性一般，難以擴展應用的范圍與效果，導致計算機智能監控系統的功能作用無法完全發揮；

（3）計算機智能監控系統可以及時發現煤礦生產各個環節中潛在的設備儀器故障，但是其本身并不具備相應地遠程故障診斷與處理功能，而這些問題會在一定程度上影響計算機智能監控系統的實際應用作用與效果；

（4）在煤礦生產的各個環節中，計算機智能監控系統一般需要采用適應性與針對性比較強的相關設備，從而導致在實際應用階段，計算機智能監控系統需要投入更大的成本，此時如果本身出現設備故障時，難以對其進行維護與維修。

3 在煤礦生產中計算機智能監控系統的關鍵技術

3.1 上位機監控動畫一致性

在進行煤礦生產階段，計算機智能監控系統要確保其數據信息傳遞的實時性，而且在顯示器中要確保所顯示的數據信息與煤礦實際生產數據相匹配。此時，為了確保上述目標的順利實現，則需要將二維數組技術引入到計算機智能監控系統中，以實現現場設備與計算機所顯示界面信息相匹配，該過程中下位機能夠把所采集到的數據按照一定的格式傳輸至上位機，并對信號給予有效處理后存儲至二維數組中。在二維數組中，由于各數據之間相互獨立，從而提高了該方法的可靠性，進而確保監控、動畫的一致性。

3.2 下位機硬件構成

在計算機智能監控系統應用過程中，下位機一般負責采集設備信號，并完成信號數據的初步處理，然后把最終處理結果按照一定的格式傳輸至上位機中。因此，下位機的硬件必須要進行合理選擇，要做到兼顧信息高效采集與信息高效傳遞，從而提高信息的準確性。通常情況下，下位機的硬件設備一般涉及到數字處理電路、A/D 轉化器、傳感器及單片機等。在具體運行階段，傳感器可以完成對設備信號的采集，然后借助數字處理電路來將采集到的設備信號按照一定的格式進行處理，并將設備信號信息借助轉化器轉化為數字量后傳輸至上位機中。在對下位機的硬件進行選擇過程中，也需要在確保煤礦安全生產的同時，盡量選擇性價比比較高的硬件設備，從而有效提高計算機智能監控系統運行效率。

3.3 通信方式設計

在計算機智能監控系統中，一個上位機會對應多個下位機，而這就要求通信方式的設計必須要在滿足與保證信號傳輸傳遞速度的條件下，避免不同信號相互干擾問題的產生。因此，在進行通信方式設計過程中，通常會將控制中心定義為中間樞紐。通常情況下，由于上位機要求與控制中心進行直接連接，而且還需要與下位機進行連接，此時在對其進行設計過程中，要采取有效措施來對上位機與下位機連接數量進行有效控制。實際上，1 個上位機能夠與4 個控制中心連接，同時1 個控制中心又能夠與8 個下位機完成連接，即每1 個上位機可以對32 臺下位機進行控制，進而確保信號傳遞的準確性與效率。

4 在煤礦生產中計算機智能監控系統的應用對策

4.1 煤礦生產故障問題反應與處理應用

與常規煤礦生產監控系統進行對比可以發現，計算機智能監控系統能夠及時地對煤礦生產中出現的故障問題進行發現并反應，從而減少煤礦生產故障與相關事故發生的概率，減小故障與事故發生時所產生的危害。此外，在煤礦生產過程中，計算機智能監控系統還能夠提高對煤礦生產故障的有效處理，從而能夠在發現煤礦生產故障問題的同時，第一時間對故障問題進行分析，并依照分析結果針對性地采用相應地處理方法方式，以實現對故障問題的有效處理，進而不斷提高煤礦生產效率。

4.2 智能網絡信息共享機制構建

在進行煤礦生產過程中，確保煤礦安全生產至關重要。而計算機智能監控系統可以借助網絡信息來實現煤礦數據信息的共享，此時就需要結合實際情況來構建智能網絡信息共享機制，從而確保煤礦生產的安全進行。通常情況下，計算機智能監控系統還可以對現有的智能網絡信息共享機制進行補充和完善，將煤礦監控中的信息數據傳遞傳輸至每一個相關管理人員，幫助相關管理人員及時地了解煤礦生產情況與煤礦安全狀況，為管理決策提供了信息支持。而這一信息共享機制的構建，也在一定程度上緩解了相關管理人員不足的問題，提高了監控的效果與實際監控水平，從而使煤礦生產各個階段存在的問題得到有效解決，進而提高煤礦生產開采效率。

4.3 煤礦生產安全綜合應用

通常情況下，計算機智能監控系統的實際運行階段，需要現場控制中心、一臺上位機設備和若干臺下位機，而且各支干可以維持在每秒100Mbps 的速度運行。在實際的應用中，需要根據煤礦企業的不同煤礦生產調度需要進行調整，在監控系統可擴展性的基礎上建立相應的、合適的通訊系統，在礦調度室設置相應的調度臺，保障現場控制中心能夠正常順利地顯示監控信息，從而保證實際的煤礦生產監控效果。煤礦生產中應用計算機智能監控系統，能夠從煤礦生產故障問題預警、煤礦生產故障問題分析處理、監控系統高效管理、煤礦生產數據收集與傳遞等方面顯著提高煤礦生產安全性。

5 計算機智能監控系統注意事項

在進行煤礦生產過程中，要想充分發揮計算機智能監控系統的作用，則需要對各個環節中所存在的注意事項給予重視，具體表現在下述幾個方面：

（1）計算機智能監控系統運行過程中，上位機一般選擇了微軟通信控件，其能夠對Flash 動畫給予有效控制，如果將Flash 動畫設計融入到監控界面中，會在一定程度上提高系統的資源消耗，導致上位機與下位機無法實現有效連接，進而降低通信的穩定性；

（2）在煤礦生產的各個環節中，計算機智能監控系統可能會因為各方面因素的影響而使通信失敗，此時就需要做好硬件的選擇工作，既要提高硬件的信號抗干擾能力，而且還需要確保信號傳輸的有效性。

6 結語

總而言之，在我國煤礦開采數量與規模仍在增加與擴大的背景下，在我國社會不斷進步、科技不斷發展的趨勢下，在煤礦生產的各個環節中，應用計算機智能監控系統尤為關鍵，其可以從不同角度來確保煤礦的安全生產，從而有效提高煤礦生產效率，提高煤礦企業的經濟效益。