煤矿安全监控系统-矿用环境监控系统

一、概述
煤矿安全生产监控系统初是由单一的甲烷检测和就地断电控制的瓦斯遥测系统和简单的开关检测模拟盘调度系统发展而来的。由于这些系统监测参数单一，检测用量小，电缆用量大、系统性能价格比低等特点，难以满足煤矿高速度和大规模的安全生产需要。
随着传感器技术、电子技术、计算机技术和信息网络技术的不断的发展和成熟，使这一技术应用到煤矿这一特殊的行业成为可能，特别是随着煤矿机械化采煤等生产方式的不断发展，也对煤矿完全生产监控系统提出了新的要求，即不仅对生产环境的实现多参数的监测，同时井下的轨道运输、胶带运输、提升运输、电力供电系统、排水、矿山压力、水灾、火灾等进行实时监控，使得运用计算机技术将井下环境、设备等信息进行综合数据处理，实现煤炭生产的监控检测，大大提高了煤矿生产的安全性。
二、KJ307X煤矿安全监控系统组成
KJ307X煤矿安全监控系统是集传感器技术、电子技术、电力电子技术、计算机技术、无线通信技术和网络技术于一体的国内良好的多功能的计算机网络系统，他包括井下、井上的环境和设备检测网络系统和井上的监控数据的信息处理系统两大部分。环境和设备检测网络系统主要实现井下、井上的环境物理量的监测和控制以及提升机、电力供电系统、风机、采煤设备、胶带运输等设备的监控；监控数据的信息处理系统主要是实现采集数据的综合处理，以便实现对设备或者检测传感器、分站设置和控制，同时通过局域网实现检测信息的共享，可构成煤矿企业信息系统。通过短信息、电话系统、无线移动系统可向有关部门和领导发送生产、事故等信息，使企业能快速做出事故应急处理，大大提高了事故处理的反应速度。通过成熟的Internet网络，也可将有关信息发送到市级、省级、的检察部门，实现多级的安全生产的监控、检测。
KJ307X煤矿安全生产监控系统的结构框图如图1-1所示。
KJ307X煤矿安全监控系统（以下简称监控系统）：
KJ307X煤矿安全监控系统各个控制单元采用的多计算机结构的系统，即每一个分站或者传感器脱离系统后都可以立运行完成一定的监测控制任务。因而，监控系统根据测控对象的不同又分为：环境安全监控系统、提升检测系统、供电检测系统、排水监控系统和大型机电设备运行状况监控系统等。
环境安全监控系统主要用来监测各种类型的模拟量，例如甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、风速、负压、湿度、烟雾、煤仓煤位、水仓水位、流量、供电电源的电压、电流等，又可检测各种类型的开关量传感器，例如，风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机的开停、皮带跑偏、打滑、撕裂、提升机、采煤机、掘进机、皮带运输机等设备的开停等工况传感器和机电设备，并实现任意量的超限声光报警、断电和复电控制，以及甲烷风电闭锁控制等。
提升运输检测系统主要用来监测罐笼位置、运行速度、安全门的状态，阻车器的状态等，并通过上位机的动态图实时显示提升运输机的运行过程，根据需要可累计每日或每月的提升煤炭的钩数，用于生产产量的统计。
构成KJ307X的煤矿安全监控系统的各子系统分别是由传感器、执行机构、分站、本安电源箱、主站（或者传输接口）、接线盒等部分构成。
三、KJ307X煤矿安全监控主要功能
KJ307X的煤矿安全监控系统是煤矿综合自动化的监控系统，他将井下的安全环境监控监控和全矿的设备及系统的安全监控集于一体，并兼顾于煤矿的信息管理系统和办公自动化系统，并通过计算机网或者公共网络实现国家、省级、市级监管部门的监测数据的共享，达到煤炭行业的计算机网络化的管理模式。
应具有更为严格的要求：
1．监控系统具有网络通信功能，有利于实现远程和异地的投切设备控制，实现全部井下的生产设备和监控设备的联动控制和监控，达到井下各个区域的信息共享（例如甲区域出现事故，可以通过监控系统通知乙区域人员快速撤离现场）；也可以实现井下实时数据的快速传递到地面监控中心，或者在地面上对系统的各个分站或者传感器进行参数设置，实现井下的全面调度；
2．监控系统分站具有立运行能力，当通信通道出现故障时，通信网络瘫痪，系统的各个分离的部分应能正常工作，并完成必要的监测、控制和报警任务;
3．适应各种传感器的信号的接入，由于在井下检测的物理量较多，且被控制的设备和系统具有不同的通信接口，从而要求监控系统应具有适应各种接入信号的能力，本系统在设计充分考虑这一点，各分站基本具备了接收各种频率信号，模拟电流和电压信号以及串行通信信号的能力；
4．具有较强的抗干扰能力，由于监控系统工作环境处于强电磁场、潮湿、淋水、振动、冲击等场合，因而，系统的通信通道以及分站等部分经常会受到干扰，本系统在硬件电路设计上增加了抗干扰的措施外，在程序软件方面增加了通信的数据校验、数据的冗余技术以及数字滤波等计算机算法，从而了系统即使受到干扰后，能自动恢复系统的正常，了系统运行的可靠性；
5．具有较强功能可扩性，本系统的硬件电路设计采用强大功能的通用设计技术，因而，使本系统适应煤矿不断发展的需要，对新的和特殊的监控功能基本都能满足要求，减少了系统扩展的重复投资。