煤矿安全监控系统介绍范文

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《煤矿安全规程》第一百五十八条明确规定：所有矿井必须装备矿井安全监测监控系统。矿井安全监测监控系统的安装、使用和维护必须符合本规程和相关规定的要求。实施统一的“煤矿安全监控系统” 对煤矿安全生产的长治久安具有极其重要的意义。

一、煤矿安全监控系统概念

煤矿安全监控系统是具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。

二、 煤矿安全监控系统组成

早期的矿井安全生产监测监控系统主要由传感器、断电仪、载波机、传输线、解调器、计算机、调度显示盘等组成。随着计算机技术、网络技术、微电子技术的不断发展，目前的矿井安全生产监测监控系统主要由监测监控终端、地面中心站、通信接口装置、井下分站、各种传感器等组成。其典型结构如图1所示。

三、煤矿安全监控系统传感器

煤矿井下各种有用、有害气体及温度和湿度等参数，都属于环境参数。矿井环境参数主要有甲烷浓度、氧气浓度、粉尘浓度、井巷硐室和工作面温度、风量与负压、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化硫浓度和硫化氢浓度等。

采煤、掘进、运输、及通风等各系统的运行及相关设备的工作状况称为矿井工况参数。主要监测的工况参数有风筒风量、风门开关、输送带开停、煤仓煤位、采煤机组位置、排水系统、压风系统、主要通风机工作状态等工况参数。

传感器一般由敏感元件、转换元件和信号处理电路3部分组成，有时需要加辅助电源。

四、煤矿安全监控系统现场总线的选择

现场总线和工业以太网技术的发展，不仅引起测控及过程自动化领域的变革，同时也给煤矿监控技术的跨越式发展带来了新机遇。

由于煤矿井下的特殊环境（易燃易爆、潮湿、电网电压波动大、监控距离远等），矿用现场总线不能照搬一般工业现场总线标准，需要根据矿井监控的特点，经过技术移植和改造，开发出适合矿井生产环境的矿用现场总线。

目前，国内应用于控制及仪表领域的现场总线主要有FF、Profits、CAN、LonWorks等。FF总线H1是用于过程控制的总线，其响应速度较低。Profits的开发比FF相对容易。它的物理层允许3种物理接口。CAN总线具有成本低、开发容易、实时性好、抗噪功能性强等优点。

LonWorks是一种性能优良的现场总线，有完善的开发工具，且容易开发。用双绞线时，有多种速率可选，易于实现总线本安供电。因此，煤矿井下采用LonWorks技术也是一种较好的方案。

五、煤矿安全监控系统井下分站

分站接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给主站 （ 或传输接口） ，同时，接收来自主站 （或传输接口） 多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和主站（ 或传输接口） 传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。

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中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）03-0100-03

我国是世界煤炭生产大国，占世界煤炭总产量的31%，但在煤矿生产过程中，我国煤矿死亡的人数却占世界煤矿死亡人数的60%以上。可见，解决煤矿生产中的安全问题，已是煤矿生产中所要研究的重要课题。

在煤矿生产中运用安全生产监控系统可以确保煤矿生产过程中的安全，因此安全监控系统有“煤炭安全卫士”的称号。安全监控系统以“安全第一，预防为主”为生产方针，通过对井下生产情况的实时监控来保证煤矿生产在安全的状态下进行。它在保证人员安全的情况下，还能够提高煤矿企业的效益。

1 安全生产监控系统

安全生产监控系统采用的是信号采集、计算机监控和数据通信的系统，以模板化设计思想来对硬件电路和软件程序的各个子系统进行设计。针对监控系统硬件部分，本文主要从硬件系统的组成和主要模板的电路来对其进行介绍。

为了实现快速的远距离数据的传输，安全生产监控系统采用MSP430F135的微控制芯片和MAX1480B数据通信接口电路；CH451专用芯片能够通过串行接口的键盘显示使得安全生产监控系统具有实时数据、历史数据和显示各种状态图以及状态表的功能。对于硬件部分的介绍，以实时电路图对各个电路进行了详尽的分析，主要包括数据的显示电路，电源的转换电路、采集信号的输入电路以及输出电路。

由于简便线路连接的硬件系统，使安全监控系统在恶劣的环境下依然能够工作，并以良好的通用性，广泛地应用在煤矿生产的过程中。

对于安全监控系统的软件部分，我们从以下几个方面进行概述：

（1）通过数据编码和数据通信技术对数据进行计算、判定以及声光的报警，并在非本质安全电路的情况下进行断电控制，从而保证煤矿生产在安全的状态下进行。

（2）在实时监控的同时，还能够对模拟量和数字量进行记录，通过查看“模拟量实时数据监测表”和“数字量实时数据监测表”的报警记录以及断电记录，得到第一手的安全资料。

（3）通过“工作现场”界面实时观测，能够看到动态的工作现场，以更加直观的角度来对报警位置和断电位置进行全方位的了解。

（4）安全生产监控系统以远程控制、异步控制和就地控制的方式入手，来对断复电进行控制，使得事故发生的几率降到最低。

本安全生产监控系统集模块化设计思想、研发周期短、可拓展性强、移植安装方便、维护简便等优点于一身，使得今后在对系统进一步修改和添加的时候更为简便。

2 安全生产监控技术应用的现状

针对我国煤矿计算机监测系统发展时间较短的现状，以传感器、断电仪、载波机、传输线路、计算机和模拟调度盘组成了初期的煤矿安全生产监控系统。

为了能够推进我国煤炭工业发展的现代化脚步，我国不少煤矿井通过引进外国的煤矿安全监控系统来确保煤矿的安全。但是该系统在为煤矿安全发挥巨大作用的同时，还是存在着很多的问题。

在引进外国先进的煤矿安全生产监控系统的同时，我国也在借鉴外国先进技术的基础上，来自行研制开发属于我国自己的KJ4、KJ22、KJ95、KJ66等先进的安全生产监控系统。KJ66安全生产监控系统诠释我国现在监控系统在煤矿领域的发展水平。

地面中心站、井下工作站、各种种类的传感器、各种种类的执行器和断电的设备是安全生产监控系统的组成部分。

安全生产监控系统的地面中心站是通过KJ66主机、KCT3调制解调器、网络XD510图形终端、多媒体工作站、模拟盘、网络服务器、集线器和KJ66等部分，来对井下现场环境参数和生产所使用的设备进行监测；对数据的核子秤计量进行采集和处理；对井下瓦斯的含量进行监测。

安全生产监控系统井下工作站是以安型分站、隔爆兼本安型电源和传感器等部分来对矿井中的瓦斯、一氧化碳、温度、风速和皮带开停进行监测。一方面，向地面中心站传送所检测的各种参数、状态。另一方面，接受地面中心站对矿井的各种指令。工作站还能够在井下发生危险的第一时间发出警报和断电信号。

安全生产监控系统的传感器能配接频率型、智能型、电流型、电压型和触点型等类型的信号。

安全生产监控系统的断电仪主要是对断电控制和断电开关的各项状态进行实时的监控，进而向地面中心站反馈。

安全生产监控系统的工业电视部分由前端摄像部件、网络、中央控制机柜、多媒体工作站、调度显示屏和多媒体工作站组成。其主要用于完成对主、副并绞车房，采区工作面，变电所，皮带机头等重要的监控部分进行监视，以同轴电缆传输、同轴电缆与光缆混合传输、光缆传输三种形式通过摄像机输出。

3 安全生产监控技术应用的目的

煤矿安全生产问题一直是煤矿生产中的最为重要的问题。为了能够让煤矿生产有一个快速、廉价、标准和高效的安全方案，通过使用煤矿安全生产监控系统可有效对井下的甲烷、一氧化碳进行实时的监控，当它们的浓度超标时进行报警；在地上的工作站就能了解到井下的电压电流、设备开停等的具体情况；把井下发生的状况实时进行数据的传输，通过对这些数据的分析，能够及时地进行问题的处理，从而达到保护井下工人安全的目的，同时还能够降低煤矿主的损失。

4 安全生产监控技术应用的发展方向

随着信息技术的飞速发展，人们在各个领域都开始通过引入宽带网和多媒体的相关技术来提高工作效率。

4.1 监控系统的监控主机

随着监控主机的不断发展，速度也更加快捷了，再结合完善的网络功能，电视监控图像的处理也有了进一步的提高。在声、像相结合的监控中，运用了多媒体的监控系统。

4.2 监控系统的井下分站

在电子技术不断发展的今天，必然能够在技术不断发展中来降低价格，减少体积和重量。

4.3 监控系统的传感器

在新元件层出不穷的今天，传感器的寿命也会越来越长，智能化程度也会越来越高，功能和便捷性也会进一步地提高，也会缩小其体积和降低耗电量。现阶段的传感器已经能够进行联网了。计算机通信技术的不断发展，为在矿井安全生产监控系统中应用数字宽带网提供了条件。现在国内正在为去除井下分站，使地面控制中心能够直接接受井下传感器的数据进行研究。

4.4 监控系统的信号传输技术

通过将光纤技术引入到矿井安全生产监控系统的方法，来对机电设备电磁的干扰和系统遭雷击的现象进行根除，使系统更加的稳定。

4.5 监控系统的网络化管理

虽然计算机网络系统在本矿井进行了应用，实现了本矿井信息的共享，但是外界的信息还是没有联系起来。若网络化的管理系统把各个生产矿井、矿物局联系在一起，就能够形成一个完整的煤炭系统，使得煤炭的资源得到共享。

4.6 监控系统的灾害预测预报

对瓦斯和一氧化碳等有危害性的气体含量骤然升高的前期能够进行预报，使得系统更具智慧性，提高了矿井的安全性。

在科学技术不断发展的今天，我们在发展煤矿安全生产监控系统的时候要加强先进的科学技术，来提高煤矿生产过程中的安全性，在确保工人生命安全的同时，还能够降低煤矿主一些不必要的损失，在“早发现，早处理”的原则，煤矿安全。通过不断的完善和进步，对煤炭安全生产监测系统进行研究。

参考文献

[1] 牛世卫.煤矿安全生产监控系统的现状与发展[J].机械管理开发，2003，（2）.

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目前，科学技术水平的提升有着较快的速度，在传感技术、通信技术、嵌入式技术的支持下，无线传感器网络在众多领域均有着广泛的应用，它对监视对象的信息实现了检测、采集与处理，从而为监测任务的完成提供了可靠的信息。无线传感器网络具有一系列的优点，如：低成本、低能耗、可靠性与可扩展性等，它满足了我国煤矿安全监控的发展需求，通过高效的监控，保证煤矿生产效率的提高，推动了我国煤矿行业的稳定、健康与可持续发展。

1无线传感器网络的概况

无线传感器网络的简称为WSN，它融合了三大先进的技术，分别为传感器技术、计算机技术与通信技术，三者分别承担着信息的采集、处理与传输的作用，在科学技术不断发展的背景下，WSN的信息化、现代化与先进化的特点日益显著。

目前，在各个领域均对WSN有着较为广泛的运用，如：军事、农业与医疗等，它作为新型网络系统，具有一系列的显著特点，如：规模性、动态性与可靠性等。WSN的构成主要有传感器节点、汇聚节点、外部网络与用户界面[1]。

2煤矿安全监控的概况

煤矿安全监控系统具有复杂的结构与丰富的功能，其功能主要有信号的采集、传递、保存与处理等，主要监控的对象为现场的气体浓度、温度、湿度与烟雾等，同时对于井下的设备也实现了远程遥控。

现阶段，煤矿安全监控系统主要分为两类，第一类为有线通信监控系统，第二类为无线通信监控系统。在我国，主要应用了有线通信监控系统，但此时的有线系统具有诸多的缺点，其移动性、组网能力与抗灾能力均相对较弱，该系统主要对RFID技术进行了应用，此时的监控受通信距离的影响，使其监控的可靠性相对较低。随着WSN技术的发展，在煤矿安全监控中对WSN进行了应用，在科学技术的支持下，其监控系统得到了进一步的发展。

煤矿安全监控系统中应用的RFID技术，其不足主要体现在以下几方面：

其一，较短的通信距离。对于RFID的煤矿安全监控而言，其监控距离仅维持在十米以内，但矿井内的工作人员极易超出其控制范围，在此情况下出现的安全事故，难以实现有效的搜救，同时其监控的安全性、可靠性与高效性等均存在不足[2]。

其二，较小的通信容量。此时的监控系统其传输的信息量相对较少，对于信息的发送缺少实时性。由于传感器的位置属于固定的，致使检测的实时性难以得到保证，因此，矿井下的安全预防与监控均受到了不同程度的影响。

其三，较差的可扩展性。对于煤矿的生产而言，其开采保持着持续性，此时的监控范围在不断扩大，但有线连接的基站设备未能进行及时的移动，难以满足实际监控的需求。

3煤矿安全监控中对无线传感器网络的运用

3.1 WSN方案的制定

针对煤矿监控系统存在的问题，为了有效解决RFID的技术问题，本文提出了WSN安全监控方案，在矿井下进行了路由节点的设置，其间距为几十米；同时矿井的工作人员均携带终端设备，在此基础上，促进了无线传感器子网的形成，同时各子网借助协调器实现了与网关设备或者控制服务器的连接。

在煤矿安全监控系统中应用WSN技术，其优势是显著的，具体内容如下：

其一，较长的通信距离。此系统对煤矿的监测达到了一百二十米左右，在井下通信距离问题得到解决后，监控系统的可靠性得到了大幅度的提高。其二，实时的信号采集。此系统对矿井中各个信息的采集具有了实时性，同时保证了信息的高效转发与处理。其三，丰富的节点功能。此系统的网络通信，通过定位参数的获取，实现了对人员的准确定位，在此基础上，为事故的搜救奠定了坚实的基础。其四，较低的功耗与成本。此系统的工作周期较短，并对功耗的要求较低，再者还拥有休眠模式，同时在系统用量与日俱增的背景下，其价格在逐渐下降。其五，良好的可扩展性。此系统对无线通信技术进行了应用，通过路由节点的添加，便可以实现监控范围的扩展，同时其具有良好的移动性与便捷的维护[3]。

3.2监控系统的设计

在硬件方面，主要为传感器节点的设计，此时的设计要满足其功能的需求，具体的功能要求为：实现不同信号的实时采集与处理，保证瓦斯浓度报警器的准确性，实现对井下工作人员的实时监测，同时要具备多种工作模式。在此基础上，具体的节点设计分别为便携式传感器网络节点与固定式节点，前者主要有处理器、声光振报警、显示器、瓦斯传感器板与电池电源等；后者主要有处理器、声光振报警、电池电源及其他传感器等。在对传感器进行选择时，主要的类型为温湿度传感器与瓦斯传感器。

在软件方面，对于无线传感其通信节点而言，软件是重要的一部分，它主要是为无线传感器硬件电路提供服务，在软件的作用下，使节点满足了各项要求，进而保证了电路的有效运行。同时，软件的可升级性与可扩展性，使系统适应了不同工作环境的需求[4]。

4结语

综上所述，在煤矿安全监控系统中应用无线传感器网络，此技术提高了监控系统的监控质量，保证了煤矿生产的安全性与经济性。本文提出了WSN方案具有一系列的优势，它不仅解决了旧方案中存在的不足，还为煤矿安全监控提出了新型的、高效的方案，相信，在先进技术的支持下，煤矿生产的效益将更加显著。

参考文献：

[1]朱珠.煤矿安全监控中无线传感器网络的技术应用[J].信息系统工程，2015，02：15-16.

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前言：煤矿安全环境监测监控系统在煤矿安全生产中有着重要地位。随着煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率，同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。为此，在“以风定产，先抽后采，监测监控”十二字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，国家有关安全生产监督管理部门专门规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。因此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现，为用户提供了更多的选择机会、也促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。

1.煤矿安全环境监测监控系统组成

根据所述及概念，监测监控系统的功能一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等，此类系统一般称为监测监控系统。

系统由早期的地面单微机监测监控已发展成为网络化监测监控以及不同监测监控系统的联网监测。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。

1.1系统中心站

1.1.1环境监测。主要监测煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件，如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。

1.1.2生产监控。主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数，如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量；水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。

1.1.3中心站软件。具有测点定义功能；具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。其中，部分系统可实现局域网络连接功能，并采用国际通用的TCP/IP网络协议实现局域网络终端与中心站之间实时通信和实时数据查询。

1.2局域网络

网络系统应用软件。采用人性化设计，利用Web GIS技术使得大到省煤矿安全生产监督管理局、矿业集团公司所辖各矿井分布位置，小到各矿采区工作面实际尺寸及设备实际使用位置，以任意无级缩小或无级放大图形的形式达到图形和数据的无缝集成和浏览；提供完备的安全监测与安全信息管理和监管功能；建立煤矿基础数据库、对主要图纸实现动态浏览；实现安全信息的共享和设备隐患排查；安全信息的网上公开（公司内部）；安全隐患排查及信息（如对各矿下达整改通知）等。与WEBGIS安全监测系统相配合，可实现对矿井通风系统安全性分析、诊断、评价、管理及通风网络调整的科学决策。

1.3煤矿监控系统井下分站。

尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样，但基本上具备了如下功能：

开机自检和本机初始化功能；通信测试功能；接收地面中心站初始化本分站参数设置功能(如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报警上限和报警下限等)；分站自动识别配接传感器类型（电压型、电流型或频率型等）；分站本身具备超限报警功能；分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。

1.4系统配接的各种传感器控制器

传感器的稳定性和可靠性是煤矿监测监控系统能正确反映被测环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监测监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器，以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器，以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要，但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距，某些传感器（如瓦斯传感器）的稳定性还不能满足用户的需要。

2.煤矿安全环境监测监控系统技术指标

以煤矿安全监控系统KJ2000N为例介绍。

2.1技术先进、采用CAN总线传输方式，传输速率快，抗干扰能力强。

2.2软件功能强大 系统软件采用客户/服务器体系结构，兼容性及开放性好，可与具有标准接口（如RS232、RS485等采用标准协议）的设备进行无缝连接。

具有强大的数据采集功能、先进的数据处理技术，形成模拟量传感器的最大、最小及平均值记录，随时统计各分站的通信、供电、报警、断电和复电状态、机电设备开停和运行状态。

报警与控制功能完备：可实现中心站程控或手动强行控制异地断电、分站和传感器就地断电及分站区域断电功能；具有声光、语音报警、报警联动及可通过程控调度通信网对井下局部或全矿井进行语音扩播报警等多种类型的报警功能。

2.3系统兼容性能好、保护原有设备投资该系统可与其他煤矿安全生产监测监控系统保持兼容。

2.4传输网络简单、可靠采用标准网络传输协议，传输速率高，传输误码率低于10-8，不使用中继器传输距离长。

采用电缆高速传输介质，无中继传输距离长，具有防雷、抗电磁干扰的特点。

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煤矿安全监测监控系统是以通信技术和计算机网络技术为基础，并与煤矿安全生产的实际情况相结合建立的一套集信息采集、传输、管理、控制于一体的综合信息管理系统。煤矿安全监测监控系统可接入各种类型的开关状态传感器和模拟量传感器，能够对各种机电设备、局部的生产环节和生产过程进行实时监控以及接收工业摄像机的图像并对摄像头进行遥控。监测系统具有很强的数据处理和分析能力，可对监测数据进行汇总并生成统计报表以及进行趋势分析，最后以动态图形、曲线或表格的方式输出显示。

1、系统功能

1.1在线监控

煤矿安全监测监控系统以图像方式对传感器的工作状态以及井下生产设备的工作情况进行实时监控。图像中可以观测到每个传感器实时的瓦斯浓度以及设备的开关状态，并可在瓦斯浓度超限时发出报警，通讯中断时则会有相应的提示。

1.2瓦斯超限报警及断电

瓦斯浓度直接关系到煤矿生产的安全性，系统具有对实时的瓦斯浓度以及变化趋势等相关数据的分析处理能力，并可根据数据自动生成相应图形并发出超限警报并切断所监测工作面的电源。

1.3曲线分析

可对煤矿的瓦斯状态进行数据查询，并能生成针对单个瓦斯传感器数据的图形曲线。

煤矿监测中心站可对系统终端进行控制，并在监测内容发生变化时对终端做相应修改。数据处理和转发：监测中心站可集中处理和分析采集来的数据，并将处理过的数据传送给数据请求者。

2、系统的组成

2.1矿井调度通讯系统

考虑到监测系统的的扩展性以及矿井生产调度的实际需要，一般应在调度台配置大约500部的数字程控调度交换机，调度室应设置一台装有15英寸大小调度操作用液晶触摸屏的调度台。

2.2矿井生产监测监控系统

矿井生产监控系统主要由以下几个子系统构成：矿井提升监控子系统、矿井生产设备监测子系统、井下机车调运监控子系统、变电所监控子系统、选煤厂及储装运输监测子系统、地面煤仓煤位及地面煤流量监控子系统、矿井人员定位系统、煤泥矸石电厂监控子系统，每个子系统都可作为以太网的节点与以太网的网络交换机连接，并向调度系统传输各生产环节的实时数据。

2.3矿井安全监控系统

矿井安全监测系统不仅能对甲烷、风速、温度、负压、一氧化碳等参数进行监测，还能对通风设备、压风、采掘工作面等各生产环节的工作情况进行监控，采集的数据可在井上或井下使用计算机进行处理和分析，实现对设备、环境、局部各生产环节的全方位监测，该系统也和其他子系统一样与以太网网络交换机相连接。

2.4火警自动报警系统

系统采用区域式报警系统，在煤矿的各个工作场所安装火灾显示盘或者区域火灾报警控制器。消防控制中心与火灾显示盘或区域火灾报警器采用通信线连接，一般应设在办公楼的一楼，使用以太网与调度指挥中心的主交换机通讯。

2.5调度中心站

调度中心站是整个综合调度监测系统的核心，主要配备工业电视系统的电视墙以及大屏幕显示系统；调度通讯系统的调度操作触摸屏以及数字程控交换机；网络交换机和网络服务器；调度系统的显示终端和显示触摸屏以及LED电子显示屏、生产监控系统相关的子系统终端设备。安全生产监控系统的各子系统经由交换机与服务器相连接，交换实时数据，并将图表和相关数据显示在电视系统的大屏幕上，并可用操作触摸屏进行调度。

2.6人员定位系统

人员定位系统在井下所有人员可能通过的通道中配置若干个信号收发器，并且将它们通过通信线与调度中心站的服务器相连接，具置和数量根据现场实际情况和要实现的功能而定。同时，在下井人员携带的矿灯上安装一个信号感应器，只要井下人员接近安放在坑道内的信号收发器时，信号收发器就会马上感应到信号并上传至调度中心，这样服务器就可判断出具体信息，并将其显示在调度中心的大屏幕上并做好备份。系统不仅可以整理出下井人员的出勤报表，一旦出现还可根据电脑中人员的分布信息，快速识别出遇险人员的位置和人数，提高抢险效率。

3、系统选型原则

3.1地面中心站和井下分站的选择

地面中心站一般应选用最新型的工控机。

系统在瓦斯浓度超限断电时，井下分站应能在现场正常进行作业，这时隔爆型电气设备必须断电。本安型分站相对隔爆型分站更安全，适用范围更广，能够真正满足在断电情况下系统正常工作的要求。因此，高瓦斯矿井一般应选用本安型分站，而隔爆型分站可用于低瓦斯矿井以节约投资。

3.2通信方式选择

煤矿通信方式应首选现场总线，以实现最大限度的自动化。现场总线采用双向多点的通信方式，还可根据使用地点的不同选用不同的传输介质和拓扑结构。此外，现场总线为开放式的互联网络，采用统一的协议标准，方便不同的厂家设备接入同一网络。

3.3瓦斯传感器的选择

（1）类型选择

国内煤矿一般使用红外线和催化燃烧型（黑白元件）两类传感器。

红外传感器安全可靠、全量程、耐冲击、使用寿命长，可在规程允许的时限内进行校正，所以红外传感器适宜使用于高瓦斯矿井。红外传感器探头应安置在灰尘较少处，并要对探头过滤器进行定期更换。

催化燃烧型传感器价格便宜，但量程有限，每1～2周需校正一次，且使用寿命短。在遭受高浓度瓦斯冲击时，硫化氢还可使传感器中毒，使传感器损坏。因其可靠性不高，所以其使用范围受到了限制。

（2）校正方法选择

在线气样校正法无需专职人员负责，采用自动校正设备，可以定期进行通气校验。但要求设备成本较高，适于在高瓦斯矿井中使用。而人工气样校正法需专职人员携带工具和气样进行定期校正，设备成本较低。但人工成本高，适于在低瓦斯矿井中使用。

3.4断电方式选择

采用中心分站控制断电和智能型传感器就地断电相结合的方式，智能传感器可在瓦斯超限时，向断电设备发送断电信号，大大提高了断电系统的可靠性及其反应速度。对于高瓦斯矿井或者有瓦斯泄露危险的掘进面，应配置与断电的控制单元相结合的智能型瓦斯传感器，实行就地断电。

4、结语

综上分析，监测监控系统能够收集各种与生产经营有关的数据，并建立了有助于调度、管理、安全和生产的网络系统，对煤矿的各生产环节进行实时监控，为调度中心和煤矿领导提供准确及时的信息来指挥生产和进行决策，并能有效预防瓦斯爆炸等矿井灾害事故的发生，为煤矿的安全生产起到了保驾护航的作用。

参考文献