楊占惠

（青海省安全生產(chǎn)科學技術中心，青海西寧，810000）

網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用分析

楊占惠

（青海省安全生產(chǎn)科學技術中心，青海西寧，810000）

隨著煤礦資源的不斷開發(fā)，煤礦開采過程中的安全隱患逐漸出現(xiàn)。近年來，煤礦資源開發(fā)時有無數(shù)的礦工遇難，煤礦的安全問題成了國家極為關注、重視的一個問題。本文主要闡述了傳統(tǒng)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題，介紹了網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用，體現(xiàn)了網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢。

網(wǎng)絡技術；煤礦安全；監(jiān)測系統(tǒng)

0 引言

一直以來，礦難層出不窮，給人們的生產(chǎn)生活帶來了威脅，人們不可能不進行煤礦開采工作，于是安全問題就顯得尤為重要。隨著科技的不斷進步和發(fā)展，只顧利益不顧其它的生產(chǎn)觀念早已不被接受，而安全生產(chǎn)的觀念深入人心，網(wǎng)絡技術的成熟使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實，人們利用網(wǎng)絡技術能夠獲得更好的發(fā)展。把網(wǎng)絡技術應用于煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中，不僅能有效的收集、分析實時數(shù)據(jù)，還能保障人們的生命財產(chǎn)安全。因此，網(wǎng)絡技術的應用實現(xiàn)煤礦開發(fā)的安全性。

1 煤礦安全問題概述

由于監(jiān)測系統(tǒng)的不完善、人們安全意識薄弱等導致我國的礦難頻頻發(fā)生，為了避免災難，人們必須給予安全問題足夠重視。然而，開采煤礦時有很多不可預見的事情，人們無法提前掌握礦井下的信息，使得礦難事故難以避免。此外，我國的地質(zhì)結構復雜，煤礦的構造更加多樣，在開采過程中，機械化程度低，挖掘的設備落后，常常發(fā)生頂板事故。

其次，一些煤礦的儲煤條件相對較差，在煤礦開采深度逐漸增加時，開采的強度也不斷增強，事故發(fā)生系數(shù)增加?？傊?，我國的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)存在的弊端有待解決，急需更先進的技術來保障煤礦開采過程的安全。

2 煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中存在的問題

2.1 監(jiān)測系統(tǒng)功能不全面

一般的安全監(jiān)測并不夠全面，一方面對于礦井內(nèi)部的各參數(shù)的監(jiān)測雖然做到了數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)，但是并不能夠?qū)崟r的對數(shù)據(jù)變化進行監(jiān)測，并不能及早的對礦井內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)變化提出應對措施，使得礦井作業(yè)仍具有很大的安全風險。另一方面對于生產(chǎn)還做不到全方位的跟蹤與監(jiān)測，對于采礦過程中依然缺乏有效、及時的監(jiān)測手段，不能夠?qū)ιa(chǎn)中遇到的問題及時的解決，往往造成巨大的生命財產(chǎn)損失。

2.2 缺乏相應地管理和維護

傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)缺乏專業(yè)的管理和維護，沒有對安全監(jiān)測系統(tǒng)設計一個整體的框架，造成管理混亂，在遇到問題時使局面混亂不堪，造成更大的損失。傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)也做不到及時的維護，對于傳統(tǒng)的傳輸方式，也就是使用信號電纜等作為連接的傳輸方式，雖然技術成熟但是架設電纜的成本和工作量極大，出了線路問題并不能夠及時有效的解決。對于地下礦井的復雜情況，這樣的監(jiān)測系統(tǒng)會出現(xiàn)信號丟失、設備異常的問題，并且很難去維護，造成系統(tǒng)對該區(qū)域無法正常監(jiān)測。

2.3 工作人員專業(yè)水平不高

煤礦工作人員大多為文化知識水平較低的礦工，十分缺少高水平的知識分子。一般工作人員對于煤礦生產(chǎn)方面具有豐富的經(jīng)驗，但是安全卻是大多數(shù)人容易疏忽的一方面，工作人員在安全方面的專業(yè)知識水平都不高，對于一些安全方面的隱患難以發(fā)現(xiàn)，無法做出正確的防護應急措施。對于傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)，一般情況下工作人員也只是關注環(huán)境參數(shù)，并不注重安全檢測系統(tǒng)是否存在問題，也不會去維護安全檢測系統(tǒng)，而且傳統(tǒng)安全檢測系統(tǒng)十分依賴專業(yè)的工作人員，若工作人員專業(yè)水平不高容易造成巨大的安全隱患。

3 網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)的組成

3.1 網(wǎng)絡服務中心

網(wǎng)絡服務中心是指一整套獨立的、完整的信息處理中心。它主要包括系統(tǒng)服務器、WEB服務器、交換機、信息處理機、安全防護系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)據(jù)庫等組成。系統(tǒng)服務器是網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)的核心，主要承載著各種安全監(jiān)測軟件。WEB服務器可以實現(xiàn)對礦井的遠程實時監(jiān)控，可以實現(xiàn)在任何地點進行監(jiān)測。交換機的主要功能是實現(xiàn)各局域網(wǎng)的信息交換。信息處理機能夠?qū)⒉杉答伒男畔⑦M行處理計算，發(fā)現(xiàn)是否具有安全隱患。安全防護系統(tǒng)主要是防護整個安全監(jiān)測系統(tǒng)的安全，防止被破壞和惡意侵入。動態(tài)數(shù)據(jù)庫能夠儲存采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，并且能夠自動加以更新。

3.2 分站

分站在這里也可以理解為終端，它是整個網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)的最后的組成部分。它被分布在礦井現(xiàn)場中，主要接收來自網(wǎng)絡服務中心的命令，因此單片機結構完全滿足需要。它能夠?qū)崿F(xiàn)的功能主要有：分辨來自服務中心的信息，出現(xiàn)異常信息能夠及時發(fā)出警報；對網(wǎng)絡服務中心進行信息反饋，保證分站的正常運行，一旦出現(xiàn)分站異常，能夠及時修復。

3.3 數(shù)據(jù)傳感器

數(shù)據(jù)傳感器就相當于動物的觸角，它為網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)采集各種實時動態(tài)信息，并將這些信息以數(shù)據(jù)的形式傳遞到網(wǎng)絡服務中心的信息處理機和動態(tài)數(shù)據(jù)庫，一方面經(jīng)過信息處理機的處理分析，另一方面儲存在動態(tài)數(shù)據(jù)庫中。采集不同的信息也需要不同的傳感器，一般采礦井中所需要采集的信息主要是甲烷含量與溫度、一氧化碳、二氧化碳的含量、主要承重墻體或框架的壓力等等。

4 網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用功能

4.1 實時動態(tài)數(shù)據(jù)的采集

網(wǎng)絡技術能夠讓安全監(jiān)測系統(tǒng)信息化，具有快速便捷的特點，面對突發(fā)狀況能夠快速做出反應，并且能夠提前防范和作出處理措施。信息化的標志就是動態(tài)數(shù)據(jù)的采集，能夠讓需要檢測的信息數(shù)據(jù)化，對于煤礦開采來說，可以對礦井下的一氧化碳、二氧化碳的氣體體積含量、甲烷含量與溫度、承重壓力等等進行數(shù)據(jù)采集。

4.2 儲存和管理數(shù)據(jù)

信息數(shù)據(jù)的采集之后，雖然會實時的處理與做出應對措施，但也必須對數(shù)據(jù)進行儲存與管理，安全監(jiān)測系統(tǒng)不僅僅是實時的，還必須是長期的。我們通過對以往保存數(shù)據(jù)的總體分析可以總結出一些煤炭開采過程中的經(jīng)驗，也可以觀察風險出現(xiàn)之前礦井內(nèi)部數(shù)據(jù)的整體變化，總結出風險預兆的經(jīng)驗，完善安全監(jiān)測系統(tǒng)的預警機制。

4.3 安全警報與防護機制

這里的安全報警與防護機制功能主要包括兩大部分。第一部分是對礦區(qū)安全的報警與防護，報警設置多級報警，視情況問題的嚴重性會相應地作出報警，并且系統(tǒng)會根據(jù)問題情況和位置來為人員疏散迅速的指定安全的通道。防護機制在發(fā)出警報的同時會針對相應的突發(fā)狀況作出正確的防護措施，比如進行隔離和封閉、疏通或者安排進入緊急避難場所。第二部分是對整個系統(tǒng)的安全防護和警報，不僅是網(wǎng)絡防火墻，還有對整個硬件部分的實時監(jiān)測，保證整個系統(tǒng)的暢通，并且在緊急情況下可以啟動應急備用措施。

5 結束語

網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢在于能更好地將不同的監(jiān)測系統(tǒng)構建成網(wǎng)絡，不用下礦井就能清晰地掌握各大煤礦的生產(chǎn)情況，從而在遇到安全隱患時能夠及時反映出來，使問題得到及時解決。因此，網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測中的應用保障了煤礦生產(chǎn)的安全，提高了煤礦開采工作的效率和工作質(zhì)量，具有較強的實用性。

[1]孫暉.無線網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)設計中的應用[J].河南科技,2013.

[2]周育輝,李軍民,蔣萍萍.無線網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J].煤炭技術,2011.

[3]紀學.網(wǎng)絡技術在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品,2008.

貿(mào)澤開售ON Semiconductor面向低功耗物聯(lián)網(wǎng)的Sigfox 連接產(chǎn)品

2017年10月17日，貿(mào)澤電子(Mouser Electronics) 即日起提供ON Semiconductor的Sigfox連接解決方案。ON Semiconductor的Sigfox兼容產(chǎn)品系列提供多種軟硬件開發(fā)工具，可用于簡化新的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應用設計。

貿(mào)澤電子供應的 ON Semiconductor Sigfox產(chǎn)品組合提供超低功耗連接設備和開發(fā)套件，適用于需要傳輸少量數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設備。AX-SFxx和AX-SFxx-API射頻 (RF) 收發(fā)器為適用于Sigfox網(wǎng)絡節(jié)點的單芯片解決方案，具備上行和下行鏈路功能。此系列產(chǎn)品可在無線電配置區(qū)(RCZ) 1、2、3、4和7中工作，可通過AT命令 (AX-SFxx) 或AXSEM Sigfox庫 (AX-SFxx-API)進行控制。

借助ON Semiconductor Sigfox開發(fā)套件，工程師可快速開發(fā)采用Sigfox SoC解決方案的Sigfox連接應用，并且此應用包含為期兩年的Sigfox訂閱。這些套件中預編程了Sigfox協(xié)議棧以及基于AT命令、完整且便于使用的串行通信協(xié)議。這些套件還具有SMA連接器，可用隨附的鞭狀天線進行傳導測量與輻射測量。

ON Semiconductor的Sigfox連接解決方案非常適合樓宇和家居自動化、自動抄表、控制與照明以及傳感器和資產(chǎn)跟蹤。

Application analysis of network technology in coal mine safety monitoring system

Yang Zhanhui
(Qinghai safety production science and Technology Center , Xining Qinghai, 810000)

With the continuous development of coal resources, the hidden dangers of coal mining process gradually appear In recent years, the development of coal resources, there are numerous miners were killed, the safety of coal has become a national concern, attention to a problem This paper mainly elaborates the existing problems of the traditional coal mine safety monitoring system, introduces the application of the network technology in the coal mine safety monitoring system, and embodies the advantages of the network technology

network technology; coal mine safety; monitoring system

楊占惠（1985--），男，籍貫青?；ブh，工程師，研究方向安全技術工程。