煤礦安全監(jiān)控多系統(tǒng)井下融合方法分析

王磊 朱周騰 朱揚(yáng)濱

摘 要：隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)都在追求創(chuàng)新和改革，煤礦安全一直是我國(guó)相關(guān)部門最為重視的環(huán)節(jié)，如何確保煤礦井下安全是煤礦生產(chǎn)中最需要提高重視程度的，研究部門設(shè)計(jì)出了一種能夠融合多種通信接口以及不同種類傳感器接口的融合分站，這一研究結(jié)果的出現(xiàn)為煤礦井下安全監(jiān)控創(chuàng)造了新的監(jiān)管方式，同時(shí)也提出了多系統(tǒng)融合方法。

關(guān)鍵詞：煤礦安全監(jiān)控；井下融合方法；多系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.096

0 引言

在煤礦井下工作中安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)其目的是為了防范在實(shí)際操作中出現(xiàn)重大煤礦安全事故，同時(shí)也能夠給煤礦井下工作人員安裝和檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)問題可以提前進(jìn)行預(yù)警，目前我國(guó)很多地區(qū)，在進(jìn)行煤礦井下安全工作的過程中都出現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的通信和傳感器接口相對(duì)單一的問題，為此做好煤礦安全監(jiān)控多系統(tǒng)井下融合能夠有效提高煤礦井下作業(yè)的安全程度。

1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中的問題

1.1 傳感器的性能以及供電缺乏穩(wěn)定性

和其他行業(yè)不同，煤礦行業(yè)在進(jìn)行開采的過程中會(huì)遇到很多問題，其中最明顯的問題就是開采的環(huán)境和其他行業(yè)相比更為惡劣和困難。如果沒有采取針對(duì)性處理方式就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故，而當(dāng)前很多煤礦所使用的安全監(jiān)控系統(tǒng)其傳感器電路以及感應(yīng)元件在該環(huán)境下容易出現(xiàn)問題。

1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平不足

當(dāng)前很多煤礦安全系統(tǒng)內(nèi)部都存在著數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，各個(gè)系統(tǒng)各自為政，難以做到相互之間的信息溝通，更難以實(shí)現(xiàn)通信的兼容性。安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平不足會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際煤礦井下工作過程中，難以讓監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮去自身應(yīng)有的功能和優(yōu)勢(shì)，如果安全監(jiān)控系統(tǒng)失去了效益，那么對(duì)于井下工作人員而言是十分不良的事件，要求煤礦井下的安全系統(tǒng)必須發(fā)揮其監(jiān)控效益，保證煤礦井下工作人員在工作中其人身安全可以得到有效的保障。

2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 使用新型數(shù)字傳感技術(shù)

根據(jù)當(dāng)前很多地區(qū)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所存在的問題進(jìn)行逐一分析發(fā)現(xiàn)，傳感器在實(shí)際應(yīng)用的過程其穩(wěn)定性十分容易受到影響，而出現(xiàn)這一問題的主要原因就是在實(shí)際使用中所選用的傳感技術(shù)相對(duì)于落后，為了改變當(dāng)前出現(xiàn)的這一現(xiàn)象需要在利用激光甲烷傳感器的時(shí)候，同時(shí)選擇可調(diào)節(jié)的半導(dǎo)體激光光譜技術(shù)語氣進(jìn)行配合才能保證這一問題被改變。在完成掃描之后可以得到氣體中存在的特征吸收光譜，對(duì)其進(jìn)行探究分析，可得激光甲烷傳感器的使用與氣體特性無關(guān)，這也是為什么很多煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在選擇傳感器時(shí)都選擇了他的主要原因，在使用激光甲烷傳感器時(shí)即使該地區(qū)存在相對(duì)于較多的粉塵，并且其環(huán)境相對(duì)于潮濕惡劣，激光甲烷傳感器對(duì)于該地區(qū)的整體測(cè)量效果和其他地區(qū)相比其效果也十分良好，同時(shí)還可以保障使用激光甲烷傳感器測(cè)量到數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。要求在使用激光甲烷傳感器時(shí)，需要將其整體防護(hù)等級(jí)進(jìn)行有效的提升，能夠最大限度的滿足實(shí)際工作中對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督和使用。在煤礦井下工作過程中選用新型數(shù)字傳感技術(shù)，可以確保無論當(dāng)前煤礦井下處在何種狀況，新型數(shù)字傳感都可以實(shí)時(shí)的告知管理人員煤礦井下是否安全，這種方式可以改變以往由于煤礦井下環(huán)境問題導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)失誤的情況，為此想要保證煤礦井下工作人員的安全選用新型數(shù)字傳感技術(shù)是當(dāng)前必經(jīng)之路。

2.2 多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)

在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)完成多系統(tǒng)數(shù)據(jù)井下融合時(shí)其分站在實(shí)際應(yīng)用過程中主要是通過對(duì)ARM處理器的使用來實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合，確保在實(shí)際應(yīng)用中能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，由于不同地區(qū)的實(shí)際情況不同，為此在完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)難以用相同的系統(tǒng)傳感器以及執(zhí)行器，在對(duì)系統(tǒng)處理時(shí)，其具體操作過程可以通過通信鏈路來完成，確保煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)管理人員能夠在實(shí)際工作中對(duì)各個(gè)系統(tǒng)所傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的控制，與此同時(shí)還可以直接利用通信將不同的數(shù)據(jù)輸送到各個(gè)不同的業(yè)務(wù)單元，作為不同單元的管理人員可以結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況按照主機(jī)所分配的實(shí)際任務(wù)對(duì)各項(xiàng)不同工作進(jìn)行科學(xué)的配置和管理，保證所有工作都能在當(dāng)前工作中有效的被落實(shí)。這樣一來就可以保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中主機(jī)與各項(xiàng)不同業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)可以相互的被有效配置以及使用。比如在實(shí)際工作中如果瓦斯的數(shù)值已經(jīng)超過了工作之前所設(shè)定的限定數(shù)值的時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)針對(duì)這一問題進(jìn)行警報(bào)。在完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)融合之后還可以通過太網(wǎng)、RS485等不同的接口實(shí)現(xiàn)對(duì)工作任務(wù)的監(jiān)督。多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合可以保證對(duì)煤礦井下進(jìn)行全方位的監(jiān)督和管理，確保地上管理人員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和分析當(dāng)前煤礦井下情況，更好的指揮煤礦井下人員完成所制定好的工作任務(wù)，與此同時(shí)也保證了在日常工作中煤礦井下工作人員的安全，但是要求在完成多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合之后，讓負(fù)責(zé)人員深入的學(xué)習(xí)如何應(yīng)用和操作系統(tǒng)，防止出現(xiàn)由于操作人員對(duì)于系統(tǒng)的不了解而導(dǎo)致的煤礦安全事故，作為煤礦總管理人員必須要針對(duì)這一問題高度重視，并且提出相關(guān)管理方式，確保不會(huì)出現(xiàn)安全事故，造成人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的損傷。

3 結(jié)語

綜上，在實(shí)際工作中做好煤礦安全監(jiān)控多系統(tǒng)井下融合方法能夠保護(hù)工作人員自身的安全，在進(jìn)行井下融合的過程中其融合分站在多數(shù)情況下都具有RS485、ZigBee等等不同的有線以及無線采集接口，確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的在井下融合。在進(jìn)行煤礦井下安全監(jiān)控多系統(tǒng)融合方法時(shí)也可以利用融合分站實(shí)現(xiàn)鏈路級(jí)的融合，這種方式能夠有效的擴(kuò)展系統(tǒng)本身的融合度，同時(shí)減少在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)布置中布線太過繁瑣。

參考文獻(xiàn)：

[1]王啟峰.煤礦安全監(jiān)控多系統(tǒng)井下融合方法[J].工礦自動(dòng)化，2017

，43（02）：7-10.

[2]尹方洲，顧野，李威.基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)的煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].煤炭與化工，2017，40（04）：97-99.

[3]吳景紅，劉迅.基于ZigBee技術(shù)與信息融合的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤炭工程，2017（10）.

作者簡(jiǎn)介：王磊（1991-），男，山東濟(jì)寧人，本科，研究方向：通風(fēng)防塵。