矿井通风与安全论文
世界范围内的主要煤炭生产国家,均经历过由于煤矿开采而导致的安全事故频发,引起严重后果的阶段.当前,我国正处在煤矿生产事故多发,人员伤亡,财产损失严重这一阶段,统计表明,尽管2003年以后,我国年度煤矿事故死亡人数呈逐年下降趋势,但事故死亡人数却仍然占全世界煤矿死亡总人数的70%左右.
在组成煤矿生产的各个单元系统中,矿井通风系统无疑占有极其重要的位置.这一典型的具有动态、随机性的系统必须能够保持长时间、稳定的运行状态,这对于矿井抗灾能力的提升,优化矿井综合安全生产能力,进而促进煤炭企业经济效益提高,乃至确保我国能源安全均具有重要而现实的意义.
本文以煤矿通风系统生产的全过程安全为切入点,从通风系统各个不同服务阶段入手,着重从技术角度展开以下四个方面的研究：
（一）针对矿井通风系统设计过程中的系统可靠性分配进行了优化研究
可靠性分配则是可靠性设计中最初步的也是最为关键的一步.本文着重对可靠性分配方法在通风系统设计过程中的应用做了研究.在保证矿井通风系统总体可靠度的前提下,通过考虑技术水平、复杂程度、单元重要程度、工作环境等因素,对通风系统各单元进行人力、物力、财力进行了综合、统一、合理的决策.采用与模糊数学相结合的技术手段确定了矿井通风系统各个单元的可靠度的分配并进行了
相应的优化,最后编制了相关可靠性分配软件.
（二）采用“动态”随机模拟手段发展了矿井通风系统可靠性评估方法
相比用传统的解析方法进行可靠性评估而言,概率性评估方法不仅能有效解决建模中存在的“维数灾”问题,更能充分考虑所要评估系统的负荷、元件故障等随机特性.本文从任务可靠性的逻辑关系角度规划了矿井通风可靠性模型,采用统计建模分析方法,归纳并拟合所要研究对象的概率分布特征及相关参数.利用Monte Carlo随机模拟方法,对矿井通风风网系统的可靠性进行评估.通过大量的重复随机试验,完成对系统进行状态抽样的过程,最后对试验结果进行了整理分析,完成可靠性评估.
矿井安全监控系统的现状与发展趋势研究
韩志强（枣矿集团新安煤业公司。山东济宁２７７６４２）
摘要：科技的日益发展对煤矿安全监控系统的发展和完善起了巨大的推动作用，本文就矿井安全监控系统的现状进行了分析，
针对存在的问题提出了解决对策，并对其发展趋势进行了研究。 关键词：矿井；安全监控系统；现状；对策；发展趋势
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—０１５５．２０１３．０４．０９１ 中图分类号：Ｆ４０７．２１；ＴＤ７６ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８—０１５５（２０１３）０４—０１５１—０１
１煤矿矿井的安全监控系统及其功能分析
对于煤矿矿井而言，其安全监控系统主要指的是
对矿井周围环境情况及其机电设备的工作情况进行实
时检测及控制，以计算机为基础来对所获取数据信息 进行有效的分析和处理。通常而言，矿井的安全监控 系统主要包括两个方面，即井上安全监控系统和井下
安全监控系统。其中，前者主要包括交换机、打印机、
数据服务器、监控软件、监视器及通信转换接口等等， 而后者多是由多个监控基站所构成，因此也被称为感
应器，主要包括风速、瓦斯、温度、一氧化碳及机电设备 等多种感应器类型，其主要是对数据进行采集，并将其
传送至地面上的各部门。 对于煤矿矿井的安全监控系统而言，其主要功能
即对信息进行采集、传输、存储、处理及发布等。其中
监控主机主要负责对各传感器进行实时监测，监控基 站及传感器等矿井各种信息数据传送至主机上，而主 机负责对其进行分析处理，并以实际情况为根据，进行
诸如发声、光报警及断电控制等信号的反应，以便对瓦
斯及其他含量、矿井机电设备工作等情况进行监测，从 而实现对煤矿生产过程的有效监控。通过此系统可对
矿井安全生产情况进行准确而及时的了解，对可能出 现的安全事故进行及时准确的预报，并以实际情况为
依据自动进行安全处理。
２矿井安全监控系统的现状 ２．１安全监控软件系统的应用技术不够健全
煤矿现代化 ２００６年第４期 总第７３期
矿井通风机监控系统设计
株洲工学院 陈伟李光
摘要煤矿的通风系统，在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用。本文利用可编程控制器（ＰＬＣ）实 现了对现有的矿井通风机监控系统的改造，取得了良好的效果。 关键词ＰＬＣ通风机在线监控
通风机是矿井的重要设备之一，担负着向井下输送足够
数量的新鲜空气，以冲淡有害气体的浓度和带走飞扬的煤尘，
保证给井下作业的工人一个安全、可靠、良好的工作条件。建
立可靠稳定的通风机监测监控系统是安全保障技术之一。传
统的通风机监控由人工方式完成，由岗位人员定时巡回检查， 通过记录温度计和皮托管的读数来监控通风机运行状态。这
种人工方式具有很大的局限性：１、人工读表精确度差，主观误
差大；２、巡回时间间隔大，实时性差；３、文本记录的可检索性
差。本设计采用ＰＩＥ建立监控系统，可以实现对数据实时采集
和记录。避免人工监控的弊端，建立了一套数字化自动化监控
系统。
ｌ系统概述
某煤矿的主通风道采用１＃、２＃两套通风设备对矿道进行
抽风，两套设备互为后备。其中电动机功率３３５ｋＷ，转速
５９１ｒ／ｍｉｎ。离心通风机 功率３５５ｋＷ，转速
５８Ｏｆ／ｒａｉｎ。图１为系统
监控示意图（其中静
压值与风量的值由全
压与速压计算得出）。
图１系统监控示意图
系统采用温度传感器和压力传感器取代温度计和压力皮
托管，利用ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ 舀ｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，可编程逻辑控
制器）对数据进行采集处理，通过通讯端口在上位机上实现数
据的存储、生成数据表格与数据曲线，并实现声光报警。
２系统的硬件选型
ＰＬＣ选用西门子公司的Ｓ７—３００系列。它采用了节省空间 的模块化结构设计，牢固性和电磁兼容性都很高。它运算速度
快（最快运算速度＜ｌＯＯｎｓ），指令功能丰富，具有灵活的中断
功能，还能提供严格的口令保护。以通过扩展多个输入输出模
块不仅为系统的检测监控提供了足够的监控量。还为系统未
第４２卷第６期 ２０１１年１１月 太原理工大学学报 ｊｏＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＡＩＹＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ０Ｆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．６ Ｎｏｖ．２０１１
文章编号：１００７—９４３２（２０１１）０６—０６１７－０５
基于Ｍｏｄｂｕｓ协议的煤矿安全
监控系统数据集成研究与设计
张爱绒 ，谢斌红 ，张英俊。
（１．太原理工大学期刊中心，太原０３００２４；２．太原科技大学计算机学院，太原０３００２４）
摘 要：针对目前煤矿安全监控系统中存在的问题，提出了一种基于Ｍｏｄｂｕｓ协议的数据集成 方案。井下分站采用Ｍｏｄｂｕｓ标准通用协议实现数据实时通信，将异构设备接口通信归一化，４＃－得 各站点可以方便地互联。所设计的分站解决了现场异构设备不同通信协议带来的数据集成和传输 问题。在某大型企业的运行效果显示，数据传输可靠，响应速度快，满足数据集成要求。 关键词：Ｍｏｄｂｕｓ协议；数据集成；煤矿安全；监控系统 中图分类号：ＴＤ７６ 文献标识码：Ａ
随着煤矿监控系统从单一监控功能向性能可 靠、功能强大的网络化、标准化、智能化的发展，要求
各井下分站必须能相互配合，协同工作，同时也要求 各分站与井上监控中心交互数据，以保证连续生产，
实现全局的监控和优化。而目前，由于不同的监控
系统相互独立，兼容性差，且网络化的监控系统采用
了不同的通信技术和信息交换标准，难以做到信息 共享和统一管理，容易形成“信息孤岛”＿１］。此外，现
用井下分站大多采用不同的开发平台、由不同的厂
家开发，彼此之间形成了由不同通信协议和通信接
口组成的异构系统。针对上述问题，在对传统方法 分析研究的基础上，提出了基于Ｍｏｄｂｕｓ协议的煤
矿安全监控系统数据集成方案，井下分站采用
Ｍｏｄｂｕｓ标准通用协议实现数据实时通信，将异构 设备接口通信归一化，有效实现分站间相互操作和
数据共享，解决了传统方法在分站和协议较多时既
