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煤矿安全监测监控系统

时间:2016-04-18 09:22:16     点击量:1411


国外20世纪六七十年代发展起来的煤矿监控监测技术,近年来在我国也有了飞速的发展,各种煤矿监测系统及其配套产品应运而生。目前我国煤矿中使用的各类监测监控系统多达十几种,国有煤矿中已装备监测监控系统的矿井约占总数的三分之二。煤矿监测监控系统的应用对改善我国煤矿的安全状况,提高煤矿生产效率和现代化水平起到了重要作用。   一、煤矿监测监控技术的发展

   国外煤矿监测监控技术是20世纪60年代开始发展起来的,至今已经有四代产品,基本上5~10 a更新一代产品。从技术特性来看,主要是从信息传输发生的进步来划分监控系统发展阶段的。

   1、第一代煤矿监控系统 

采用空分制来传输信息。60年代中期英国煤矿的运输机控制、日本煤矿中的固定设备控制大都采用这种技术。波兰在70年代从法国引进技术推出了可测瓦斯、CO、风速、温度等参数共128个测点的CMC-1系统。 

2、煤矿监控产二代品

   煤矿监控技术的第二代产品的主要技术特征是信道频分制技术的应用。由于采用频分制,传输信道的电缆芯数大大减少,很快就取代了空分制系统。其中最具代表性且至今仍有影响的是西德Siemens公司的TST系统和F+H公司的TF200系统。

   3、第三代煤矿监控系统 

以时分制为基础的第三代煤矿监控系统,其中发展较快的是英国。1976年,英国煤矿研究院推出轰动一时的以时分制为基础的MINOS煤矿监控系统,并在胶带输送、井下环境监测、供电供水监测和洗煤厂监控等方面取得成功,形成了全矿井监测监控系统。这一系统的成功应用,开创了煤矿自动化技术和煤矿监测监控技术发展的新局面。 

4、第四代煤矿监控系统

   以分布式微处理机为基础的第四代煤矿监控系统,美国以其拥有的雄厚高新技术优势,率先把计算机技术、大规模集成电路技术、数据通信技术等现代高新技术来应用于煤矿监控系统。其中有代表性的是美国MSA公司DAN6400系统,其信息产生方式虽然仍是时分制范畴,但用原来的一般时分制的概念已不足反映这一高新技术的特点。

   我国自90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,同时,在以风定产,先抽后采,监测监控012字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,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,并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。实践表明,安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

   二、煤矿监测监控系统结构

   1、集中式 

集中式控制是一种中心计算机直接控制被控对象的系统。其特点是信息采集、分析处理、信道管理,控制功能均由地面中心站计算机完成。数据传输量大、负担繁重,中心站计算机是系统关键性节点,当中心站和传输通道发生故障时,将导致整个系统的瘫痪。集中式控制系统大多为星型结构,其特点是结构简单,将多个节点连接到一个中心节点即可;增加、扩展节点十分方便。中心节点是整个系统的“瓶颈”,该系统的可靠性很大程度上取决于中心节点。

       2、分布式 

分布式多级计算机控制系统,简称DSSC系统,是实时控制系统中广为采用的一种控制系统。所谓分布式多级计算机系统,就是由分布在不同地点,以协作方式互相配合进行工作的多计算机系统。一般在几个地方设置执行简单任务的低档计算机,而较复杂的任务则集中由中、高档计算机去执行。煤矿监测监控分布式系统多用树型结构来实现。树型结构拓扑简单,适合于矿井安装施工;信息单一,系统的规模易于扩展,易于构成多级分布式系统。地面中心站只须用一根电缆直通井下,井下各分站都并联在这根主传输电缆上。这种结构方式,分站连接十分方便灵活,可根据矿井现场情况灵活配置。由于分站与分站之间并联连接,因此,任一分站的故障对其它分站无影响,分站的可靠性较高。但在首末分站距离较远时阻抗难以匹配。构成分布式计算机系统除了树型结构还有星型、公共总线型、环型等结构形。它们之间的区别仅在于通讯过程中数据流的路径和方式不同。

   煤矿安全生产监测监控系统的实现改变了煤矿生产多个系统独立运行、相互孤立的现象,大大提高了数据利用率为煤矿生产运行提供了数据支持。目前在煤矿井下生产环境复杂,监测监控系统的应用还有部分需要进一步完善,使其更好地服务于煤矿生产。系统以后的研究发展会向三维可视化演变,使煤矿调度管理人员可以在系统中模拟矿井实际情况,对煤矿生产进行远程管理。

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