太原东山王封煤业有限公司山西省太原市030000
摘要：煤矿安全监控系统是煤矿企业生产活动的重要组成部分之一，它关系到企业生产活动的安全。随着科学技术的发展，该系统已经逐步应用于大多数矿井的生产活动，但是随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和开采环境的不断变化，煤矿安全监控系统也开始暴露出一些问题。本文就对目前煤矿安全监测监控系统中存在的问题进行研究，并对煤矿安全监测监控系统未来的发展趋势进行了探讨，希望能够为相关研究人员带来一定的帮助。
关键词：煤矿；监测监控系统；构建；管理
导言
我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下，部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象，造成近几年矿井安全事故发生率居高不下。为保障煤矿的安全生产，除进一步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立煤矿井下安全监测监控系统，形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤矿设计工作必须解决的问题。
1煤矿安全监测监控系统的组成
1.1传感器及执行设备是系统的前端设备，它主要负责采集井下各种电气设备以及工作环境的参数，执行地面监控中心站以及各井下监控分站发来的控制命令，分布在井下所有需要监测监控的区域。
1.2井下智能监控分站是系统的中间设备，起到接收和传输命令的作用。分站实时集中采集、存储、显示井下传感器采集到的设备数据和环境参数，并能将数据传输到地面监控中心站。监控分站还能接收地面监控中心站发送来的命令，执行对远方设备的启停操作。
1.3信息传输是数据传送到井下智能监控分站和地面监控中心站的途径，它是有信号传输光缆以及通信控制器，按照规定的通信协议构成的，在系统中起到连接作用。
1.4地面监控中心站是该系统的终端显示设备，实现井下环境参数和被监测设备工况的网络传输和资源共享，可以直接控制井下主要设备的启停操作。
2矿井监测监控系统的特点
电气防爆。矿井安全检测监控系统全面执行新的防爆标准，监控标准均符合煤矿安全规程；操作方便可靠。矿井监测监控软件选用的是Windows的操作系统平台，操作简单、功能强大、界面美观并具有语音报警等功能，其特有的软件容错纠错技术，提高了系统的可靠性；无地线传输。矿井监测监控系统采用的是差分平衡式无地线传输方式，不仅保证了数据的传输质量，而且符合工业标准，具有超强的抗干扰能力；性价比高。在分站的设计中接传感器时能不区分开关量及模拟量，同时分站还能适应频率电压和电流等多种信号的限制，减少设备的种类，提高设备的利用率，使用起来也十分灵活，性价比较高；适应井下恶劣工作环境。煤矿井下除了有易燃易爆性气体，还有腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。我国研制的安全监测监控系统在矿井作业方面积累了丰富经验，特殊的设计能经得起井下恶劣环境的考验。
3煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题
3.1传感器质量不高，与国外同类产品有较大差距
煤矿安全监测监控系统要想正确体现出被测环境和设备的性能指标，就必须具有较高稳定性和可靠性的传感器。现如今，我国生产的传感器主要有模拟瓦斯、风速等的传感器。这一系列传感器基本上可以满足煤矿监测监控的需要，但这些传感器也存在很多问题：第一，使用寿命较短。第二，调校周期较短。第三，稳定性和可靠性与国外相比还有较大的差距，甚至某些传感器根本就不能满足实际应用。如国外生产的甲烷传感器调校周期长达7个月，寿命超过3年，而国产的甲烷传感器则具有较短的调校周期和使用寿命。具体问题主要表现在以下两点：
一是抗中毒性能差。我国大多数煤矿井下空气中含有微量硫化氢气体，其分子比较大，吸附在检测元件表面或与元件反应，能阻止甲烷气体接触催化剂，使元件灵敏度下降。
二是抗高浓冲击性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件极度活跃，过度作用的结果造成零点漂移并使其对甲烷的催化性能下降。抗高浓冲击性能差是造成元件使用寿命低、稳定性差的主要原因。
3.2监测设备整体智能化较低
当前安装的大多数传感器，一台只能监测到一种气体参数或设备运行参数，采集数据信息单一，对传感器自身的运行状况、完好情况无法做出自诊断，需要人工日常维护判断；同时，与分站的连接多靠电缆连接，无法自组网，由于井下环境复杂造成布线受空间限制严重，各个传感器之间无法相互连接通讯；同时，现场作业人员获取传感器的数据只能靠观察和声光信号判断，现场交互能力弱导致安全保障能力低。
3.3煤矿安全监测监控系统监管人员业务能力低，难以发挥其应有价值
煤矿安全监测监控系统是集计算机技术、信息数据传输、电子传感器和数据分析技术于一体的现代化信息控制体系。要想对检测系统熟悉使用并发挥作用，没有一定的知识水平是不够的。
而近些年来国家许多有特色专业的高校相继改名合并，对许多煤矿相关专业已经停止招生。许多高校毕业生对专业的认识不到位，不愿意到一线工作，容易造成大量人才流失，以至于该领域的专业人才缺乏，未经世事的初学者在监控岗位工作的情况大有存在。国家煤矿监督管理部门如今已经发现了问题的严重性，目前正千方百计地找人培训，来弥补这方面的缺陷，不过由于受训人员的基础不同，授课人员难以对受训人员的基础进行把握，加之培训人员的授课方式可能不太适合，以至于培训收效甚微。当他们走进监控岗位时难免产生手忙脚乱的现象，从而难以使煤矿安全监测监控系统发挥应有的价值。
4煤矿安全监测监控系统管理措施
4.1建立合理、规范的通信协议
目前不同厂家的煤矿安全监测监控系统使用的是各自专用的通信协议，导致了煤矿安全监测监控系统的信息传输兼容性并不高，影响了企业进一步引进和发展更为先进和有效的监控系统，同样导致许多矿井不得不为了安全生产，在生产中使用多种不同的系统，导致出现系统重复购置、难以升级改造等问题，因此十分需要在煤矿安全监测监控系统中建立统一的技术标准，统一使用合理、规范的通信协议。
4.2加强日常维护和管理
煤矿企业应建立一套较为合理的煤矿安全监测监控系统报警信息发送制度，并在实际的应用中，不断完善这一制度。此外，在通过煤矿安全监测监控系统获得矿井的某些信息后，应加强对这些信息的充分利用，全面分析这些数据信息，并绘制出相应的图表或函数曲线。同时，还应加强对煤矿监测监控系统工程的审核，首先应制定统一的审核标准，并督促管理人员严格落实；其次应设置相应的管理机构和配备专业的管理人员，加强对工程竣工的验收。在系统维护方面，建立一支高效的维护队伍，健全维护工作制度，及时发现系统存在的问题，并迅速分析问题成因，及时进行解决。
4.3推广数字式通信技术
煤矿安全监控系统除主干网升级为工业以太网+CAN总线传输方式外，分站之间、分站与传感器之间也应采用CAN总线进行互连互控。CAN总线是一种用于实时应用的串行通信协议总线，具有寻址及检错能力，有很强的实时性和可靠性。同时，总线具备自动仲裁机制，如果有两个或两个以上的节点同时发送报文，可通过使用优先级标识符的逐位仲裁解决碰撞问题。基于CAN总线通讯的煤矿安全监控系统采用先进的“多主并发”、“主动上传”数据传输方式，井下传感器状态发生变化，无须上位机轮询，即可在10s内主动将监控数据传送至地面，分站之间的异地断电功能也无须上位机参与，便可直接进行数据交互，有效缩短异地断电时间。同时，传感器使用数字总线传输数据，多个传感器可共用一条数字总线，降低安装和维护的线缆成本。
结语
煤碳开采为人们的生活带来了便利，但其的特殊性，使得煤矿工作属于高危职业。因此，为确保煤矿开采工作得以正常运转，良好的远程监控系统是根本。由此可见，煤矿安全监测监控系统是保障煤矿安全生产和员工生命安全的关键。
参考文献：
[1]陈峰.浅析煤矿安全监测监控系统可靠性运行[J].新材料新装饰，2017（10）：509-509.
[2]梁小爱.煤矿安全监测监控系统可靠性运行分析[J].煤，2017，21（9）：60-61.