煤礦井下生產中監(jiān)控與通信技術的應用范文

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【摘要】

煤炭在能源消費結構中所占的比重最大，然而煤礦井下安全問題仍然是社會關注的重點。伴隨著監(jiān)控與通信技術的不斷發(fā)展，通信及監(jiān)控技術在煤礦井下安全生產中獲得了廣泛的應用，有利于提高煤礦井下的安全性，而且一些新的監(jiān)控與通信技術也陸續(xù)得到開發(fā)與應用。

【關鍵詞】

煤礦井下；安全生產；監(jiān)控與通信技術；應用

煤炭是我國最主要的能源，而我國又是世界上的產煤大國，產煤量占世界比例已經超過了40%。然而近些年來，我國煤礦安全生產問題較為突出，死亡人數(shù)、事故數(shù)量等雖然都有所下降，但是與國際上的其他國家相比仍然有較大的差距。因此為了促進煤炭行業(yè)健康、可持續(xù)的發(fā)展，監(jiān)控與通信技術發(fā)揮著不可替代的作用。

1當前監(jiān)控與通信技術在煤礦井下安全生產的應用

1.1煤礦井下移動通信系統(tǒng)實際上煤礦井下對于移動通信的需求還是存在的，但是在煤礦井下無限傳輸衰減會非常大，發(fā)射的功率也會受到一定的限制，基于煤礦井下的這種通信情況，可以設置多基站移動通信系統(tǒng)，根據煤礦井下移動通信網絡狀況以及相關的性能要求，開發(fā)和使用在WIFI環(huán)境下煤礦井下的移動通信系統(tǒng)。這使得煤礦井下安全生產調度、避險以及搶險救災發(fā)揮了巨大的作用。

1.2煤礦井下人員定位系統(tǒng)由于GPS信號沒辦法完全覆蓋煤礦井下的巷道，針對這種情況在基于RSSI技術的基礎上，來對煤礦井下人員進行實時、準確的定位。根據RSSI測距公式：RSSI=A-10nlg（d）（式中：P為當前RSSI；A為主從機1m距離時的RSSI；n：傳播因子，與溫度、濕度等相關；r：當前距離。）具體來說，RSSI技術是通過通信過程來實現(xiàn)的，所以需要主機傳送數(shù)據信息到從機，不斷的更新所測的距離。煤礦井下人員的定位系統(tǒng)是避免有外人進入到煤礦井下，在一定程度上能夠實現(xiàn)合理的定員生產；同時也能及時處理煤礦井下安全事故的應急，降低事故發(fā)生率；另外還可以為考勤、調度工作提供系統(tǒng)支持，為安全生產提供了有力的保障。

1.3無人值班遠程監(jiān)控系統(tǒng)為了更好地控制煤礦井下定員，避免較多的人員在煤礦井下人員，從而避免或者減少一些安全事故的損失，研究和開發(fā)了無人值班遠程監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對煤礦井下機電硐室、水泵房等進行無需人員值守，直接進行遠程的監(jiān)控。在工作面有工作人員巡視的情況下，回采巷道的遙控技術也得到了應用，這對于煤礦井下的安全生產活動是非常重要的的，在一定程度上是對傳統(tǒng)監(jiān)控模式的突破，在遠程的基礎上實現(xiàn)了無人值班，即提高了煤礦生產的效率，又保證了煤礦井下安全生產活動的順利開展。

2監(jiān)控與通信技術在煤礦井下安全生產的應用發(fā)展

（1）基于物聯(lián)網的礦用無線通信技術。為了能夠更好地防止假冒機電設備被運用到煤礦安全生產中，為煤礦井下安全生產活動提供穩(wěn)定有效的物資來源，可以考慮基于物聯(lián)網的礦用無線通信技術。要知道在煤礦井下無限傳輸?shù)乃p會較大，而且誒地面物聯(lián)網技術的運用難以在煤礦井下得到實現(xiàn)，所以要根據煤礦井下的具體特性，對運用物聯(lián)網技術：①對相關的礦用物聯(lián)網信息數(shù)據進行編碼、輸送和整理；②設計和研究煤礦用車、煤礦機械設備、人員等多個動態(tài)目標和靜態(tài)目標的管理控制系統(tǒng)；③針對部分工作人員和操作人員，例如瓦斯檢查員、放炮員、水泵操作工等設計人機環(huán)閉鎖系統(tǒng)；④關于礦用產品以及其他重大設備設計全程跟蹤系統(tǒng)。伴隨著現(xiàn)代科技和網絡技術的不斷創(chuàng)新，煤礦井下各類各類礦用產品、重大設備都需要借助基于物聯(lián)網的礦用無線通信技術來實現(xiàn)，從而提高煤礦井下安全生產的工作效率和質量。

（2）煤礦井下人員準確定位技術。要知道煤礦井下是最易發(fā)生安全事故的場所，因此當事故發(fā)生時需要對煤礦井下進行定位，及時全面了解人員的狀況，從而正確更好的救援效果。然而GPS全球定位系統(tǒng)是沒辦法覆蓋到煤礦井下的各個巷道，而且當前煤礦井下人員的定位技術仍然采取無線射頻識別技術、漏泄電欖技術等，能夠對煤礦井下人員進行定位，從而更好地監(jiān)控和管理煤礦井下的人員情況，對于煤礦井下安全生產工作相當重要。不過現(xiàn)行的這些系統(tǒng)還無法做到準確定位，難以滿足災后的相關救援工作。所以，務必要根據煤礦井下各個巷道的具體特點，更加深入的研究煤礦井下定位的網絡狀況以及相關算法，從而開發(fā)和研究更加精準的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，提高煤礦井下安全生產工作的效率。

（3）煤礦井下生命探測技術。煤礦井下發(fā)生安全事故或者險災后，生命探測裝備能夠更快地實施搶險救災，提高了搜救的進度，從而盡可能地減少人員的傷亡率。煤礦井下的環(huán)境和條件較為復雜，一些關鍵的技術沒辦法在煤礦井下應用。為了能夠更好地應對煤礦井下的特殊環(huán)境，需要開發(fā)和研究煤礦井下相關的生命搜救技術與定位技術。這種技術能夠盡可能地穿透煤礦巖層，更好地了解和掌握煤礦井下人員的生命狀況，通過生命探測技術，能夠最大程度地降低煤礦井下事故傷亡率，真正地為煤礦井下安全生產提供人身保障。

（4）傳感器全方位分布技術。為了能夠對煤礦井下瓦斯?jié)舛冗M行實時的檢測，防止因為瓦斯?jié)舛瘸瑯硕鸬闹卮笫鹿?。需要在煤礦井下分布大量的傳感器，這些針對瓦斯?jié)舛葯z測的傳感器并不會增多資金投入，反而分擔了系統(tǒng)的工作量。所以在實際的系統(tǒng)運用中，可以依據煤礦井下煤礦采掘位置、通風狀況、巷道風速、瓦斯分布和變化具體狀況等，來設計和安置傳感器的位置，主要考慮是否有吊掛位置、斷電的具體濃度、警報臨界值、復電的濃度等等，從而實現(xiàn)傳感器全方位分布，確保煤礦井下工作的安全性，促使煤礦井下安全生產工作的順利開展。

3結束語

實際上煤礦井下監(jiān)控與通信技術是煤礦井下安全生產工作順利開展的關鍵保障，在進行煤礦井下作業(yè)時，應當合理運用監(jiān)控與通信技術，減少一些煤礦井下人員，避免不必要的安全事故發(fā)生。只有合理的應用監(jiān)控與通信技術，使其在搶險救災、事故調查、環(huán)境與條件監(jiān)管方面發(fā)揮最大的效用。

參考文獻

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[2]孫繼平.煤礦安全生產監(jiān)控與通信技術[A].全國大型煤炭企業(yè)綜采技術發(fā)展成果集[C].2010：5.

[3]王軍號.基于物聯(lián)網感知的煤礦安全監(jiān)控信息處理方法研究[D].安徽理工大學，2013.

作者：岑龍 單位：山西高河能源有限公司