煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

1、煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究 摘要：在礦井消費(fèi)中，實(shí)現(xiàn)對瓦斯涌出和濃度變化的有效監(jiān)測是確保礦井消費(fèi)平安的重要手段。以此為著手點(diǎn)，針對煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)開展設(shè)計(jì)分析。在對瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)展總體構(gòu)成分析的根底上，從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面對瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)開展分析探究，希望可以為其他礦井相似工程的開展提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞：礦井；瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)測；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)0引言在井下煤炭回采過程中，瓦斯作為必然的伴生物，一直是威脅井下作業(yè)人員生命平安和井下回采作業(yè)正常有效運(yùn)行的重要因素【1】。有鑒于此，設(shè)計(jì)行之有效的礦井瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對井下瓦斯涌出情況的有效監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效排除瓦

2、斯平安隱患，保證礦井消費(fèi)可以平安、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展。1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析井下瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建基于傳輸網(wǎng)絡(luò)和傳輸設(shè)備，其中，傳輸網(wǎng)絡(luò)主要指拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，傳輸設(shè)備主要指效勞器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。井下瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)作為構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)的依托【5】，由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與通訊鏈條互相構(gòu)成，其各結(jié)點(diǎn)的連接采用拓?fù)錁?gòu)造，最為常見的拓?fù)錁?gòu)造主要包括星型構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造和總線構(gòu)造。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用以太網(wǎng)交換機(jī)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的寬帶借由交換機(jī)送至各工作區(qū)域。交換技術(shù)選用端口交換、信元交換和楨元交換3種形式，以滿足井下不同作業(yè)環(huán)境的使用需求，確保信息傳輸?shù)挠行?，保障傳輸質(zhì)量。1.3效勞器效勞器主要指用于向各個(gè)工作區(qū)域工作者提供

3、網(wǎng)絡(luò)效勞的計(jì)算機(jī)裝置。由于礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的效勞器必須長時(shí)間持續(xù)運(yùn)行且需要對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)展實(shí)時(shí)的有效存儲(chǔ)，所以，必須選用穩(wěn)定性強(qiáng)且運(yùn)行質(zhì)量高的效勞器。2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原那么與根據(jù)分析瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的硬件裝置必須可以充分保障整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平安，同時(shí)，當(dāng)同步在線效勞端設(shè)備較多時(shí)，網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施必須可以有效承載多設(shè)備運(yùn)行，維持系統(tǒng)運(yùn)行的流暢度和有效性。鑒于井下消費(fèi)作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和惡劣性，瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)在井下的使用不可防止會(huì)遇到各種問題。針對運(yùn)行故障，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備一定的自檢功能，實(shí)現(xiàn)對故障類型和位置的快速診斷斷定，并可以自行提供一定的指導(dǎo)，以便于快速修復(fù)故障。井下瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)

4、建必須實(shí)現(xiàn)對整個(gè)礦井消費(fèi)場所的全覆蓋，同時(shí)，各個(gè)工作區(qū)域之間要可以進(jìn)展快速、高質(zhì)的信息交互，便于作業(yè)技術(shù)人員實(shí)時(shí)指導(dǎo)井下消費(fèi)，提升作業(yè)效率和有效性。整個(gè)礦區(qū)預(yù)計(jì)共需布設(shè)瓦斯監(jiān)測站點(diǎn)3個(gè)，各站點(diǎn)之間具備2M流量的物理隔離，確保在滿足系統(tǒng)整體網(wǎng)外運(yùn)行需求的同時(shí)，各監(jiān)測點(diǎn)具備獨(dú)立的2M網(wǎng)絡(luò)，以保證站點(diǎn)內(nèi)運(yùn)行的流暢性和有效性。3遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)分析此次所設(shè)計(jì)的瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)選用SDH設(shè)備光傳輸設(shè)備作為系統(tǒng)主干傳輸線路。SDH設(shè)備光傳輸設(shè)備歷經(jīng)多年的開展晉級，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)非常成熟完備，將其應(yīng)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，只需確保網(wǎng)絡(luò)資源使用的合理有效，便可確保各個(gè)工作區(qū)域之間遠(yuǎn)程通訊的高質(zhì)、高效。隨著礦井井

5、下消費(fèi)的持續(xù)進(jìn)展，回采作業(yè)的深度與廣度均會(huì)持續(xù)增加。在這種情況下，井下瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量必然會(huì)隨之增加，這就需要在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)搭建之處預(yù)留一定的晉級拓展空間，以便于滿足后期監(jiān)測點(diǎn)的增設(shè)需要。所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)必須具備高標(biāo)準(zhǔn)的多媒體設(shè)備，可提供多媒體效勞。主干網(wǎng)絡(luò)概指由地面監(jiān)控總站所發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)，其主要包括傳輸網(wǎng)構(gòu)架和節(jié)點(diǎn)兩局部，運(yùn)行時(shí)通過光纜進(jìn)展信號傳輸。同時(shí)，為了保證信號運(yùn)行的穩(wěn)定性，還需增補(bǔ)適量的STM-1數(shù)據(jù)信號，其所用主效勞器為xSERIES460型。二級網(wǎng)絡(luò)主要指自監(jiān)測中心向各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)，其與下級監(jiān)測點(diǎn)的連接選用并聯(lián)的方式，這不僅可以提升有源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的靈敏度，還能最大程度確保系

6、統(tǒng)信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。所選用的二級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為OTS-A04型光端機(jī)，其不僅構(gòu)造簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)、體積小巧，還具備集控功能，可有效適應(yīng)多種作業(yè)環(huán)境，適用于井下復(fù)雜環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)小容量交換。4遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析礦井瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的主要功能是對井下作業(yè)時(shí)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)展監(jiān)測，主要采集的數(shù)據(jù)包括CO濃度、瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速等，采集到的數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)傳輸至地面控制站，通過中心效勞器的分析研判后，發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)對指令，以指導(dǎo)井下消費(fèi)。監(jiān)測所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過監(jiān)測傳感裝置導(dǎo)入客戶終端，經(jīng)過客戶終端配套軟件的處理識別后，挑選需要上報(bào)的有價(jià)值信息傳輸至上一級。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)反應(yīng)所得數(shù)據(jù)，按照上述步驟傳輸至效勞終端后，由

7、效勞終端對傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)展辨識、分析，最終做出研判。研判結(jié)果與預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值進(jìn)展比對，當(dāng)其處于平安范圍時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)庫；當(dāng)數(shù)據(jù)超出預(yù)警閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出平安預(yù)警信號，并逐級反應(yīng)至監(jiān)測點(diǎn)報(bào)警，提醒作業(yè)人員及時(shí)處理，同時(shí)，通知相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史預(yù)警數(shù)據(jù)庫，形成預(yù)警日志，為今后的消費(fèi)提供數(shù)據(jù)支持。5結(jié)語瓦斯作為煤礦井下消費(fèi)中不可防止的伴消費(fèi)物，一旦在回采作業(yè)面或巷道中大量聚集，便會(huì)威脅消費(fèi)平安和工作人員的生命安康。因此，加強(qiáng)對井下瓦斯涌出情況和濃度的有效監(jiān)測，是預(yù)防瓦斯事故、提升作業(yè)平安的必要保證。礦井管理者必須高度重視相關(guān)問題，在礦井消費(fèi)中積極組織力量，結(jié)合消費(fèi)實(shí)際，研發(fā)具有針對性的瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對瓦斯的有效監(jiān)控，為消費(fèi)平安提供有力支持。參考文獻(xiàn)：1丁笑.瓦斯智能抽采監(jiān)控裝備及技術(shù)研究J.機(jī)械管理開發(fā)，2022，34(6)：117-119.2李慧，羅會(huì)，王靜燕，等.基于ZigBee的煤礦井下通風(fēng)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究J.煤炭技術(shù)，2022，37(8)：182-184.3伊廣璐.闡述煤礦井下瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的功能及相關(guān)設(shè)計(jì)分析J.科技展望，2022，25(27)：160.4呂欣，周曉山.基于物聯(lián)網(wǎng)的井下瓦斯泄漏的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2022，39(14