淺析礦山井下安全監控系統技術的優化與完善

李喜成

（神華神東補連塔煤礦，內蒙古 鄂爾多斯 017200）

提升安全監控系統技術，這不但是能源開采行業持續關注的問題，同時也是我國現今國民經濟問題和科技領域所要解決的一個重要問題，安全監控是為了保證實現安全目標而服務的，為了避免礦山井下安全事故的發生，我們要從系統的技術問題進行分析，試圖去找到一些有效的措施進行優化和改善。

1 安全監控系統的主要構成

礦山安全監控系統組成結構主要分為安全生產監控系統由地面中心站、網絡系統（本設計沒有涉及）、傳輸系統、智能分站、各種安全生產參數傳感器、斷電儀、報警器以及（可擴展的核子秤、易燃氣體的抽放、電力監測、提升、攝像控制本設計沒有涉及）等子系統組成，通過電纜或光纜將不同類型不同功能的分站聯接在一起組成一個功能齊全的礦山安全生產監控系統。傳感器通過信號電纜將信號傳輸給分站，分站通過信號傳輸線將信號傳輸給中心站，中心站將各種命令通過信號傳輸線傳輸給分站，分站通過信號傳輸線將信號傳輸給報警器、斷電器和各種執行設備。

2 安全監控進一步完善措施

監控系統正常的應用過程中，負責人在其中起到了至關重要的作用。假如技術人員以及管理者對整套的系統步驟流程環節不夠了解，對井下進行有效監管相關問題的認識不夠清晰等，想要有效地去發揮整套系統的自帶功能性較為困難[2]。這就造成了監控系統沒有存在的價值，因此，需要進一步優化設備。在內容方面可以對系統進行維修保養，監控系統涵蓋了設備資料信息。通過廣泛的覆蓋來進一步有效保證整個安全系統運行，確保井下現場工作可以做到精準有效。針對于整套的監測系統可以做到井下作業全面覆蓋的特點。對從事井下作業相關技術人員以及管理人員有較高的要求，他們需要對專業知識非常熟悉，需要進行安全監控系統使用方面的培訓工作。同時在實際的應用當中需要不斷進行經驗總結。進一步提升相關的工作人員以及管理者的綜合能力，以滿足現代礦山井下安全監測的發展需求[3]。現階段井下作業中對于安全系統的實際運用，其最終要達到的一個效果就是可以快速有效的規避風險，減少其在井下實際工作中出現的事故。在整個系統實際運行當中出現警報狀況下，我們要做一個相對比較科學合理的預備應急方案。保障整個的系統正常的運行，最大化的降低損失。因此，我們在井下進行實際作業過程中，通過不斷的去嘗試和總結，然后可以做出一個合理的安全指引說明手冊，將其可以有效的傳遞給工作者。

3 井下監控系統技術優化措施

3.1 Zig Bee便攜傳感器的推廣應用

圖1 礦山安全監控系統的組成

ZigBee是目前的一種具有短距離、低速率、低功耗特點的無線網絡技術，主要應用在近距離范圍內的無線連接。它具備自有無線電標準，能在數千個微小的傳感器之間相互協調達到通信的效果。這些傳感器實際的功耗是非常低的，通過接力形式可以將無線電波數據進行疊加傳遞，這種模式的通信效率很高。同時可以將收集到的數據上傳到計算機進行分析。將Zig Bee技術結合便攜傳感器對比傳統便攜式傳感器有著很大的優勢，它可以將采集工作面信息無縫對接傳送到端頭監控系統，因此可以實時的監控井下存在的安全隱患。同時Zig Bee便攜式傳感器可以無線傳輸，不但可以采集到無線傳感器監控數據，還可以通過遠程監控對井下實時情況采集，將數據回傳給地面主站，對局域網內的監控人員提供有效的參考數據，從而保障礦山井下的安全性。

3.2 CAN總線技術推廣應用

CAN，全稱為“Controller Area Network”，即控制器局域網，在現今是國際上得到廣泛運用，最開始，CAN是被設計出來服務于汽車行業的，它應用于車載電子控制裝置，作為汽車電子控制網絡。CAN總線技術與傳統串行通信總線對比優勢明顯，CAN總線對差錯控制力非常的強，它可以實現長距離傳送高速率的信息，可以更加高效的完成安全監控。這個技術主要包含了高速光電隔離驅動發射器、DSP內嵌控制器等，系統本身的構造相對比較簡單并且可靠性非常好，可以高效的完成井下作業的安全性監控。CAN總線優勢具體表現在工作方式的多樣性，可以有效的通過網絡節點來傳送數據信息，更高效提高數據利用率效率。監控系統可以依據信息發送的實際情況來劃分不同的等級，如果發生總線沖突的情況時，它可以進行系統結構的優化，減少外部的干擾，從而提高系統安全性，減短總線系統數據所花費的時間。只要發生了信息傳送的錯誤，系統默認將會重新發送信息，在節點存在自身的錯誤時CAN還可以自動退出總線操作。CAN總線技術主要是用2種傳輸介質：雙絞線、同軸電纜，傳輸率可達1 Mbit/s。

4 結語

我們通過對礦山井下安全監控系統技術的問題分析，對系統存在的變頻干擾的影響、傳感器監控效果差等問題做出了闡述，將Zig Bee便攜傳感器和CAN總線技術的實際應用和推廣作為井下安全監控系統技術的優化措施。幫助解決了安全監控中遇到的實際問題，推動礦企的發展。