煤矿安全环境监测探讨论文

通讯作者：张自成，1989年6月，男，汉族，河南周口人，就职于重庆信科设计有限公司信息化部，硕士研究生。研究方向：物联网、大数据等技术及应用，移动通信技术及应用。摘要：在科学技术快速发展的背景下，在多种新型技术的支持下，数据已经成为重要的资源，对于促进社会经济发展具有重要意义。今天小编给大家找来了《煤矿安全环境监测探讨论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

煤矿安全环境监测探讨论文 篇1：

煤矿安全监测监控系统架构研究

【摘要】我国的煤矿安全系统现状随着越来越多的煤矿需求而变的越来越严峻，煤矿安全生产中使用现代化的安全监控预警技术一定会对煤矿安全产生重要的现实意义，从而增加安全系统的可靠性。本文将从监控系统的组成与分类、技术指标与结构等系统的几个方面对煤矿安全监测监控系统进行阐述。

【关键词】煤矿生产；监测监控；架构

随着各种恶性事故的发生，我国煤矿企业的安全生产成为了煤矿工作者不得不面对的一个严峻挑战。这些事故造成了巨大的经济损失，而且对社会各界产生了非常严重的负面影响，甚至煤矿安全问题已经不仅仅是煤矿企业内部所关心的事情，而变成了关乎维护社会稳定的重大问题。现在我们分析煤矿工作安全事故很高的原因主要由以下几个方面：首先，通常事故多发单位或地点都普遍存在对煤矿中的高危因素监测不利或者控制不当的问题。其次各个系统缺乏有效运转和联系也是事故发生的潜在原因之一，因为他们彼此缺乏畅通的信息共享。最近国内外的最新研究成果中发现只要做好对危险源的有效监控和预警工作就能极大的减少和抑制重特大工业事故的发生概率。事实证明：事故出现前通常会有征兆出现，这种征兆就是一种安全状态信息，这些信息都可以被直观观测到，并且信息可控。为了从源头上抑制煤矿安全问题的发生，就要使用先进的技术手段对煤矿生产的各个环节进行安全监控，是隐患能及时发现并进行排除，做到从萌芽阶段消灭事故。

1.检测系统的组成

通常由两级或者三级管理计算机集散系统构成煤矿安全生产检测系统，包含检测分站级和中心站。每个测控分站都会负责多路传感器信号的采集处理和驱动相应的执行机构。从而实现了采集和控制分散。中心站通常负责处理和存储以及传输传感器所产生的信号，从而将各个传感器信号进行收集和处理。中心站和分站与计算机网络会进行相互通信，传感器会检测到监控分站的数据、监控分站会执行或者控制装置信号的传输，是通过信号的相互交换来实现的。地面中心站和井下工作站以及传输系统会组成一个完善的检测系统。地面中心站由传输接口装置连接若干计算机系统组成，计算机系统中配备电源和数据处理装置，内置系统运行软件，存储和打印以及显示相关传感器数据。可以通过机房进行恒温调节来控制机房的温度，使得系统工作在正常状态，也可以配备电源不间断电源以保证系统的正常工作和运行。

井下系统由井下分站和传感器构成。井下分站可以对众多传感器控制信号进行处理，让信号转换成易于传输的信号送到地面中心站。另一方面可以将地面中心站发来的命令和传感器的处理信号传输到相应执行机构，完成处理过程。比如进行报警和断电、控制风扇和各个电动机构的运行。

2.检测系统的种类

检测系统通常由环境检测体系与工况检测体系两部分组成。每个系统又包含相应的子系统。比如瓦斯危险警报系统和顶板检测体系通常是环境监测系统的组成部分。胶带监控和综采监控则是工况系统的组成部分。

对于环境监测系统来说，它的主要功能一般是用来监测煤矿生产各区域之中的各种自然参数，其监测区域包括机电硐室、采掘工作面以及采区主要的，监测数据则包括风速、风量、温度、矿压、负压、地下水、烟雾、粉尘、通风设备等，氧气、一氧化碳、二氧化碳以及浓度为4%以下的低浓度沼气和浓度为4%～100%之间的高浓度沼气等气体，也在其监测范围之内。同时，为了保证生产过程的安全性，环境监测系统不仅要对检测到的数据进行实时显示，还应结合不同矿井的实际情况，按照国家有关规定的相关要求，将必要的报警和执行设备（如灯光、音响等），部署在有关的地点或是工作场所，用以防止煤矿灾害的发生，或是及时预报灾害，以便疏散工作人员，避免人员伤亡。

3.检测系统的技术分析

对于一个安全监测监控系统而言，它的技术指标的分析，主要可以通过对组成它的各个子系统的主要技术指标进行分析来进行。

安全监测监控系统技术指标一般可通过中心站和测控分站两部分来分析。对于中心站来说，它的主要技术指标可分为容量、主机型号及配置、传输速率这三点。容量主要是指系统可以带有的分站数量；主机的型号及配置指的则是主机的cpu型号是什么，内存和硬盘的容量是多大，软驱的数量是多少、规格是什么，以及配置外设的数量规格等等一系列具体数据，此外备用主机的具体数据也应包括在内；至于传输速率，它所表示的是数字信号传输的波特率，其单位是bit/s，一般来说，波特率越高，则系统的传输速率就越快。

相对于中心站，测控分站的主要功能是对传感器信号的采集和执行机构的控制，包括与中心站之间的通信功能、对传感器进行自动识别配接的功能、开机自检以及本机初始化的功能、死机自动复位并通知中心站的功能、超限报警以及自动控制的功能等。所以其技术指标主要包括容量、检测精度和接配传感器这三方面。容量是指系统的输入输出量的的数量以及类型；检测精度则是测控分站性能如何的主要判断标准，它一般由满量程的相对误差表示，误差越小，精度越高；接配传感器指的则是分站连接的传感器的数量、型号、精度、测量范围等。

4.检测系统的结构

集中式和分布式，这是煤矿安全监测监控系统的两种主要系统结构的类型。

由中心计算机对被控对象进行的直接控制，这就是通常所说的集中式控制系统的主要表现形式。对于集中式控制而言，由地面中心站的计算机直接进行信息的采集、分析、处理以及信道的管理和控制，这是它的主要特点。因此，系统的最关键部分就是中心站计算机，它要进行大规模的数据传输，负担极重，一旦中心站和传输通道出现问题，就会使系统整个瘫痪。星型控制是集中式控制的主要模式，这样做的好处是只要将多个节点连接到一个中心节点就可以了，不仅结构简单，而且也方便增加、扩展节点。但弊端在于，这样会使中心节点变得十分重要，系统的稳定性和可靠性大部分都要由这个中心节点决定。

相对于集中式控制，分布式控制则使用多级计算机来对系统进行综合控制。它的特点是系统由分布在各个不同地点的多个计算机系统相互配合协作，以此来对系统进行控制。一般来说，简单的任务会交由配置较低的计算机进行处理，而较复杂、运算量较大的任务则集中交由高档计算机处理。树型结构是分布式系统的主要实现方式。它的特点是易于扩展，适合使用于矿井安装施工。采用树型结构后，只需要地面中心站将一根电缆通入井下，再将各分站并联在电缆上即可。这样一来，就使得分站的连接变得十分灵活，可根据矿井的具体情况来进行相应的调整，而且由于各分站之间属于并联，任意一个分站出现故障，都不会对其他分站造成影响，大大提高了系统的稳定性和可靠性。但缺点在于若是首末站距离较远，会使阻抗难以匹配。当然，除了树型结构，星型、环型等结构也可以用于分布式系统，只是通讯过程中数据流的路径和方式会因所用结构不同而有所区别。

5.结束语

随着经济的发展和科技的进步，煤矿安全生产工作也得到了人们越来越多的关注和重视。我们必须加强对煤矿安全监测监控系统架构的研究，不断健全和完善煤矿安全监测监控系统，只有这样，才能避免和减少煤矿安全事故的产生，减轻人员伤亡和经济损失。

参考文献

[1]于强.安全监控系统运行故障分析与处理[J].中州煤炭， 2013，02（24）.

[2]孙继平.现代化矿井通信技术与系统[J].工矿自动化， 2013，03（33）.

[3]孟庆顺.煤矿安全管理创新探讨[J].煤炭工程，2013，02（17）.

作者：韦晓虎

煤矿安全环境监测探讨论文 篇2：

大数据、云计算及物联网技术融合应用研究

通讯作者：张自成，1989年6月，男，汉族，河南周口人，就职于重庆信科设计有限公司信息化部，硕士研究生。研究方向：物联网、大数据等技术及应用，移动通信技术及应用。

摘要：在科学技术快速发展的背景下，在多种新型技术的支持下，数据已经成为重要的资源，对于促进社会经济发展具有重要意义。现在大数据、云计算以及物联网技术均被广泛的应用到多个领域中，并取得了一定成果。为进一步突出各项技术所具有的优势，可以选择科学合理的方法来实现三者有效融合，从技术特点出发，结合实际情况，明确技术需求后确定应用方向与实现方法，确保数据传输过程的安全性与可靠性，满足前端设备的设施查询等要求。本文以煤矿生产为例，分析研究大数据、云计算及物联网技术在安全生产中应用的积极作用，争取进一步促进我国煤炭行业的生产安全性。

关键词：大数据;云计算;物联网技术;煤炭生产;安全管理

一、前言

互联网已经成为现代经济发展的重要载体，逐渐进入信息化发展时代。计算机网络为人们创造更多便利条件，逐渐的渗透到众多环节中，尤其是各个领域的发展，对于网络大数据的应用越来越重视。作为现代发展的重要资源，网络大数据应用效率高低在很大程度上影响了经济效益，怎样提高数据利用率，已经成为现在研究发展的要点。以提升网络数据存储和管理精度为基础，将数据转化为日常生产管理的重要依据，通过数据高效化处理与针对性控制，来为提高生产效益提供保障。因此需要联合云计算与物联网技术，实现其与大数据的有效融合，联合传统管理模式，实现安全生产的高效化管理。

二、大数据、云计算及物联网技术

1. 大数据技术

大数据简单来讲即海量数据，具体来讲即现有条件下无法通过常规软件在一定时间内来获取及处理的数据集合，已经超出日常生活工作条件下能够实现的收集、管理以及处理数据的能力范围。在互联网背景下，生产生活中产生大量的数据，并且已经被转换成一种主要资源，对刺激社会经济发展具有重要意义。大数据技术目前已经比较成熟，具有数量大、种类多、覆盖面广等优势，通过对海量数据的分析处理，可以为制定决策提供参考与支持，提高决策的合理性与科学性[1]。

大数据技术被越来越多的应用到各领域中，逐渐成为社会生活以及企业管来的重要技术支撑，提高生产生活效率的同时，合理控制生产成本，减低安全事故的发生，促进了传统管理体系的完善与优化。

2.云计算技术

云计算技术是以互联网为基础相关服务的增加、使用以及交付模式，用户可以根据实际需求来灵活购买供应商的网络、服务器以及存储等共享资源，以更加快速灵活的方式来获取资源，取消不必要的硬件资源投入，更减少与服务商的交互，但不会影响自身对资源的应用[2]。

云计算的实现是以大量分布式计算机为载体，通过各种应用软件系统来获取计算力、存储空间以及信息服务，用户可按需来灵活扩展，并进行定制和管理，为生产生活提供可靠支持。

云计算技术的应用越来越广泛，具有虚拟化、大规模、高可靠性、通用性以及高可扩展性等特点，以及可以与物联网技术进行有效联合应用。对大数据和云计算技术进行分析，可以确定两者之间的密切联系，面对越来越大的数据量，需要完成的计算量不断增加，单独计算机并不能够独立完成所有数据的处理任务，相比来讲云计算强大的并行计算以及分布式计算能力更强，实际应用优势更加明显。

3.物联网技术

简单来讲物联网技术即“物物相连的互联网”，实现了自动感知技术、智能识别技术与普通计算及泛在网络的融合，可实现不同信息传感设备，如红外感应器、射频识别装置、全球定位系统以及激光扫描器等与互联网的有效连接，使得通信效率更高[3]。并且，利用接口与无线网络（固定网络），可实现物体与物体以及人与物体的有效连接，使得不同物体、物人之间的交流效率更高。物联网技术的核心在于传感器技术，目前所应用的计算机多数只能够对标准数字信号进行处理，因此需要利用标准传感器来将模拟信号转换成数字量。

而物联网技术的应用，通过嵌入式技术实现了计算机软硬件、传感器自动识别技术以及集成电路系统等多种技术的有效结合，对数据的处理效率更高。目前嵌入式技术已经被广泛地应用到智能移动终端产品中，改善了生活方式，促使工业经济的进一步发展，甚至在航天卫星系统中应用，为国防军事提供了一定支持[4]。物联网结构体系包括应用层、支撑层、感知层、平台层以及传输层几部分。

三、煤矿信息生产系统

对于煤矿生产来讲，其所处于的地理条件特殊，再加上井下工作环境复杂性高，相比其他行业在综合自动化建设方面起步较晚，且存在较大的安全隐患。在自动化水平不断提高的背景下，煤矿自动生产体系建设越来越完善，但是在综合自动化的建设及应用上目前并没有得到统一，面对实际情况不同研究人员提出的策略不同，包括综合自动化、自动化、信息化以及数字化等。

其中，综合自动化生产系统的实现，前提必须要实现各子系统设备的联网以及远程遥控，针对煤矿井建立一个全覆盖通信网络，确保能够将全矿井各系统数据全部接入到系统平台内并显示出来，为安全高效化生产提供支持[5]。

综合自动化生产系统的建设，是以PLC/单片机为载体，达到各子系统设备远程自动控制的目的。其中，全礦井覆盖的通信网络，提出了不同的设计方法，如总线技术、EPON技术与工业以太网技术等。目前我国多数煤矿井下通信网络均采取图1的方式，以工业以太网技术为核心，构建煤矿井下骨干通信网络。从现代发展角度来分析，综合自动化生产系统可以作为煤矿物联网发展基础，争取与大数据技术以及云计算技术进行有效联合，进一步提高煤矿生产以及管理的自动化水平，改善井下工作环境，降低各种原因造成的安全事故，提高井下工作的安全性[6]。同时，全新综合生产系统的建立，提高了对生产阶段产生数据的分析利用，将各子系统接入系统平台中，做到信息共享，为下一阶段生产决策的制定提供科学支持，确保能够更加准确、精细的完成生产指挥调度。

四、基于物联网与云计算的大数据处理

大数据即所有用户在使用互联网的过程中产生并积累的网络行为数据，数据规模非常庞大，其代表的商机以及价值使其成为社会发展的全新资源。以物联网和云计算技术为基础的大数据处理计算，主要的一点是要提高数据运行速度，且在数据传输过程中采用分级网络编码[7]。大数据与云计算两者之间密不可分，通过物联网获取海量数据后，基于大数据与云计算技术的融合，可进一步降低大数据的处理成本，同时提升大数据的可伸缩性，实现数据的充分挖掘，为云服务提供堅实基础。

1.网络数据传输与计算

基于物联网与云计算的大数据处理，为提高数据处理效率，其应用的是分级网络编码对网络数据进行传输，传输过程中以网络数据宿点集合为基础，获得网络传输延迟值估计公式，并根据估计公式内网络数据有限域的阶的变动来获取数据传输参数，实现多网络数据的可靠传播。

2.网络数据存储与查询

应用分组存储的方式来对网络数据进行存储，能够进一步减少所需的网络存储空间。大数据存储过程中，通过网络数据测点和分子存储组数的关系式，便可获得分组后的网络文件数据总量，并以分组后的网络文件数据量总和为依据，实现网络数据的存储。

五、基于大数据、云计算及物联网技术的煤矿安全生产系统

1. 技术融合必要性

大数据、云计算以及物联网技术的有效融合，是以实现煤矿安全生产为根本目的，以高新技术为支持，建立一个矿山物联网，实现所有工作人员、环境条件以及设备机械的密切联合，更加全面的来掌握井下生产实际情况。煤矿井下作业环境条件十分复杂，环境条件一旦发生变化将会直接影响着设备的运行方式，增大井下工作的安全威胁。因此便可以将井下工作人员、作业环境以及机械设备看作为一个系统，并采取手段来对其进行控制，通过对所得各类数据的分析处理，为每一个阶段的决策提供数据支持，争取达到安全生产的目的[8]。例如以往基于以太网建立的井下通信系统，完全可以通过物联网技术来解决无线网络通信问题，提高通信安全性与稳定性。

对于一般生产管理系统，大部分只是对矿井安装了环境监测监控系统、提升机等重要设备的监控系统以及模拟式工业电视，实际上可以收集获取以及保留的生产数据非常少，且存在严重的片面性，无法全面掌握井下状况。

通过大数据、云计算以及物联网技术的联合应用，对传统生产管理系统进行调整改造，不仅可以对环境监测监控系统扩容、工业电视数据改造，还可以获取大量生产数据，作为安全管理工作开展的重要支持。包括井上井下变电所各开关电压、电流、功率因数，井下泵房与水位运行值等，更及时的获取全面数据，实现灵活的生产调度管理[9]。当物联网覆盖的子系统足够多时，必定能够实现对整个井下生产状况的动态管理。

而达到物联网建设效果后，所需要处理的数据量激增，还需要有大数据技术和云计算技术作为支持，不仅实现对数据的简单分析，更是进一步对数据之间的联系和内在价值的有效挖掘，明确不同数据之间隐含的内在联系。尤其是针对煤矿井下环境、人员活动、灾害高度耦合的大系统，所获取和处理的数据越多，可以完成的灾害预警模型维数也就越高，相应的井下生产事故预警预报效果越准确。

因此，大数据、云计算以及物联网技术在煤矿安全生产中的应用作用显著，如图2所示，还需要结合实际情况，在现有基础上做更为深入的研究，争取实现煤矿安全生产管理系统的改造。

2. 融合技术应用前景

基于大数据、云计算以及物联网技术的煤矿安全生产系统的实现，对进一步提高煤矿生产安全性具有巨大的推动作用。技术的融合应用，可以直接使得传统的被动式检测监控系统转换为主动式、多参数融合且具备预警功能的监测监控系统（图3），以所获取的各类生产数据为依据，实现井下全环境、全过程的动态管理。所有工作人员均能够通过系统平台来获取所需信息，并且可以将环境安全信息转换为可主动感知人员环境的安全信息、预警预报信息等，在发生安全事故前提醒其快速撤离危险区域，进而能够减少人员伤亡，提高井下作业安全性[10]。

另外，除了要看到技术融合带来的优势，同时也需要注意其中的问题，例如：

（1）统一技术标准

鉴于云计算对于大数据处理的应用优势，市场上越多越多的企业将研究重点转向云计算方向，但是目前来讲我国对于此方面还未建立统一的技术标准，尤其是接口标准，存在各自为政的情况，这样就遗留下不同服务之间无法连接应用的隐患，还应加强研究早日解决此类问题。

（2）云计算规模及运行

基于大数据、物联网以及云计算融合技术的煤矿生产安全管理系统的实现，关键在于三者的联合，实现对煤矿所有子系统的可靠连接，通过全面获取收集生产阶段产生的海量信息数据，以云计算技术为支持，实现数据分析处理，挖掘不同类数据之间的联系，为科学决策提供可靠保障，这是推动煤矿安全生产的核心要求。

实际上来讲，数据的建模、分析以及挖掘，并以此为支持实现安全预警预报，并不能够完全通过计算机程序实现，同时还需要有众多理论实践经验丰富的专家参与负责主导。这样就提出了一个新问题，即是否需要专门从事煤矿安全的数据网络运营商，以及是否应建立一个全煤炭行业数据分析服务运营商，来为煤矿物联网的实现与应用提供服务，这也是亟须解决的问题之一。

六、结束语

结合大数据、物联网以及云计算技术的特点，分析可以判断其必定会提升生产管理效率的重要技术手段，尤其是三者的融合应用，更是充分发挥其所具有的技术优势。本次通过煤矿安全生产为例的分析，可以确定加强对大数据、物联网以及云计算技术的研究，对提升社会经济发展至关重要。

参考文献：

[1]张启.基于大数据、云计算和物联网传感器技术的畜牧业信息化研究[J].农家参谋， 2019（18）：142.

[2]陈溦.云计算及物联网下的供应链管理应用探讨[J].管理观察， 2019（20）：27-28.

[3]焦文.云计算和物联网的网络大数据技术分析[J].信息通信， 2019（07）：124-125.

[4]张州.云计算和物联网的网络大数据技术分析[J].科学技术创新， 2019（09）：85-86.

[5]王瑶茜，荆丽梅，赵自鹏.基于大数据、云计算和物联网传感器技术的有效结合与应用[J].信息与电脑（理论版）， 2018（21）：168-169.

[6]张玲，韩俊刚.物联网和大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究分析[J].信息记录材料， 2018，19（06）：112-113.

[7]孙洪民，张忠坚，彭辉.云计算和物联网的网络大数据技术与分析[J].管理观察， 2018，38（12）：57-58.

[8]许彧.浅析云计算、物联网和大数据技术[J].现代信息科技， 2018，2（03）：69-71.

[9]黄伟.物联网和大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].电子世界， 2017（18）：88.

[10]杨晶洁.物联网和大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].科技资讯， 2017，15（09）：28+30.

作者：张自成

煤矿安全环境监测探讨论文 篇3：

煤矿安全监控系统研究综述

【摘 要】瓦斯治理历来是煤矿安全生产的重点与难点。由于涉及技术装备、管理水平、人员素质、责任制度等多方面的问题，因此可以说防治瓦斯是一项极其繁杂的系统工程。运用信息技术改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平，已经成为我国煤矿安全生产的迫切需求。下面笔者就煤矿瓦斯监控系统等内容进行具体的阐述，以供同行探讨。

【关键词】煤矿；瓦斯；监控系统

0.引言

瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一，瓦斯防治对煤矿安全生产具有十分重要的意义，近年来，为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求，国内煤矿开采强度普遍增大；随着开采深度向深部延深，多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井，这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一；另一方面，国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明，瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。

煤矿安全监控系统：是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。该文就煤矿瓦斯监控系统进行阐述，同时介绍了其存在的問题及其解决措施，具有一定借鉴意义。

1.煤矿瓦斯监控系统的结构组成

1.1中心站

1.1.1中心站系统组成

中心站由监控主机工控服务器、系统监控软件、网络附件系统、电源系统、网络打印机、中心监控大屏系统、大屏幕控制软件、大屏幕控制开关电源等组成。

1.1.2中心站软件功能

监控主机服务器可以进行数据存储、报警、显示、打印，同时可以在监控中心设置“各矿瓦斯数据监视大屏”，对井下各分站进行监测监控。主要功能有：（1）简单配置功能。地面可对井下分站、传感器的数量、类型、参数、安装地点等进行设置。（2）丰富的图形功能。各种瓦斯监测数据动态图形、柱状图、实时曲线、历史曲线显示。（3）用户根据实际情况自行设计实用的报表功能。软件可自动生成报表，报表内容、起止时间可由用户设定。（4）可靠的存储功能。软件可根据具体要求定时存储一组数据。（5）进行实时数据、实时曲线、实时报警数据、实时断电数据查看，历史数据显示，历史曲线、历史报警数据、历史断电查看，其它历史故障、传感器标定、传感器设置、数据传输设置。

1.2井下分站

尽管各厂的监控系统井下分站形式多样，但基本上具备以下功能：（1）开机自检和本机初始化；（2）通信测试；（3）分站设程控（实现断点仪、风电瓦斯闭锁、瓦斯管道监测和一般的环境监测）；（4）死机自复位且通知中心站；（5）接收地面中心站初始化本分站参数设置（如传感器配接通道号、量程、断电点、报警上限和报警下限等）；（6）分站自动识别配接传感器类型（电压型、电流型或频率型等）；（7）分站本身具备超限报警；（8）分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作和异地断电。

监控系统的软件设计主要解决煤矿井下采区现场监控设备的注册，具有数据的接收、转发、管理、发布和远程控制等功能。监控软件的结构和功能分以下几个模块：注册模块、数据接收模块、数据转发模块、数据存储处理模块、数据管理模块、数据发布模块、远程控制模块。

1.3通信接口

井下瓦斯等信息采用分时多路复用技术传输，信息的传输是井下监控分站的信息交换过程。信息传输的主要表现为：信息下发是由地面主机产生的，传输到井下的监控仪处理后，执行各种反馈任务。井上、井下信息传输设备接口通常采用RS485通信协议和CAN总线通信。RS485采用差分平衡式无地线传输方式，数据传输质量高，抗干扰能力强，符合欧洲工业标准。随着CAN总线技术的发展，分站通过CAN总线中心站计算机进行数据通讯，能够满足矿井监控系统对监控分站的要求。

1.4瓦斯传感器

传感器的稳定性和可靠性，是煤矿监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键。催化的燃烧型瓦斯传感器是当前煤矿使用最广泛、最普通的瓦斯传感器，是煤矿用来监控矿井瓦斯动态的有效工具。随着其技术的发展与完善，该类型仪器近年来发展迅猛，产品种类繁多，从报警矿灯、便携式瓦斯报警仪到安全监控系统中的低瓦斯传感器，现已占据了煤矿瓦斯检测的主导地位。

2.煤矿瓦斯监控系统存在的问题及其解决措施

在安全监控系统方面，计算机硬件采购投入大，软件投入少；信息平台已建立，但没有有效利用各类信息。目前，在我国煤矿安全监测行业，煤矿安全监控系统并没有统一的通信协议，系统各自处于封闭状态，系统间无法实现信息资源共享，很难实现更高级别联网及实行监控和管理。

因此，煤矿瓦斯监控系统不应仅仅限于能实现监测监控，还应研发出能根据被监测环境地点的参数进行有效危险性判别、分析并提出专家决策方案的新软件。同时系统应用软件应向网络发展，按统一格式提供监测数据，针对通信协议不规范和传输设备物理协议不规范的情况，应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径，或制定相应的专业技术标准。这对促进矿井监控技术发展和系统推广应用均具有重要意义，同时研制高可靠性瓦斯传感器、强化技术培训等等、提高现场管理和对监测系统的维护水平等等，都能很好的确保系统的正常运转。

3.结束语

随着国家经济的快速发展，煤炭工业出现了历史以来最好的情况，煤炭持续出现买方市场，煤矿效益大大提高，用在生产和安全方面的投入明显增加了，特别是最近几年通过国家安全治理整顿，加大安全监察和资金投入力度，落实国家提出的“先抽后采、以风定产、监测监控”瓦斯治理十二字方针后，全国各国有煤矿矿井基本上都购置安装了安全（通风）监测监控系统，实现了对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风压、温度、风机开停、风门开关的自动、连续、集中监测和瓦斯超限、报警断电，曾多次避免了瓦斯和火灾事故。大部分矿区还实现了全局、全省监测数据联网，对煤矿安全生产起到了重要的促进作用。

【参考文献】

[1]王衍生，尹经梅，刘平.监测监控系统在矿井瓦斯管理中的应用[J].矿业安全与环保，2000（S1）：71-72.

[2]吴资玉.数字通信原理[M].北京：中国物资出版社，1999.

作者：冯靖