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矿井瓦斯监控监测系统语音报警装置功能及管理办法
为了发挥安全监控监测系统在安全生产中的重要作用，2008年3月份我矿对矿井瓦斯监控监测系统进行了技术升级，增加了语音报警装置，具体安装位置在分站附近无淋水、无危岩巷道的顶部。
它的主要功能如下：1、采区总回风道一氧化碳传感器测定浓度超过0.0024%，温度传感器测定温度超过25℃、风速传感器测定风速大于6m/s小于1.5m/s时语音报警器报警。
2、采区传输电缆断线时语音报警器报警。
3、各种模拟量传感器丢失或发生故障时语音报警器报。
4、安设在各地点甲烷传感器测定的浓度超过《规程》的规定时语音报警器报警。
为了发挥语音报警器的功能，特制定如下管理办法：
1、通风区监测班每原班测试一次语音报警器功能发现问题及时处理，否则罚监测班50元。
2、采区安设瓦斯监控监测系统时要同时安设语音报警装置否则罚监测班50元。
3、当语音报警器报警时，当班瓦斯检查员要查明报警原因向通风区领导汇报并通知当班跟班队长。
4、任何单位或个人严禁将语音报警器断线，发现一次罚责任人100元。
5、故意损坏语音报警器责任人按原价赔偿。
6、本规定自下发之日起开始执行。
煤矿矿井安全监控标准煤矿是一种高风险的行业，随着煤炭需求的增长，煤矿安全问题日益凸显。
为了保障矿工的生命安全和煤矿的生产安全稳定，煤矿矿井安全监控标准被制定和执行。
一、矿井安全监控系统概述煤矿矿井安全监控系统是指对煤矿矿井进行实时、连续、全面监测和管理的一套设备和控制系统。
其主要包括矿井通风监测、瓦斯浓度监测、矿压监测、温度监测、火灾监测、煤尘监测等多个子系统。
二、矿井通风监测系统矿井通风监测系统是煤矿的重要组成部分，主要用于实时监测矿井的通风情况。
其监测内容包括通风风量、风速、风压、温湿度等指标。
此外，还需要采集和处理与通风安全直接相关的数据如瓦斯浓度、煤尘浓度等。
三、瓦斯浓度监测系统瓦斯是煤矿矿井中的一种有害气体，易引发爆炸和窒息等事故。
瓦斯浓度监测系统主要负责监测矿井中瓦斯浓度的变化情况，并及时报警。
该系统通常包括瓦斯浓度传感器、数据采集器和报警系统等。
四、矿压监测系统矿压是指煤矿矿井内因矿体自重、采煤工作和地应力等作用而产生的压力。
矿压监测系统用于实时监测、记录和分析矿压变化情况。
该系统通常包括矿压传感器、数据采集器和数据分析软件等。
五、温度监测系统煤矿矿井中温度的变化对煤矿的安全生产和矿工的工作环境都有着重要影响。
温度监测系统主要用于监测矿井中的温度变化，并做出相应的预警。
该系统通常包括温度传感器、数据采集器和报警控制系统等。
六、火灾监测系统火灾是煤矿矿井中的一种重大安全隐患，易造成人员伤亡和煤矿设施的损毁。
火灾监测系统主要用于实时监测矿井中的火灾情况，包括烟雾、温度、火焰等。
该系统通常包括火灾传感器、数据采集器和报警装置等。
七、煤尘监测系统煤尘是一种易燃易爆物质，在煤矿矿井中积聚过多，会引发严重的火灾和爆炸事故。
煤尘监测系统用于监测矿井中的煤尘浓度，并及时进行报警。
该系统通常包括煤尘传感器、数据采集器和火灾报警系统等。
八、数据采集与处理以上各个监测系统的传感器采集的数据都需要进行采集和处理。
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，矿井安全监测系统逐渐成为保障矿工生命安全、提高生产效率的重要手段。
其中，瓦斯监测作为矿井安全的重要环节，其准确性和实时性对于预防瓦斯事故具有重要意义。
本文旨在设计并研究一种基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统，以提高矿井瓦斯监测的准确性和实时性。
二、系统设计概述本系统设计基于无线传感器网络（WSN）技术，通过在矿井内部署多个无线传感器节点，实现对瓦斯浓度的实时监测和传输。
系统主要由无线传感器节点、网关节点、上位机监控中心等部分组成。
三、系统设计细节1. 无线传感器节点设计无线传感器节点是本系统的核心部分，负责实时监测瓦斯浓度并将其传输至网关节点。
每个节点包括传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和电源模块。
传感器模块采用高精度的瓦斯传感器，用于实时监测瓦斯浓度。
数据处理模块负责对传感器数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
无线通信模块采用低功耗的无线通信技术，将数据传输至网关节点。
电源模块为节点提供稳定的电源供应。
2. 网关节点设计网关节点作为无线传感器网络与上位机监控中心的桥梁，负责将无线传感器节点的数据汇聚并传输至上位机监控中心。
网关节点包括无线通信模块、数据处理模块和有线通信模块。
无线通信模块与无线传感器节点进行通信，将数据汇聚至网关节点。
数据处理模块对数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
有线通信模块将数据传输至上位机监控中心。
3. 上位机监控中心设计上位机监控中心是本系统的核心管理部分，负责对无线传感器网络进行配置和管理，并对瓦斯浓度数据进行实时监测和分析。
上位机监控中心包括数据接收模块、数据处理与分析模块、报警模块和用户界面模块。
数据接收模块负责接收网关节点传输的数据。
数据处理与分析模块对数据进行处理和分析，以便发现瓦斯浓度的异常变化。
报警模块在发现瓦斯浓度超过安全阈值时，及时发出报警信息。
用户界面模块提供友好的用户界面，方便用户对系统进行配置和管理。
监控系统瓦斯超限报警的处理程序，____字一、引言瓦斯是一种不可见且无味的危险气体，在矿山、工厂等工业环境中存在且具有爆炸性。
为了保证工人的生命安全和设备的正常运行，监控系统瓦斯超限报警处理程序至关重要。
本文将介绍监控系统瓦斯超限报警的处理程序设计方案，包括瓦斯监测、报警逻辑和处理策略等方面。
二、系统设计1. 瓦斯监测装置系统设计首先需要一个瓦斯监测装置，用于实时监测环境中的瓦斯浓度。
该装置通常由传感器、数据采集模块和通信模块组成，可以测量并传输环境中的瓦斯浓度数据。
2. 报警逻辑当监测到瓦斯浓度超过设定的安全范围时，系统需要根据事先设定的报警逻辑进行相应的处理。
报警逻辑可以分为以下几个步骤：（1）测量瓦斯浓度：监测装置实时测量环境中的瓦斯浓度。
（2）判断是否超限：将测量结果与设定的安全范围进行比较，判断瓦斯浓度是否超过限值。
（3）触发报警：如果瓦斯浓度超过限值，则触发报警机制。
（4）记录报警信息：记录报警事件的发生时间、地点和相关信息。
（5）通知相关人员：将报警信息发送给相关人员，包括现场工作人员、管理人员和安全人员等。
（6）处理报警事件：根据报警事件的严重程度和紧急性，采取相应的处理措施，包括疏散人员、封锁区域、修复设备等。
3. 处理策略在面对瓦斯超限报警时，系统需要采取合适的处理策略来保障人员的安全和设备的正常运行。
处理策略可以根据瓦斯浓度的高低和持续时间的长短进行分类。
（1）瓦斯浓度超限但较低：如果监测到的瓦斯浓度超过限值，但仍处于相对较低的范围内且没有持续超限，则可以采取警示和提醒的方式，提醒现场工作人员注意瓦斯的存在，并及时排除故障，以恢复正常的工作环境。
（2）瓦斯浓度超限且较高：如果监测到的瓦斯浓度超过限值且持续时间较长，则需要采取进一步的处理措施，包括疏散人员、封锁区域和修复设备等。
通常情况下，需要立即向相关人员发出紧急警报，并按照预先编制的应急预案进行应对。
同时，还需要对监测装置进行检修和维护，确保其正常运行并及时发现故障。
非煤矿山六大系统报警信息处置程序非煤矿山作为重要的矿产资源开采领域，其安全生产一直备受关注。
在矿山生产运营中，各种系统报警信息的及时处理至关重要。
为了规范和加强矿山报警信息的处置工作，非煤矿山建立了六大系统报警信息处置程序，以保障矿山安全生产。
一、火灾报警系统当火灾报警系统发出报警信号时，应立即启动应急预案，通知矿山工作人员按照预案进行疏散和灭火。
同时，需要及时报告矿山安全管理部门，并采取措施防止火势蔓延。
火灾报警信息处置程序要求矿山管理人员要熟悉火灾应急预案，能够快速判断火灾情况的严重程度，并指挥矿山工作人员进行相应应对。
二、瓦斯报警系统瓦斯报警系统是矿山安全生产中重要的组成部分。
一旦瓦斯浓度超过安全限值，报警系统会及时发出警报。
在瓦斯报警信息的处置过程中，矿山管理人员应立即停止作业，疏散人员到安全地点，并通知矿山安全监测人员进行瓦斯浓度检测和处理。
同时，要加强对瓦斯抽放设备的维护和管理，确保矿井内瓦斯浓度控制在安全范围内。
三、通风系统报警通风系统是保证矿山安全生产的重要保障。
当通风系统发生异常，如风量不足或风流逆转等，报警系统会发出警报。
在通风系统报警信息处置过程中，要迅速检查通风设备运行状态，及时调整通风系统工作参数，确保矿井内空气流通畅通。
同时，要排查通风系统故障原因，及时修复或更换设备，保证通风系统的正常运行。
四、安全监控系统报警安全监控系统通过监测矿山各个区域的视频、声音等信号，及时发现异常情况。
当安全监控系统报警时，矿山管理人员应立即查看报警信息，确认是否存在安全隐患。
对于安全监控系统的报警信息，要及时采取相应措施，如调动巡检人员进行现场勘查，必要时调取监控录像进行分析，查明事故原因，并及时报告上级领导和安全管理部门，保障矿山安全生产。
五、供电系统报警供电系统是矿山正常生产运行的重要保障。
一旦供电系统发生故障或异常，报警系统会及时发出警报。
在供电系统报警信息处置过程中，要迅速切换备用电源，确保矿井内照明、通风等设备的正常运行。
瓦斯监测系统管理规定一、瓦斯探头的位置及设置1、低瓦斯矿井回采面，应在工作面上风巷距工作面切眼____米处安设瓦斯探头。
瓦斯报警点：____%；断电点：____%；断电范围：工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。
2、低瓦斯矿井的高瓦斯区域回采面，应在工作面上风巷距工作面切眼10m处、距采区回风巷10-15m处各安装一台瓦斯探头。
第一台探头报警点、断电点、断电范围与低瓦斯回采面相同；第二台探头报警点为____%、断电点为____%，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备。
3、回采面采用串联风时，进入串联工作面的风流中必须安装瓦斯传感器。
瓦斯报警、断电点为____%，断电范围为回采工作面及其进回风道中全部非本质安全型电器设备。
4、低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的巷道掘进工作面，必须在工作面设置甲烷传感器，传感器离迎头距离：煤巷小于30m，半煤岩巷小于50m，岩巷小于80m。
5、掘进工作面采用串联通风时，应在该面局扇前3-5m处安装瓦斯传感器，瓦斯报警点以及断电点均为____%，断电范围为被串入工作面及其回风流中全部非本质安全型电器设备。
6、瓦斯传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于0.3m，距巷道侧壁不小于0.2m。
二、监测系统信息管理1、监测中心每班必须有一名值班员值班，值班员应认真监视电脑显示器所显示的信息，记录系统运行状态，负责打印监测日报表。
接到报警、断电信号后，要立即通知通风工区值班室和矿调度室。
2、监测值班班长必须对监测系统中出现的问题及处理意见以书面报告的形式，送通风区长指示后报送矿长和总工程师审阅，并及时向公司通风部门汇报。
3、监测日报应每天送矿长和总工程师审阅签字。
三、监测系统的使用和维护1、编制采掘作业规程或安全技术措施时，必须对传感器的数据、安装位置、主机、动力开关安设地点等做出明确规定，报矿总工程师批准。
2、通风部门负责监测装置的安装、调试、维护和回收工作。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析随着我国煤矿工业的快速发展，矿井安全问题逐渐凸显出来。
在地下煤矿工作中，瓦斯透出问题是导致煤矿事故的主要原因之一。
为了预防和控制煤矿瓦斯事故的发生，需要发展一套有效的综合信息预警技术及系统。
本文将对煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统进行分析。
(一)瓦斯防治系统瓦斯防治系统是煤矿瓦斯防范和治理的集成平台，其内部包含了许多子系统，比如瓦斯传感器、瓦斯采集传输网络、瓦斯浓度监测系统、瓦斯抽放系统、瓦斯综合利用系统、瓦斯扑灭系统等，通过管理瓦斯等防治措施，保持矿井瓦斯在安全范围内。
(二)瓦斯检测技术瓦斯检测技术主要是采用各种瓦斯传感器进行瓦斯浓度检测。
传感器分为两大类：恒流型和恒压型。
恒流型传感器是在传感器上限制了一个固定的电流，称之为恒流，当瓦斯浓度增加时，传感器电阻减小，电流增大，输出电压信号就会增大，指示瓦斯浓度升高；恒压型传感器是在传感器上限制了一个固定的电压，称之为恒压，当瓦斯浓度增加时，电伏降增加，输出电流信号就会增大，指示瓦斯浓度升高。
瓦斯检测技术是防范瓦斯事故的重要手段之一。
(三)多参数联合预警技术多参数联合预警技术是通过多种传感器实时采集地下矿井的实时数据，以及对矿井环境状态的监测和分析，建立完整的数据管理和预警模型，提前预测瓦斯事故和其他安全事故的发生，为矿工的安全提供预防和保障。
多参数联合预警技术主要包括数字化单元化传感器收集方案和多参数联合分析方法、瓦斯检测与控制技术、煤与瓦斯动态监测技术、煤炭震动动态监测技术等。
煤矿瓦斯防治综合信息预警系统是将多种技术综合应用于煤矿瓦斯防治，从而实现对地下矿井的全面监测和有效管理。
煤矿瓦斯防治综合信息预警系统必须满足以下功能：（一）实时监测和报警功能该系统具备实时监测瓦斯浓度的能力，并在超过安全浓度时提供即时报警，并能向相关管理部门发送SMS警报。
（二）综合管理和控制功能该系统应该能够对瓦斯吸附和排放进行管理和控制，比如可根据瓦斯浓度变化，自动控制瓦斯抽、排、吸设备开关的状态，并对瓦斯泄漏进行防范和处理。
矿井瓦斯浓度监测报警系统设计
一、研究背景与意义
近年来，我国煤矿安全事故频频发生，尤其是重、特大伤亡事故屡见不鲜。
造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失，在这些事故中，瓦斯爆炸占了绝大多数。
传统的煤矿瓦斯监测报警系统大多采用有线方式进行监测，有线监测方式存在两方面缺陷：一方面，由于采用有线方式传输，系统对于线路的依赖性较强，在矿井内某些地方会存在布线困难的情况；另一方面，有线方式的煤矿瓦斯监测系统，当某些结点出现故障，就会导致监测区域内局部地方失去监测功能。
本文应用无线传感器网络技术，设计一套矿井瓦斯监测报警系统，此系统将矿井下作业区采集的数据信息，经ZigBee无线信道传输到瓦斯监控网关分站，然后再通过有线方式传到地面监控中心，进行监控与应急处理，能够圆满的解决有线方式监测系统所存在的问题，具有重大的现实意义。
二、国内外研究状况
目前我国普遍采用的煤矿瓦斯监控系统都是以工业总线作为基础，井下瓦斯监测系统与地面信息中心一般通过电缆或光纤连接，构成有线的通信传输网络，这些线路需要有专业人员建立和维护，若线路施工不及时就会造成瓦斯漏检。
并存在以下缺点：
1.有线通信方式布线复杂，劳动强度高，同时铺设速度较慢，容易在建设初期形成安全上的盲点；
2.网络结构相对固定，不适合掘进工作面延伸的动态变化要求;在煤矿实际开采过程中，经常需要对某一地区进行试探性挖掘，由于形成的探测巷长度事先无法预知，巷道随时可能废弃或者增加掘进深度，所以对于工业总线而言，其扩展性!灵活性存在不足，还容易造成资源的浪费，引起成本的提高；
3.监测点相对固定，容易出现监测盲区；
4.工作现场的通信线路容易破坏，破坏后的恢复周期一般较长；
5.通信线路维护成本高，造成部分煤矿出现边维护!边生产的违规现象，甚至有些煤矿干脆不维护。
综上所述，依靠有线监控系统实现对全矿井瓦斯参数的无缝监测还具有一定的局限性，不可避免地留下了大量的安全隐患。
现有的有线监控系统较难达到对矿井瓦斯参数的动态全方位监测。
并且，伴随着煤矿开采速度的加快，有线网络在覆盖率!扩展性!灵活性方面的问题更为严重。
因此，需要在现有有线网络的基础上进行改造，以解决在矿井瓦斯监测方面的问题。
三、系统总体设计方案
整个煤矿瓦斯监测系统的网络结构主要包括地面监控中心、矿井瓦斯监控基站和无线瓦斯传感器节点三个部分。
系统架构图和信号流程图如图1和图2所示。
图1 矿井瓦斯监控报警系统架构图
图2系统信号流程图
3.1 地面监控中心
地面监控中心有以太网交换机、系统主控计算机以及监控中心监测管理系统软件等组成。
它对整个矿井下的瓦斯采集信号进行储存和处理，通过计算机可以显示井下工作人员所到之处的瓦斯浓度值，还可以采用软件进行可视化处理，当发生瓦斯突出泄露时可以找到准确的地点，及时通知井下工作人员撤离并进行调度指挥，保障井下员工生命安全。
其他有权限的计算机通过浏览器可以调阅本系统的数据，便于信息共享。
3.2 井下瓦斯监控基站
井下瓦斯监控基站是井下无线数据传输的终点。
瓦斯数据通过Zigbee网络在井下传输，最终被监控基站接收并上传。
监控基站设置在巷道分岔口，各个工作面的关键部位，与地面监控中心有线连接，及时将数据上传。
各井下监控基站与井下交换机之间的通讯采用以太网方式进行，保证井下的瓦斯检测的数据及时地传送到地面监控中心。
3.3 井下无线传感器节点
无线瓦斯传感器采集瓦斯信号，经过微弱信号放大电路，A/D转换后由单片机存储管理其数据。
传感器采用定时输出、无线电发送方式。
其核心电路由检测电路、放大电路、单片机、2.4GHz无线发射电路组成。
该传感器有两种供电模式，当装置放在采煤机上时，由采煤机电源转换后的直流电源供电;当由矿井工作人员携带时，则由矿灯电源供电。
四、系统硬件电路总体设计方案
硬件系统主要包括无线传感器节点，瓦斯监控基站，交换机、地面监控中心计算机。
如图3为煤矿瓦斯监测系统硬件总体架构图。
其中无线传感器节点具有采集瓦斯浓度和无线传输数据功能，主要采用基于Zigbee技术的无线模块和红一外传感器组成，具备了移动采集瓦斯浓度的优势。
瓦斯监控基站由具有路由功能的控制模块和Zigbee无线模块组成，是在无线传感器采集与传输系统及监测与管理系统之间一个无线传感器网络的主协调器结点，该结点的作用是实现两个系统之间的数据传输，相当于两个系统之间的一个网关结点。
瓦斯监控基站通过交换机与监测管理中心进行通信，具有监测与管理系统功能，对采集与传输系统采集的数据进行分析处理，并根据实时监测数据所显示的需求对矿井内的执行器件发出相应的控制命令。
图3系统硬件总体架构图
瓦斯监测系统所传输的数据即瓦斯浓度数据，而且收集数据的时间可以有间隔，且数据简单，属于低数据率的传输，但要求系统能够长时间地工作。
无线传感器网络和ZigBee协议的低数据率和低功耗的特点，以及网状拓扑结构对矿井下复杂地形的适应，满足了对系统的设想和要求，所以选用ZigBee的无线传感器网络来构建瓦斯浓度监测平台。
井下监测系统由无线传感器节点和瓦斯监控基站两部分构成。
无线传感器节点包含无线红外气体检测传感器、信号调理模块、数据转换模块、ZigBee无线模块以及其它应用软件。
信号调理模块根据变送器的类型有所不同，它实现将传感器信号调理到合适的范围输入至模数转换单元或者将数模转换结果调理之后送给执行单元。
瓦斯监控基站包含ZigBee无线模块、应用软件、RS一232接口、网络接口模块等。
实时多任务管理模块：负责管理和协一调瓦斯监控基站中的各种任务，包括矿中站点的识别配置，用户的具体应用，它负责瓦斯监控基站中所有任务的调度。
目前任务调度仍然采用了前后台的程序架构，为了提高程序的实时性，可以采用嵌入式操作系统的设计思想。
ZigBee无线模块：在ZigBee协议栈的基础上实现了无线的数据传送。
RS一232接口、网络接口模块：在瓦斯监控基站中具有，用于下位机与上位机通信的接口。
五、总结与展望
煤矿瓦斯监测报警是困扰煤矿安全生产的一大难题，目前我国普遍采用的煤矿瓦斯监控系统都是以工业总线作为基础，井下瓦斯监测系统与地面信息中心一般通过电缆或光纤连接，构成有线的通信传输网络，这些线路需要有专业人员建立和维护，若线路施工不及时就会造成瓦斯漏检。
基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测报警系统能够圆满的解决有线方式监测系统所存在的问题，具有极大的推广价值，拥有良好的市场前景。
因此，无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用具有很大的现实意义。
随着信息技术日益发展，ZigBee技术将在煤矿安全系统等工业安全系统中占据重要的地位。
无线网络的应用将提高整个系统的控制范围!加强网络的可扩展性!增加数据传输的灵活性。
ZigBee技术的出发点是希望能发展一种低成本无线网络，同时其低耗电性将使产品的电池能维持6个月到数年的时间。
后续研究工作可从以下三个方面深入:
（1）ZigBee硬件平台的基础上，对协议栈中的路由及仿真，安全，进行深入开发。
更加完善其在多设备同时要求转发信息的情况下，系统的实时性和安全性育昌进一步提高。
（2）在点对点的通信基础上，实现点对多点通信的硬件系统设计，在保证低功耗，高稳定性的前提下进一步缩小硬件系统的体积。
（3）在固定终端的无线通信模块上建议植入低容量的嵌入式操作系统，帮助系统资源的分配，也有利于整个煤矿安全系统的升级和扩展。
