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

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(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)γ禾抠Y源需求量不斷增加，因此，我國煤礦生產(chǎn)開采的規(guī)模與數(shù)量也呈現(xiàn)出快速擴(kuò)大和增加的趨勢。在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)過程中，要重視監(jiān)控管理工作的開展。在早期煤礦生產(chǎn)階段，主要采用的是人工監(jiān)控管理，隨著現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展更新，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)逐漸應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，其可以有效提高煤礦生產(chǎn)效率，并推動煤礦行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。如今，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)雖然得到了廣泛應(yīng)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(jìn)而對計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)所發(fā)揮的效果產(chǎn)生不利影響。因此，本文將會對現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，以此來提高煤礦生產(chǎn)效率。

1 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)分析

21 世紀(jì)是信息化時代，計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、信息傳輸、傳感器等科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，而這些技術(shù)的進(jìn)步也推動了計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生，可以說，計(jì)算機(jī)、信息傳輸、傳感器等技術(shù)是計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成部分。在現(xiàn)代煤礦中應(yīng)用計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)，需要根據(jù)煤礦的實(shí)際工作需要進(jìn)行合理布置，從而真正起到對煤礦的監(jiān)督和控制作用。在煤礦生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對各種傳感器零部件設(shè)備的科學(xué)、合理布置，并分析煤礦生產(chǎn)各個階段不同機(jī)械設(shè)備所對應(yīng)的實(shí)際工作狀態(tài)，并儲存與發(fā)送所收集的數(shù)據(jù)信息，并將其傳輸至中心站后，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成數(shù)據(jù)信息的分析工作，根據(jù)分析結(jié)果來對相關(guān)控制指令進(jìn)行發(fā)出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的控制。圖1 描述的是計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。

在煤礦生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，其智能化程度高，能夠克服傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方式的不足，實(shí)現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)開采工作的實(shí)時監(jiān)控，不僅提高了監(jiān)控的準(zhǔn)確性與效率，也減少了煤礦生產(chǎn)開采過程中相關(guān)工作人員的參與，從而確保煤礦生產(chǎn)的安全、高效進(jìn)行；

（2）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以對煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，不僅可以降低煤礦生產(chǎn)對周圍環(huán)境的影響，而且還可以確保監(jiān)控中心的安全性，提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率；

（3）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠在故障問題出現(xiàn)后及時反應(yīng)，第一時間對煤礦生產(chǎn)開采中故障的設(shè)備儀器進(jìn)行停止，并依靠遠(yuǎn)程監(jiān)控來對煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，從而確保煤礦生產(chǎn)的安全、高效運(yùn)行。

2 煤礦生產(chǎn)階段計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

圖1：計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖

在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)過程中，雖然計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果，但是不可否認(rèn)的是，我國當(dāng)前在煤礦生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用還存在部分問題。本文將會對煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀給予研究和分析。

對于煤礦企業(yè)而言，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)過程中，雖然計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于各方面因素的影響，也出現(xiàn)了一些潛在的問題，具體的表現(xiàn)有以下幾個方面：

（1）現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用階段缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，而且每一個廠家所生產(chǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)都具有其獨(dú)特的應(yīng)用范圍與特點(diǎn)，導(dǎo)致在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)具有比較差的兼容性，從而導(dǎo)致應(yīng)用的局限性越發(fā)明顯，不利于計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)工作的開展；

（2）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的傳輸協(xié)議、通信協(xié)議等內(nèi)容存在差異性，在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于所采用的計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)具有相對比較單一的信息傳輸方式，加之實(shí)用性一般，難以擴(kuò)展應(yīng)用的范圍與效果，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能作用無法完全發(fā)揮；

（3）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中潛在的設(shè)備儀器故障，但是其本身并不具備相應(yīng)地遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用作用與效果；

（4）在煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)一般需要采用適應(yīng)性與針對性比較強(qiáng)的相關(guān)設(shè)備，從而導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用階段，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)需要投入更大的成本，此時如果本身出現(xiàn)設(shè)備故障時，難以對其進(jìn)行維護(hù)與維修。

3 在煤礦生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 上位機(jī)監(jiān)控動畫一致性

在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)階段，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)要確保其數(shù)據(jù)信息傳遞的實(shí)時性，而且在顯示器中要確保所顯示的數(shù)據(jù)信息與煤礦實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)相匹配。此時，為了確保上述目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，則需要將二維數(shù)組技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與計(jì)算機(jī)所顯示界面信息相匹配，該過程中下位機(jī)能夠把所采集到的數(shù)據(jù)按照一定的格式傳輸至上位機(jī)，并對信號給予有效處理后存儲至二維數(shù)組中。在二維數(shù)組中，由于各數(shù)據(jù)之間相互獨(dú)立，從而提高了該方法的可靠性，進(jìn)而確保監(jiān)控、動畫的一致性。

3.2 下位機(jī)硬件構(gòu)成

在計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用過程中，下位機(jī)一般負(fù)責(zé)采集設(shè)備信號，并完成信號數(shù)據(jù)的初步處理，然后把最終處理結(jié)果按照一定的格式傳輸至上位機(jī)中。因此，下位機(jī)的硬件必須要進(jìn)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(zhǔn)確性。通常情況下，下位機(jī)的硬件設(shè)備一般涉及到數(shù)字處理電路、A/D 轉(zhuǎn)化器、傳感器及單片機(jī)等。在具體運(yùn)行階段，傳感器可以完成對設(shè)備信號的采集，然后借助數(shù)字處理電路來將采集到的設(shè)備信號按照一定的格式進(jìn)行處理，并將設(shè)備信號信息借助轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后傳輸至上位機(jī)中。在對下位機(jī)的硬件進(jìn)行選擇過程中，也需要在確保煤礦安全生產(chǎn)的同時，盡量選擇性價(jià)比比較高的硬件設(shè)備，從而有效提高計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3.3 通信方式設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中，一個上位機(jī)會對應(yīng)多個下位機(jī)，而這就要求通信方式的設(shè)計(jì)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(chǎn)生。因此，在進(jìn)行通信方式設(shè)計(jì)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(jī)要求與控制中心進(jìn)行直接連接，而且還需要與下位機(jī)進(jìn)行連接，此時在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，要采取有效措施來對上位機(jī)與下位機(jī)連接數(shù)量進(jìn)行有效控制。實(shí)際上，1 個上位機(jī)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(jī)完成連接，即每1 個上位機(jī)可以對32 臺下位機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而確保信號傳遞的準(zhǔn)確性與效率。

4 在煤礦生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對策

4.1 煤礦生產(chǎn)故障問題反應(yīng)與處理應(yīng)用

與常規(guī)煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時地對煤礦生產(chǎn)中出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并反應(yīng)，從而減少煤礦生產(chǎn)故障與相關(guān)事故發(fā)生的概率，減小故障與事故發(fā)生時所產(chǎn)生的危害。此外，在煤礦生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)還能夠提高對煤礦生產(chǎn)故障的有效處理，從而能夠在發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)故障問題的同時，第一時間對故障問題進(jìn)行分析，并依照分析結(jié)果針對性地采用相應(yīng)地處理方法方式，以實(shí)現(xiàn)對故障問題的有效處理，進(jìn)而不斷提高煤礦生產(chǎn)效率。

4.2 智能網(wǎng)絡(luò)信息共享機(jī)制構(gòu)建

在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)過程中，確保煤礦安全生產(chǎn)至關(guān)重要。而計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以借助網(wǎng)絡(luò)信息來實(shí)現(xiàn)煤礦數(shù)據(jù)信息的共享，此時就需要結(jié)合實(shí)際情況來構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)信息共享機(jī)制，從而確保煤礦生產(chǎn)的安全進(jìn)行。通常情況下，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以對現(xiàn)有的智能網(wǎng)絡(luò)信息共享機(jī)制進(jìn)行補(bǔ)充和完善，將煤礦監(jiān)控中的信息數(shù)據(jù)傳遞傳輸至每一個相關(guān)管理人員，幫助相關(guān)管理人員及時地了解煤礦生產(chǎn)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(jī)制的構(gòu)建，也在一定程度上緩解了相關(guān)管理人員不足的問題，提高了監(jiān)控的效果與實(shí)際監(jiān)控水平，從而使煤礦生產(chǎn)各個階段存在的問題得到有效解決，進(jìn)而提高煤礦生產(chǎn)開采效率。

4.3 煤礦生產(chǎn)安全綜合應(yīng)用

通常情況下，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行階段，需要現(xiàn)場控制中心、一臺上位機(jī)設(shè)備和若干臺下位機(jī)，而且各支干可以維持在每秒100Mbps 的速度運(yùn)行。在實(shí)際的應(yīng)用中，需要根據(jù)煤礦企業(yè)的不同煤礦生產(chǎn)調(diào)度需要進(jìn)行調(diào)整，在監(jiān)控系統(tǒng)可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的、合適的通訊系統(tǒng)，在礦調(diào)度室設(shè)置相應(yīng)的調(diào)度臺，保障現(xiàn)場控制中心能夠正常順利地顯示監(jiān)控信息，從而保證實(shí)際的煤礦生產(chǎn)監(jiān)控效果。煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠從煤礦生產(chǎn)故障問題預(yù)警、煤礦生產(chǎn)故障問題分析處理、監(jiān)控系統(tǒng)高效管理、煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集與傳遞等方面顯著提高煤礦生產(chǎn)安全性。

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

在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)過程中，要想充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的作用，則需要對各個環(huán)節(jié)中所存在的注意事項(xiàng)給予重視，具體表現(xiàn)在下述幾個方面：

（1）計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，上位機(jī)一般選擇了微軟通信控件，其能夠?qū)lash 動畫給予有效控制，如果將Flash 動畫設(shè)計(jì)融入到監(jiān)控界面中，會在一定程度上提高系統(tǒng)的資源消耗，導(dǎo)致上位機(jī)與下位機(jī)無法實(shí)現(xiàn)有效連接，進(jìn)而降低通信的穩(wěn)定性；

（2）在煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)可能會因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐挠绊懚雇ㄐ攀?，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?shù)挠行浴?/p>

6 結(jié)語

總而言之，在我國煤礦開采數(shù)量與規(guī)模仍在增加與擴(kuò)大的背景下，在我國社會不斷進(jìn)步、科技不斷發(fā)展的趨勢下，在煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)尤為關(guān)鍵，其可以從不同角度來確保煤礦的安全生產(chǎn)，從而有效提高煤礦生產(chǎn)效率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。