計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳亞

摘要：隨著煤礦的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的逐漸穩(wěn)定，煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備越來(lái)越多，增加煤礦開(kāi)采過(guò)程的同時(shí)，也帶來(lái)了其它的管理問(wèn)題和安全問(wèn)題，讓煤礦工人在作業(yè)的過(guò)程中存在不少的機(jī)械使用安全風(fēng)險(xiǎn)，本文是現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)中引入計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用探討。

Abstract： With the gradual stabilization of the modernization process of coal mines， more and more mechanical equipment is used in coal mine production. While increasing the coal mining process， it also brings other management problems and safety problems， so that coal mine workers have many mechanical safety risks in the process of operation. This paper discusses the application of computer intelligent monitoring system in modern coal mine production.

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)智能;監(jiān)控系統(tǒng);煤礦生產(chǎn);現(xiàn)代化生產(chǎn)

Key words： computer intelligence;monitoring system;coal mine production;modern production

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）28-0289-02

0? 引言

現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)引進(jìn)計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不但可以確保煤礦的機(jī)械使用安全，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)礦井下的人員、機(jī)器的工作狀態(tài)和進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)井下井上的信息連接，方便煤礦開(kāi)采指導(dǎo)，加快煤礦的開(kāi)采進(jìn)度。通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，還能讓煤礦工作人員發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，及時(shí)避免及清除隱患，保證煤礦作業(yè)的安全。計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用還能降低煤礦生產(chǎn)中人力物力的投入，提高一個(gè)煤礦的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

1? 我國(guó)煤礦當(dāng)前使用的監(jiān)控系統(tǒng)存在問(wèn)題

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)科技發(fā)展初期就已經(jīng)引入并使用在煤礦生產(chǎn)中，但隨著我國(guó)的科技現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程加快，科技技術(shù)的水平提高，當(dāng)前用于煤礦生產(chǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)也暴露出存在的弊端。例如圖1的絞車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)用于信息收集和數(shù)據(jù)傳輸需要的電子傳感器眾多，而比起智能監(jiān)控系統(tǒng)，不但具有時(shí)間滯后性，還存在信息反饋的誤差，讓現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到的數(shù)據(jù)不夠全面，無(wú)法滿足現(xiàn)代煤礦安全生產(chǎn)的信息采集需求。

另外，我國(guó)各個(gè)煤礦使用的井下監(jiān)控系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)，還是以前的DCS網(wǎng)絡(luò)，而井上的互聯(lián)網(wǎng)早已經(jīng)更新?lián)Q代，導(dǎo)致兩者之間的互聯(lián)網(wǎng)信息交流不通暢，不利于井上的管理人員對(duì)井下工作執(zhí)行進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度。另外，井下監(jiān)控系統(tǒng)和井上的煤礦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能兼容，在一定程度上也會(huì)阻礙信息的共享。

2? 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)內(nèi)容

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)前各大行業(yè)企業(yè)熱切關(guān)注并使用的一種技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并且和各種生產(chǎn)需求技術(shù)相結(jié)合，形成行業(yè)獨(dú)有的生產(chǎn)技術(shù)內(nèi)容。而這些在現(xiàn)代化煤礦的計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中就是其中的一種。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)，通過(guò)這種技術(shù)，不但有利于讓各種分散的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合管理，還可以使用一些網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議，讓設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中組合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理集合體，不但有利于設(shè)備信息的整合管理，也能讓企業(yè)資源共享發(fā)展，甚至還能遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)設(shè)備，從而促進(jìn)煤礦現(xiàn)代化自動(dòng)化的發(fā)展。

2.2 視覺(jué)采集技術(shù)

現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)中，視覺(jué)信息采集技術(shù)是必不可少的一部分。視覺(jué)采集技術(shù)，是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化的監(jiān)控設(shè)備代替人眼對(duì)煤礦運(yùn)行內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)，計(jì)算機(jī)的視覺(jué)技術(shù)有利于煤礦管理人員對(duì)井下圖像信息獲取的準(zhǔn)確性，還能通過(guò)計(jì)算機(jī)把接收到的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息，方便計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。而現(xiàn)在的科技水平大大的提高，視覺(jué)采集技術(shù)分為監(jiān)測(cè)模塊、物體模塊、環(huán)境模塊等構(gòu)成部分，不同類(lèi)型的部件讓現(xiàn)在的視覺(jué)監(jiān)控設(shè)備，能夠很好的適應(yīng)各種使用環(huán)境和使用條件。而視覺(jué)信息采集技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，給予的信息更加直觀，能更加生動(dòng)形象的展示所監(jiān)控到的事物和畫(huà)面，也可以讓煤礦管理人員更多的了解井下事態(tài)發(fā)生的現(xiàn)狀。而通過(guò)視覺(jué)采集技術(shù)對(duì)煤礦的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代煤礦的實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)一管理。

3? 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用前景

3.1 顯示井下工作的實(shí)時(shí)狀況

保證井下的設(shè)備正常運(yùn)行，保障井下人員的工作安全，是煤礦工作的兩大首要條件。而應(yīng)用了計(jì)算機(jī)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之后，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)攝像頭的所視區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的環(huán)境和狀態(tài)監(jiān)控。特別是井下工作的提升機(jī)，提升機(jī)在井下工作內(nèi)容中是屬于非常重要的一部分，而它的起升和下降過(guò)程中載荷量變化大，速度變化廣，相比其它契機(jī)來(lái)說(shuō)更容易出現(xiàn)毛病。如圖2，可以利用計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)。只需要按照設(shè)計(jì)的速度進(jìn)行一次開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，讓計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)提升機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)行速度并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)記錄，后期就可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備對(duì)起升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的調(diào)整，規(guī)范提升機(jī)的速度，保證提升機(jī)在不同的荷載狀態(tài)下的實(shí)際速度和計(jì)劃速度誤差不超過(guò)3%，有效的保障提升機(jī)的運(yùn)行安全，避免出現(xiàn)提升機(jī)故障墜落問(wèn)題。而且計(jì)算機(jī)智能檢測(cè)技術(shù)還能在保障提升機(jī)運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上，確認(rèn)提升機(jī)最小的爬行距離，由此提高礦井提升機(jī)的運(yùn)行精度，節(jié)省時(shí)間。

3.2 監(jiān)測(cè)保護(hù)多樣化

礦井的井下生產(chǎn)過(guò)程中，井下的生產(chǎn)環(huán)境變化大，安全隱患內(nèi)容多，而對(duì)于礦難發(fā)生的人員生還幾率小，因此對(duì)于礦井施工的安全性、穩(wěn)定性要求就很高。因此，對(duì)于井下的施工基本狀況就要進(jìn)行多方面、高精度的智能監(jiān)控。除了視覺(jué)信息采集系統(tǒng)，還要有設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、礦井安全傳感器等涉及各種方面的安全監(jiān)測(cè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的使用設(shè)備和礦井情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)控制，確保能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行排除，如果排除不了，也要第一時(shí)間內(nèi)通知人員撤離，保障井下施工工人的安全。

3.3 實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)控制

近幾年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)煤炭資源的需求增加，各種煤礦企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也在不斷壯大，隨之增加的是礦山的生產(chǎn)強(qiáng)度和產(chǎn)量，而礦井的深度也讓采煤的難度在逐漸的增加，不合理的管理方式讓煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生安全事故，給井下的工作人員造成了很大的生命威脅。而通過(guò)計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，煤礦的管理變得更加的智能和迅速，通過(guò)計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控，管理人員能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，還能通過(guò)事前的系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)人監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，提升煤礦安全的生產(chǎn)保障。

4? 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)設(shè)計(jì)

4.1 通信方式的設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)的通信方式是一對(duì)多類(lèi)型，因此，就需要在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備之間的通信避免出現(xiàn)信息對(duì)沖現(xiàn)象。保證上位機(jī)和各個(gè)下位機(jī)之間的信息安全和傳遞安全。此外，信息的傳遞最好通過(guò)控制中心實(shí)現(xiàn)，有利于收集的信息掌握和整合。

4.2 上位機(jī)與下位機(jī)的信息一致性

計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要特征之一就是實(shí)時(shí)性，管理人員可以借助監(jiān)控畫(huà)面實(shí)現(xiàn)井下工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)度，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須保證上位機(jī)和下位機(jī)的信息一致性，才能有效的保障下位機(jī)傳遞的基本信息采集內(nèi)容的真實(shí)性和有效性，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)或二次利用，確保兩者之間的協(xié)調(diào)，從而提升井下工作的安全高度。

5? 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)使用的注意事項(xiàng)

5.1 監(jiān)控系統(tǒng)中使用的傳輸協(xié)議

不同檢測(cè)軟件中使用的傳輸協(xié)議會(huì)讓通信手段存在差異性，而當(dāng)前的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用的傳輸方式過(guò)于單一，通信能力普遍單一，對(duì)于礦井下復(fù)雜的情況來(lái)說(shuō)，實(shí)用性不高，而且很多傳輸協(xié)議都是沒(méi)有辦法進(jìn)行拓展的，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮的作用沒(méi)有預(yù)想中的那么好，對(duì)于計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用，一定要使用多種傳輸方式，確保井上和井下的信息傳輸能力，才能完美發(fā)揮計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的管理能力。

5.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的智能協(xié)議

智能監(jiān)控系統(tǒng)之所以能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的異?；蛘呤枪收线M(jìn)行相應(yīng)的處理及反應(yīng)，和事先的信息收集數(shù)據(jù)、智能協(xié)議的制定離不開(kāi)干系。智能監(jiān)控系統(tǒng)的智能是建立于人工之上的檢測(cè)系統(tǒng)，它本身并不具備對(duì)設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行診斷和故障維護(hù)功能，只有管理人員給它制定出一系列的智能管理安全協(xié)議后，它才會(huì)根據(jù)實(shí)際收集的數(shù)據(jù)和協(xié)議作出相應(yīng)的反應(yīng)，因此，在應(yīng)用智能監(jiān)控系統(tǒng)之前，一定要根據(jù)實(shí)際情況制定適合的安全管理協(xié)議，確保智能監(jiān)控系統(tǒng)的完美運(yùn)行和設(shè)備管理。

5.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)的資源配比

在大部分的監(jiān)控系統(tǒng)中，上位機(jī)大多數(shù)都是采用的微軟通信控件，如果對(duì)監(jiān)控界面用較多的Flash動(dòng)畫(huà)，就會(huì)讓上位機(jī)占據(jù)的資源配比加大，從而導(dǎo)致下位機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致上位機(jī)和下位機(jī)之間的連接斷開(kāi)，同時(shí)加劇系統(tǒng)資源的損耗，從而導(dǎo)致上位機(jī)和下位機(jī)之間的信息傳輸出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致運(yùn)行指令失敗。所以使用的智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)當(dāng)具有良好的抗干擾信號(hào)的能力，也可以使用信號(hào)中繼器加強(qiáng)兩者之間的信息傳輸。

6? 結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)配合其他系統(tǒng)技術(shù)來(lái)提高行業(yè)的生產(chǎn)需求和經(jīng)營(yíng)需求，已經(jīng)成為了當(dāng)前各個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，而計(jì)算機(jī)的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)提高媒礦的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著積極的促進(jìn)意義，因此，如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的后續(xù)開(kāi)采任務(wù)，已經(jīng)成為了新的研究方向。

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