發(fā)布時間：2022-07-16 04:37:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦自動化通信技術(shù)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要:在煤炭企業(yè)發(fā)展中，安全問題一直都是關(guān)注重點，因此，就需要重視煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)。但在實際工作中卻發(fā)現(xiàn)，很多煤礦企業(yè)在應(yīng)用安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)中存在不少問題。所以應(yīng)聯(lián)系實際情況提出有效解決措施，促進煤礦企業(yè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:煤礦安全生產(chǎn);監(jiān)控;通信技術(shù)
1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的目的
盡管經(jīng)過多年發(fā)展，煤炭行業(yè)發(fā)展十分迅速，也為國家?guī)砹司薮蠼?jīng)濟效益，然而，煤炭開發(fā)安全問題卻成為人們關(guān)注重點，為減少安全事故發(fā)生，促進煤炭行業(yè)發(fā)展，避免人為參與造成管理不善等不良事故的出現(xiàn)，就需要在事故出現(xiàn)以前，通過預(yù)警機制減輕安全事故所帶來的不利影響，這就需要重視煤礦安全生產(chǎn)，加強對煤炭安全生產(chǎn)的監(jiān)督，強化通信技術(shù)，只有這樣才能保證煤礦始終處于安全生產(chǎn)，更可以促進煤炭企業(yè)發(fā)展。
2煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)應(yīng)用
2．1煤礦安全監(jiān)控技術(shù)與標準
為防止煤礦生產(chǎn)中會發(fā)生爆炸的情況，縮短電線傳輸距離，優(yōu)化井下工作環(huán)境，就需要構(gòu)建樹形結(jié)構(gòu)安全生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)施，增強煤礦企業(yè)在市場中的競爭能力。針對井下工作環(huán)境較差，電網(wǎng)電壓容易受幅度范圍等因素的影響，在實際安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中就要應(yīng)用合適的傳感器，同遠程供電的方式實現(xiàn)供電目標，同時，采用這樣的方式還可以去到中繼器在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，這也是提高煤炭安全生產(chǎn)的有效措施［1］。
2．2全礦井移動通信技術(shù)與系統(tǒng)
要實時了解煤礦井下實際工作情況，相關(guān)工作人員經(jīng)常需要運用調(diào)查的方式實現(xiàn)這一目標，為更好地掌握井下工作情況與煤礦井下的無線傳輸規(guī)律與特點，就需要做好礦井工作分析，滿足移動通信需求等各種需求。由于煤炭礦井工作中對無線運輸損耗的影響較大，發(fā)射功率也會受到很多限制，不僅要求所使用的設(shè)備體積要小，還要具有良好的抗干擾能力，減少故障發(fā)生概率，同時，可以接受多種電源，所以就需要做好基站分析工作，保證礦井始終處于移動通信中。為實現(xiàn)這一目標就需要將現(xiàn)代科技應(yīng)用進來，研制出與WIFI技術(shù)相類似的產(chǎn)品，增強礦井移動通信系統(tǒng)，這樣就可以保證煤礦始終處于安全運行狀態(tài)，不僅可以防止安全事故發(fā)生，還可以將危險轉(zhuǎn)移出去，即便發(fā)生安全事故，也能夠做好救援工作，將安全事故所帶來的損害降到最低［2］。
2．3確定煤礦工人位置的監(jiān)測系統(tǒng)
雖然煤礦企業(yè)為防止安全事故發(fā)生所帶來的不良影響，讓下井的工作人員都佩戴了GPS系統(tǒng)，但受多種因素影響，井下并不能完全被GPS信號所覆蓋，這就需要聯(lián)系實際情況，做好定位檢測系統(tǒng)的研究。在實際設(shè)計中至少要滿足以下幾點要求:首先，保證識別卡與安全監(jiān)控系統(tǒng)分站間的無線傳播距離在10m以上。其次，對于安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的識別卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，針對識別卡的并發(fā)數(shù)量最低應(yīng)為80個。最后，將安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的出錯率降到0．01%以下，在安裝識別卡的過程中，要保證最少為8000個。由于安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是為監(jiān)控部門提供井下工作人員精準位置，所以，如果當(dāng)井下工作人員出現(xiàn)超標或有人進入危險區(qū)域以后，位置檢測系統(tǒng)就要及時確定人員具體位置，幫助相關(guān)工作人員最好營救工作。此外，還要通過了解工作人員的位置，掌握工人的出勤情況與工作情況，以便做好管理人員安排，減少不良事件的出現(xiàn)。
2．4提高煤炭產(chǎn)量的監(jiān)控技術(shù)
為保證煤炭資源可以長久使用，相關(guān)技術(shù)人員要重點研究提高煤炭產(chǎn)量的監(jiān)控系統(tǒng)。這樣不僅可以促進煤炭生產(chǎn)，還可以為煤炭企業(yè)提供實時信息，做到每隔一小時匯報一次產(chǎn)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)國家與地區(qū)的政策做好數(shù)據(jù)核對與分析。如果發(fā)生煤炭企業(yè)所開采出現(xiàn)的資源與國家或地區(qū)設(shè)定標準違背，相關(guān)部門就可以立即受到報警信息，然后通過嚴懲防止此類情況再次發(fā)生。此外，煤炭企業(yè)還要做好技術(shù)監(jiān)控，幫助相關(guān)部門做好審查工作中，保證所提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效，與企業(yè)實際生產(chǎn)相一致。同時，在企業(yè)發(fā)展中還要做好規(guī)范工作，避免隨意開采煤炭資源情況的發(fā)生，只有這樣才能促進我國煤炭資源能夠被后世使用，這也是促進我國經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。
2．5遠程監(jiān)控技術(shù)
首先，為減少煤炭資源開發(fā)中所帶來的不利影響，就要將各種事故降到最低，參與井下工作的人員也要盡量少，因此，國家相關(guān)部門就要明確指出參與井下工作的具體人員，避免因參與人員過多而造成不必要的損失。做好實行遠程無人監(jiān)控，通過這樣的技術(shù)不僅可以實時了解井下工作人員的實際情況，還可以隨時獲得井下具體人數(shù)，如果人員過多，就會發(fā)出預(yù)警信息，相關(guān)工作人員也可以及時將多余人員調(diào)上來，防止意外情況的出現(xiàn)。其次，為避免井下施工人員過多，通過無人值守遠程監(jiān)控技術(shù)也可以為相關(guān)工作人員提供必要的供電系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等，且這些系統(tǒng)都是在無人的情況下開展的這樣就有效防止了因人數(shù)過多而造成不必要的損失，同時還可以節(jié)省大量人力、物力與財力，不僅可以降低煤炭資源成本，還可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。這些都是應(yīng)用無人遠程監(jiān)控系統(tǒng)所帶來的好處。
3煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展
為提高煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用，還需要重視未來技術(shù)的發(fā)展與研究。首先，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)應(yīng)朝著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，以此降低成本，同時也可以使煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控更加完善，增強企業(yè)在的競爭能力。其次，構(gòu)建煤礦一體化通信技術(shù)，為提高煤礦安全生產(chǎn)能力，還需要重視煤礦生產(chǎn)調(diào)度，增強應(yīng)急通信能力，最好將語音通信、視頻通信等聯(lián)系在一起，只有這樣才能促進企業(yè)發(fā)展，尤其是在救援上應(yīng)實現(xiàn)通過視頻了解井下人員的實際情況。最后，在井下還要應(yīng)用生命探測技術(shù)，特別是在災(zāi)難發(fā)生以后，可以利用該技術(shù)在地上就了解人員生存情況，做到及時探究井下幸存人員的生命跡象，確定其準確位置，然后根據(jù)實際情況開展營救，將損失降到最低，只有這樣才能真正發(fā)揮煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的作用。此外，還要做好探尋無盲點，在搜救過程中應(yīng)盡量使用救災(zāi)機器人，以防人工搜救發(fā)生危險等情況的出現(xiàn)，利用機器人就可以將人類損失降到最低，真正起到安全生產(chǎn)的作用。
4結(jié)論
監(jiān)控技術(shù)與通信技術(shù)的不斷提高，可以促進企業(yè)發(fā)展，同時還可以規(guī)避安全事故。尤其是在開發(fā)煤炭資源的過程中，要加強煤礦安全探究，只有這樣才能保證井下人員的生命安全，真正促進煤炭企業(yè)發(fā)展，并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這與國家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的研究。
作者：程亮 單位：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
摘要：基于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的基本概述，分析目前中國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的現(xiàn)狀，提出其發(fā)展趨勢，旨在加強行業(yè)交流，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)，確保員工生命健康，以利于煤礦企業(yè)長遠發(fā)展。
關(guān)鍵詞：煤礦安全生產(chǎn)；監(jiān)控；通信技術(shù)
0引言
煤炭是中國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的重要資源，其占中國一次能源消費的比重約70%。然而煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，并且開發(fā)條件十分惡劣，接近一半的礦井都是瓦斯礦井，進而增加安全生產(chǎn)煤礦工作的難度，而且近年來煤礦事故死亡人數(shù)居高不下[1]。此外，隨著煤礦采掘深度不斷加深，高效率、高產(chǎn)量礦井不斷涌現(xiàn)，煤礦企業(yè)需要更新安全技術(shù)。由于煤礦安全事故頻頻發(fā)生，加上煤礦企業(yè)長遠發(fā)展的需要，很多煤礦企業(yè)都采用安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是指企業(yè)采用機電設(shè)備監(jiān)控煤礦生產(chǎn)中排水、提升、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)及溫度、煙霧、風(fēng)速、瓦斯等參數(shù)，并且通過計算機技術(shù)處理信息數(shù)據(jù)的一種應(yīng)用系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)的應(yīng)用可有效提高煤礦生產(chǎn)的安全系統(tǒng)，并且大幅度提高煤礦生產(chǎn)效率。
1基本概述
目前，很多煤礦企業(yè)已經(jīng)采用安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息通信、控制與監(jiān)測、采集信號等功能集中在同一系統(tǒng)中，充分利用板塊化的構(gòu)思來對軟件程序、硬件思路進行設(shè)計[3]。監(jiān)測人員通過該系統(tǒng)可實時觀察礦井員工的作業(yè)環(huán)境有無危險因素，并且分析監(jiān)測數(shù)據(jù)信息預(yù)測是否會發(fā)生煤礦安全事故，有利于管理人員及時發(fā)現(xiàn)危險因素，并且及時采取有效的預(yù)防措施來確保作業(yè)員工的生命健康，降低煤礦事故的發(fā)生率。該系統(tǒng)采用特定的芯片作為實時傳輸數(shù)據(jù)的工具，并且根據(jù)用戶需要將歷史數(shù)據(jù)以不同的電路及數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示出來。系統(tǒng)設(shè)計人員采用非常簡單的方式連接硬件，不管在多么惡劣的工作環(huán)境中，該系統(tǒng)都可正常工作，且確保通信數(shù)據(jù)的質(zhì)量，正是由于這些優(yōu)勢，該系統(tǒng)得到廣大煤礦企業(yè)的認可而廣泛應(yīng)用。通過分析監(jiān)控與通信系統(tǒng)，可發(fā)現(xiàn)其具有四方面特征：a)可監(jiān)測與控制相同時間內(nèi)整個煤礦井下的狀況，真實記錄模擬量，通過可調(diào)取歷史報警記錄來獲取完整的資料信息[4]；b)可在電腦操作狀態(tài)下采用編碼技術(shù)，且通過通信技術(shù)來判定數(shù)據(jù)，以聲光的形式提醒礦井作業(yè)人員，確保井下作業(yè)環(huán)境的安全；c)可對斷電進行恢復(fù)操作，無需到現(xiàn)場執(zhí)行，采用異步控制及遠程控制就可達到預(yù)期效果；d)在實時監(jiān)控過程中，能全面、真實了解礦井下員工的工作環(huán)境，為正確判斷其安全性提供依據(jù)。
2煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀
2.1井下作業(yè)員工定位技術(shù)
因為多數(shù)礦井下的GPS相關(guān)信號難以覆蓋所有通道，所以國家對此提出一系列要求：企業(yè)在井下設(shè)置的識別卡必須超過8000個，監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的漏讀率必須低于0.01%，識別卡的數(shù)量必須超過80個，識別卡發(fā)生位移的速度必須超過5m/s，監(jiān)控系統(tǒng)分站、識別卡間的傳播距離必須超過10m。大部分煤礦事故都是發(fā)生在礦井下，要想確保井下作業(yè)員工的生命安全，煤礦企業(yè)必須在井下設(shè)置定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實時收集井下的數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，為調(diào)整開采計劃提供依據(jù)[5]。倘若礦井下已發(fā)生特大煤礦安全事故，該系統(tǒng)可利于縮短搶救人員搜出井下員工的時間，贏得搶救時間。過去的GPS信號難以覆蓋礦井下的每個地方，相當(dāng)一部分的巷道屬于信號盲區(qū)。隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展，目前很多企業(yè)逐漸采用漏泄電纜、RFID系統(tǒng)，為定位井下員工提供向?qū)А?
2.2全井下移動通信
有關(guān)專家發(fā)現(xiàn)很多煤礦井下具有特定的無線傳輸規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)井下無線傳輸具有電氣防爆能力強、防護性能良好、抵抗故障較強、設(shè)備體積不大、衰減速度較大等特征，為此，認為可采用多基站類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[6]。有的研究通過高科技術(shù)，順利研發(fā)構(gòu)建在WIFI基礎(chǔ)上的通信系統(tǒng)，實踐證明，該系統(tǒng)對于應(yīng)急救援、安全避險等過程中具有至關(guān)重要的作用。
2.3監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)
一些研究發(fā)現(xiàn)，對于作業(yè)環(huán)境非常惡劣的礦井，并且電壓波動較大，為此技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用遠程供電；對于電線可傳輸較遠距離、電氣極易出現(xiàn)爆炸情況的煤礦井，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用樹形結(jié)構(gòu)安裝。
2.4產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)及其技術(shù)
近幾年，中國煤炭生產(chǎn)難以滿足經(jīng)濟建設(shè)的需要，進而很多煤炭企業(yè)只追求短期利益，對煤炭進行無節(jié)制、無計劃地開采，嚴重威脅子孫后代的利益。為了提高中國煤炭資源的開發(fā)及使用年限，一些專家著手研究產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過遠程傳輸手段，實時監(jiān)控煤礦產(chǎn)量，按照相關(guān)規(guī)定來評價、核對收集的數(shù)據(jù)。倘若煤炭企業(yè)產(chǎn)量已經(jīng)超出相關(guān)規(guī)定，則管理部門系統(tǒng)會出現(xiàn)警告信息，給予企業(yè)一定的處罰。通過產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)，管理部門可清楚掌握企業(yè)生產(chǎn)情況，便于審查，同時有效提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性及準確性，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)工作，有效制止企業(yè)無節(jié)制開采的行為，確保國家煤炭資源的使用年限，有利于中國經(jīng)濟建設(shè)長遠發(fā)展。
2.5無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)
為降低特大煤礦事故的發(fā)生率，在進行井下煤礦開采過程中，通常應(yīng)盡量減少井下作業(yè)員工。為此，管理部門應(yīng)針對井下作業(yè)員工的人數(shù)提出相關(guān)要求，為有效避免井下作業(yè)員工人數(shù)超出標準，要實時監(jiān)控井下人數(shù)。有些專家研發(fā)無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員通過該系統(tǒng)能實時掌握井下作業(yè)員工的數(shù)量，倘若發(fā)現(xiàn)井下員工數(shù)量超過標準的情況，則該系統(tǒng)自動顯示預(yù)警，進而有利于調(diào)整井下工作員工的數(shù)量。為防止井下作業(yè)員工數(shù)量超出標準的情況，該系統(tǒng)設(shè)置無人軌道、無人膠帶、無人供電等系統(tǒng)，可有效降低由于井下作業(yè)員工數(shù)量超標而導(dǎo)致煤礦安全事故的發(fā)生率，并且大幅度節(jié)約煤礦生產(chǎn)的財力、物力及人力資源，可有效降低生產(chǎn)成本。
3煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)發(fā)展趨勢
3.1一體化的通信系統(tǒng)及技術(shù)
為提高應(yīng)急通信的要求，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)研發(fā)一體化的通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備以下功能：固定與移動通信，短信、視頻、語言等形式的通信，監(jiān)測位置、緊急呼叫、應(yīng)急擴音、報警聯(lián)動等功能。
3.2礦用物聯(lián)網(wǎng)
為減少煤礦企業(yè)的庫存煤炭量，并且降低企業(yè)生產(chǎn)成本，企業(yè)應(yīng)當(dāng)采用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全程監(jiān)管地測、通風(fēng)、電氣、提升、運輸?shù)妊b備的使用、倉儲、運輸、采購等各個環(huán)節(jié)，可從以下幾點著手：研發(fā)水泵操作人員、采煤機器的司機、絞車的司機、放炮員工、電鉗員工、安全檢查人員等員工工作環(huán)境員工、機器環(huán)閉鎖的相關(guān)系統(tǒng)，研發(fā)員工、掘進機器、采煤機、膠輪車等靜、動目標的管控系統(tǒng)，制定聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處理、傳輸、編碼等相關(guān)標準。
3.3特大事故預(yù)警技術(shù)
研發(fā)特大事故預(yù)警技術(shù)是降低事故發(fā)生率的有效措施。目前，監(jiān)控系統(tǒng)具有斷電和預(yù)警功能，少數(shù)企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)具有特大事故預(yù)警的作用，但準確度不高，無法滿足安全工作要求。為此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)強化這方面的研究。
4結(jié)語
煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)對于作業(yè)人員、企業(yè)長遠發(fā)展、國家經(jīng)濟建設(shè)都具有至關(guān)重要的作用。為此，探究煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)具有現(xiàn)實的意義。在簡要分析監(jiān)控與通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從井下作業(yè)員工定位技術(shù)、全井下移動通信、監(jiān)控系統(tǒng)與技術(shù)、產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)及其技術(shù)、無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)等方面闡述目前中國煤礦企業(yè)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，從一體化的通信系統(tǒng)及技術(shù)、礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、特大事故預(yù)警技術(shù)等方面提出未來發(fā)展趨勢，以期提高煤礦生產(chǎn)的安全性，確保作業(yè)員工的生命安全，促進企業(yè)長遠發(fā)展。
作者：李大鵬 單位：潞安集團潞寧煤業(yè)有限責(zé)任公司
1煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1煤礦自動化技術(shù)
煤礦自動化技術(shù)在我國的發(fā)展起始于20世紀60年代，繼電器是當(dāng)時主要的煤礦自動化器件，當(dāng)時的煤礦自動化也只是簡單的開停與閉鎖控制，而且控制器不但體積龐大，安全性與可行性也很差。20世紀70年代和80年代中期，晶體管與邏輯電路開始的大量出現(xiàn)，它們的出現(xiàn)取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件，它們的應(yīng)用使控制器的體積得到了大幅度的縮小，并且把控制器的功能改進了。80年代末90年代初，開始出現(xiàn)了單片機，由于單片機的運算與控制能力都比較強，晶體管與邏輯集成電路控制系統(tǒng)很快被其取代，單片機成為了自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)秀控制單元，這使得煤礦自動化控制系統(tǒng)的安全性與可靠性都得到了大幅度的提升，煤礦自動化控制與檢測系統(tǒng)才真正具有了實用功能。但這個時期形成的煤礦自動化系統(tǒng)還屬于獨立系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間不能進行信息交換。簡單的調(diào)制方式是其內(nèi)部信息傳輸?shù)闹饕绞健Ｖ钡?1世紀初，隨著太網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了煤礦各專用監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳輸可以用高速信息網(wǎng)絡(luò)來傳輸，總線傳輸技術(shù)也逐步成為各專用監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部之間信息傳輸?shù)闹饕绞剑咚傩畔⑼ǖ赖慕ⅲ姑旱V各專用監(jiān)控子系統(tǒng)的集成與實時監(jiān)控得到了實現(xiàn)，使煤礦自動化系統(tǒng)的自動化水平躍上了一個新的臺階。
1.2礦井通信
煤礦的生產(chǎn)指揮工作要想順利進行，必須要做好礦井通信工作。由于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)工序較多且作業(yè)地點分散，要想用一種通信系統(tǒng)和方式來把全礦覆蓋很難。按使用方式可把礦井通信大致分為固定通信與移動通信，按通信覆蓋區(qū)域可把煤礦通信系統(tǒng)分為全礦井通信與局部礦井通信。防爆磁電電話是我國早期主要采用的礦井調(diào)度通信方式，隨著時代的發(fā)展礦用模擬程控調(diào)度通信系統(tǒng)在20世紀80年代開發(fā)出來了，90年代時數(shù)字程控調(diào)度通信系統(tǒng)也開發(fā)出來了，這時已經(jīng)幾乎能滿足礦井調(diào)度通信的需求。礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄露通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)以及礦用CD-MA通信系統(tǒng)是礦用移動通信系統(tǒng)的主要形式。其中應(yīng)急救災(zāi)時主要用到的通信系統(tǒng)是礦用透地通信系統(tǒng)，局部通信主要用到的通信系統(tǒng)是漏泄通信系統(tǒng)，感應(yīng)通信系統(tǒng)，礦用載波通信系統(tǒng)，全礦井無線通信主要用到的通信系統(tǒng)是礦用小靈通系統(tǒng)與CDMA通信系統(tǒng)。
2煤礦自動化技術(shù)
2.1高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)是我國目前主要使用的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其中冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國煤礦自動化系統(tǒng)的主要傳輸平臺，很多礦井都在使用。由于專用工業(yè)控制網(wǎng)的開放性比較差，在我國只有幾個別的礦井在裝備使用，而礦用CEPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種新系統(tǒng)，視頻、數(shù)據(jù)、語音等信息都可以傳輸，其應(yīng)用前景十分廣闊。
2.2自動化平臺軟件
管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動化平臺軟件的兩種主要形式。管控軟件在控制層的管控服務(wù)器內(nèi)安裝，Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中安裝，它們是煤礦自動化控制的重要實現(xiàn)手段。
2.3局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化
礦井局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化大致可以分為：安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、水泵自動化系統(tǒng)、調(diào)度控制礦井機車系統(tǒng)、礦井?dāng)?shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)、工作面巷道監(jiān)控中心。
3煤礦通信技術(shù)
礦井有線通信主要使用的是礦井程控數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)與工作面局部擴音通信系統(tǒng)。隨著礦井大規(guī)模應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及IP語音通信技術(shù)的逐漸完善，礦井有線通信一個重要的發(fā)展方向便是礦井IP調(diào)度通信系統(tǒng)。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術(shù)，礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄漏通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)、礦用CDMA通信系統(tǒng)等等。
4若干技術(shù)問題
4.1完善與提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)
已有多種高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方案供煤礦自動化控制選擇，影響煤礦自動化正常運行能否實現(xiàn)的一個重要因素已經(jīng)成為局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化，這主要是由于監(jiān)控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點，要想使礦井自動化系統(tǒng)更完善，這就需要各生產(chǎn)廠家不斷完善與提高自身的技術(shù)。
4.2開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜
我國的礦井已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用光纜，但大巷是其主要應(yīng)用的地方，而在工作面上的應(yīng)用技術(shù)還不完善，這主要是由于工作面的生產(chǎn)條件更惡劣，易斷是普通礦用光纜的主要特點，一旦這種普通礦用光纜斷裂后很難修復(fù)。而工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，頂板監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控的信息量都非常大，要求的信息傳輸速度高，更適合采用光纜傳輸，為了適應(yīng)礦井未來的發(fā)展需求，我們必須開發(fā)開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜。
4.3煤礦供電安全技術(shù)
電參數(shù)測量以及各種保護功能是目前防爆開關(guān)設(shè)備等供電設(shè)備主
5總結(jié)
實現(xiàn)煤礦高效安全開采的關(guān)鍵技術(shù)之一便是煤礦自動化技術(shù)，而礦井通信技術(shù)又是煤礦生產(chǎn)指揮必須具備的手段之一，歷經(jīng)幾代人的努力鉆研，開發(fā)出了一系列這方面的產(chǎn)品，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，但就目前煤礦企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，它們還遠遠不能滿足煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的需求，為了真正滿足這一需求，我們要不斷利用新技術(shù)，新手段完善與提高煤礦自動化技術(shù)與通信技術(shù)，只有這樣才能保證我們煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。
作者：王博翰 單位：陜西陜煤黃陵礦業(yè)一號煤礦
1煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1煤礦自動化技術(shù)煤礦自動化技術(shù)在我國的發(fā)展起始于20世紀60年代，繼電器是當(dāng)時主要的煤礦自動化器件，當(dāng)時的煤礦自動化也只是簡單的開停與閉鎖控制，而且控制器不但體積龐大，安全性與可行性也很差。20世紀70年代和80年代中期，晶體管與邏輯電路開始的大量出現(xiàn)，它們的出現(xiàn)取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件，它們的應(yīng)用使控制器的體積得到了大幅度的縮小，并且把控制器的功能改進了。80年代末90年代初，開始出現(xiàn)了單片機，由于單片機的運算與控制能力都比較強，晶體管與邏輯集成電路控制系統(tǒng)很快被其取代，單片機成為了自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)秀控制單元，這使得煤礦自動化控制系統(tǒng)的安全性與可靠性都得到了大幅度的提升，煤礦自動化控制與檢測系統(tǒng)才真正具有了實用功能。但這個時期形成的煤礦自動化系統(tǒng)還屬于獨立系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間不能進行信息交換。簡單的調(diào)制方式是其內(nèi)部信息傳輸?shù)闹饕绞健Ｖ钡?1世紀初，隨著太網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了煤礦各專用監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳輸可以用高速信息網(wǎng)絡(luò)來傳輸，總線傳輸技術(shù)也逐步成為各專用監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部之間信息傳輸?shù)闹饕绞剑咚傩畔⑼ǖ赖慕ⅲ姑旱V各專用監(jiān)控子系統(tǒng)的集成與實時監(jiān)控得到了實現(xiàn)，使煤礦自動化系統(tǒng)的自動化水平躍上了一個新的臺階。
1.2礦井通信煤礦的生產(chǎn)指揮工作要想順利進行，必須要做好礦井通信工作。由于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)工序較多且作業(yè)地點分散，要想用一種通信系統(tǒng)和方式來把全礦覆蓋很難。按使用方式可把礦井通信大致分為固定通信與移動通信，按通信覆蓋區(qū)域可把煤礦通信系統(tǒng)分為全礦井通信與局部礦井通信。防爆磁電電話是我國早期主要采用的礦井調(diào)度通信方式，隨著時代的發(fā)展礦用模擬程控調(diào)度通信系統(tǒng)在20世紀80年代開發(fā)出來了，90年代時數(shù)字程控調(diào)度通信系統(tǒng)也開發(fā)出來了，這時已經(jīng)幾乎能滿足礦井調(diào)度通信的需求。礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄露通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)以及礦用CD-MA通信系統(tǒng)是礦用移動通信系統(tǒng)的主要形式。其中應(yīng)急救災(zāi)時主要用到的通信系統(tǒng)是礦用透地通信系統(tǒng)，局部通信主要用到的通信系統(tǒng)是漏泄通信系統(tǒng)，感應(yīng)通信系統(tǒng)，礦用載波通信系統(tǒng)，全礦井無線通信主要用到的通信系統(tǒng)是礦用小靈通系統(tǒng)與CDMA通信系統(tǒng)。
2煤礦自動化技術(shù)
2.1高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)是我國目前主要使用的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其中冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國煤礦自動化系統(tǒng)的主要傳輸平臺，很多礦井都在使用。由于專用工業(yè)控制網(wǎng)的開放性比較差，在我國只有幾個別的礦井在裝備使用，而礦用CEPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種新系統(tǒng)，視頻、數(shù)據(jù)、語音等信息都可以傳輸，其應(yīng)用前景十分廣闊。
2.2自動化平臺軟件管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動化平臺軟件的兩種主要形式。管控軟件在控制層的管控服務(wù)器內(nèi)安裝，Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中安裝，它們是煤礦自動化控制的重要實現(xiàn)手段。
2.3局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化礦井局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化大致可以分為：安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、水泵自動化系統(tǒng)、調(diào)度控制礦井機車系統(tǒng)、礦井?dāng)?shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)、工作面巷道監(jiān)控中心。
3煤礦通信技術(shù)
礦井有線通信主要使用的是礦井程控數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)與工作面局部擴音通信系統(tǒng)。隨著礦井大規(guī)模應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及IP語音通信技術(shù)的逐漸完善，礦井有線通信一個重要的發(fā)展方向便是礦井IP調(diào)度通信系統(tǒng)。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術(shù)，礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄漏通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)、礦用CDMA通信系統(tǒng)等等。
4若干技術(shù)問題
4.1完善與提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)已有多種高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方案供煤礦自動化控制選擇，影響煤礦自動化正常運行能否實現(xiàn)的一個重要因素已經(jīng)成為局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化，這主要是由于監(jiān)控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點，要想使礦井自動化系統(tǒng)更完善，這就需要各生產(chǎn)廠家不斷完善與提高自身的技術(shù)。
4.2開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜我國的礦井已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用光纜，但大巷是其主要應(yīng)用的地方，而在工作面上的應(yīng)用技術(shù)還不完善，這主要是由于工作面的生產(chǎn)條件更惡劣，易斷是普通礦用光纜的主要特點，一旦這種普通礦用光纜斷裂后很難修復(fù)。而工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，頂板監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控的信息量都非常大，要求的信息傳輸速度高，更適合采用光纜傳輸，為了適應(yīng)礦井未來的發(fā)展需求，我們必須開發(fā)開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜。
4.3煤礦供電安全技術(shù)電參數(shù)測量以及各種保護功能是目前防爆開關(guān)設(shè)備等供電設(shè)備主要具有的功能，他們一般都缺乏主動分析故障與報警的功能，這就需要我們繼續(xù)在這方面加大研究力度，把井下變電所無人值守的整套設(shè)備爭取能夠開發(fā)出來。
5總結(jié)
實現(xiàn)煤礦高效安全開采的關(guān)鍵技術(shù)之一便是煤礦自動化技術(shù)，而礦井通信技術(shù)又是煤礦生產(chǎn)指揮必須具備的手段之一，歷經(jīng)幾代人的努力鉆研，開發(fā)出了一系列這方面的產(chǎn)品，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，但就目前煤礦企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，它們還遠遠不能滿足煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的需求，為了真正滿足這一需求，我們要不斷利用新技術(shù)，新手段完善與提高煤礦自動化技術(shù)與通信技術(shù)，只有這樣才能保證我們煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。
作者：王博翰 單位：陜西陜煤黃陵礦業(yè)一號煤礦
摘要:現(xiàn)如今，我國煤礦的發(fā)展已經(jīng)越來越好，很多大型煤礦已經(jīng)充分意識到自動化技術(shù)和通信技術(shù)的重要性。在實際的煤礦開采中，人們應(yīng)用非常先進的技術(shù)手段，將煤礦開采工作推向了更高的層次。從目前的情況來看，我國煤礦開采融合了自動化技術(shù)和通信技術(shù)，這些都是現(xiàn)代化煤礦發(fā)展中的優(yōu)秀內(nèi)容。為了能夠更好地提升煤礦產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展，有關(guān)工作人員應(yīng)該充分認識到煤礦自動化和通信技術(shù)的重要性。本文將會針對煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程進行簡單的分析，并對煤礦自動化技術(shù)和煤礦通信技術(shù)等內(nèi)容進行具體的闡述。
關(guān)鍵詞:煤礦;自動化技術(shù);通信技術(shù);現(xiàn)代化發(fā)展
1煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1．1煤礦自動化技術(shù)。煤礦自動化技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀60年代，當(dāng)時繼電器是一項主要的自動化器件，但是由于受到技術(shù)方面的限制，繼電器的體積非常龐大，不僅操作起來十分困難，其安全性也較差，并不能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定的發(fā)展目標。到了20世紀70年代，我國自動化繼電器的發(fā)展出現(xiàn)了一定的進步，主要是晶體管與邏輯電路的發(fā)展開始出現(xiàn)，這為繼電器的使用給予了有力的保障。后來，單片機的出現(xiàn)開始替代了傳統(tǒng)的自動化設(shè)備，這些都將會影響到煤礦自動化通信的安全性。隨著社會的不斷發(fā)展和進步，越來越多的高效設(shè)備已經(jīng)融入到煤礦自動化設(shè)備的發(fā)展當(dāng)中，并且為提升煤礦開采的高效性奠定了堅實的基礎(chǔ)。1．2礦井通信。在煤礦開采的過程中，會涉及很多的內(nèi)容，為了確保礦井通信設(shè)備的快速發(fā)展，不僅要保證礦井設(shè)備的先進性，還需要保證通信系統(tǒng)的分散性。由于在實際的礦井通信中，經(jīng)常會遇到各種各樣的問題，要想從根本上保證礦井內(nèi)部工作人員的安全性，就應(yīng)該充分認識到礦井通信的重要性，要求礦井覆蓋面積達到一定的程度，然后按照區(qū)域覆蓋面積將煤礦通信系統(tǒng)分為全礦井通信與局部礦井通信。這些都是礦井通信技術(shù)所包含的主要內(nèi)容。在礦井通信技術(shù)的發(fā)展中，還有一些礦用通信系統(tǒng)是為了更好地提升礦用透地通信系統(tǒng)的工作效率，常見的有CDMA通信系統(tǒng)、小靈通系統(tǒng)與礦用載波通信系統(tǒng)，這些都是礦井通信系統(tǒng)中能夠經(jīng)常運用的系統(tǒng)。
2煤礦自動化技術(shù)
2．1高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。隨著社會的發(fā)展和信息化技術(shù)的進步，高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)了快速的發(fā)展，這為提升我國煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)都是我國煤礦產(chǎn)業(yè)中常見的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國煤礦自動化系統(tǒng)的主要傳輸平臺。但是，從宏觀的角度來看，由于我國工業(yè)控制網(wǎng)的開放性比較差，在我國只有少數(shù)煤礦企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)。然而，在礦井裝備當(dāng)中，常用的礦井網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會將視頻、數(shù)據(jù)、語音等多種信息結(jié)合到一起，這樣的通信效率會更高，也會更加準確地掌握煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展情況，所以，綜合來看，煤礦自動化系統(tǒng)將會有著更好的發(fā)展前景和發(fā)展空間。2．2自動化平臺軟件。煤礦自動化控制不僅需要專業(yè)的人力資源，更需要先進的信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動化平臺軟件的主要形式。自動化平臺軟件之所以能夠更好地推動煤礦通信技術(shù)的發(fā)展，就是因為自動化平臺軟件可以結(jié)合很多現(xiàn)代化的信息技術(shù)，讓先進的科學(xué)技術(shù)與實際的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展完美地融合到一起。其中，Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中比較安全，也可以起到很好的自動化控制作用，讓自動化平臺服務(wù)的發(fā)展實現(xiàn)全面的發(fā)展。不僅如此，煤礦自動化發(fā)展在現(xiàn)代化的社會發(fā)展中必將會具有非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間。與傳統(tǒng)的煤礦產(chǎn)業(yè)相比，現(xiàn)代化的煤礦產(chǎn)業(yè)中，自動化平臺軟件的發(fā)展將會更受歡迎，因為現(xiàn)代化的自動化平臺軟件不僅大大地節(jié)省了人力資源，還會很好地提升煤礦開采效率，為提升自動化平臺的快速發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。2．3局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化。在煤礦自動化和通信設(shè)備發(fā)展的過程中，經(jīng)常會涉及一些安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、水泵自動化系統(tǒng)以及調(diào)度控制礦井機車系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)在實際的礦井自動化運行中有著十分重要的意義和作用。礦井?dāng)?shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)在實際的礦井生產(chǎn)中也起著至關(guān)重要的作用。局部生產(chǎn)環(huán)境自動化是煤礦發(fā)展過程中的主要內(nèi)容。為了更好地提升煤礦自動化的發(fā)展和建設(shè)，就應(yīng)該充分認識到現(xiàn)代化技術(shù)的科學(xué)性，不要一味地運用傳統(tǒng)式的技術(shù)對煤礦進行開采，這樣不僅會浪費人力、物力，還會嚴重影響到礦井的未來發(fā)展。為了更好地提升礦井自動化發(fā)展，就應(yīng)該從根本上落實煤礦生產(chǎn)環(huán)境自動化體系。讓礦井實現(xiàn)數(shù)字化、工業(yè)化的發(fā)展。
3煤礦通信技術(shù)
在現(xiàn)代化的礦井通信技術(shù)發(fā)展過程中，礦井有線通信技術(shù)占據(jù)著十分重要的地位，無論是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是IP語音通信技術(shù)都應(yīng)該不斷地發(fā)展，為推動礦井有線通信技術(shù)的快速發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。現(xiàn)如今，為了推動煤礦產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展，還應(yīng)該學(xué)會不斷地探索和研究礦井移動通信技術(shù)，礦井移動通信技術(shù)與傳統(tǒng)的礦井通信技術(shù)相比具有很多的優(yōu)勢，首先，礦井通信技術(shù)能夠更加全面地掌握礦井的內(nèi)部情況。現(xiàn)如今還有很多較為科學(xué)的通信技術(shù)在實際的通信系統(tǒng)運行中都應(yīng)用非常廣泛。
4若干技術(shù)問題
4．1完善與提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，越來越多的人已經(jīng)認識到自動化技術(shù)對礦井生產(chǎn)的重要性。很多高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方案能夠為煤礦自動化控制選擇給予保證。影響煤礦自動化正常運行是提高煤礦生產(chǎn)效率的先決條件，為了更好地讓煤礦實現(xiàn)長期穩(wěn)定的發(fā)展，就應(yīng)該不斷地提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)，讓自動化技術(shù)充分融入到實際的煤礦生產(chǎn)當(dāng)中，為加強通信技術(shù)的發(fā)展給予更有力的保障。在未來的發(fā)展中，煤礦自動化和通信技術(shù)必將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的人已經(jīng)認識到先進技術(shù)的力量。無論是在實際的煤礦開采中，還是在自動化技術(shù)的研究中，高科技技術(shù)都是推動煤礦產(chǎn)業(yè)前行的有力保障。4．2開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜。煤礦生產(chǎn)力越來越大，傳統(tǒng)的礦用電纜已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。只有將光纜融入實際的煤礦自動化中，才能加快自動化設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率。因為一旦這種普通礦用光纜斷裂后就很難修復(fù)，不僅會對煤礦內(nèi)部的正常運行造成一定的影響，還會對煤礦工作人員的安全帶來一定的隱患。為了更好地確保礦用電纜的安全，就應(yīng)該將原有的舊式電纜替換成光纜，這樣不僅可以提高電纜的利用效率，還可以大大提高煤礦的生產(chǎn)效率。4．3煤礦供電安全技術(shù)。現(xiàn)如今，煤礦供電安全技術(shù)發(fā)展十分迅猛，很多時候煤礦供電設(shè)備會出現(xiàn)一些故障，如果處理不當(dāng)很容易對工作人員和煤礦自身帶來嚴重的影響。為了能夠進一步加強煤礦的生產(chǎn)安全，就應(yīng)該充分認識到煤礦供電安全技術(shù)的重要性，加強供電過程中的安全問題，避免出現(xiàn)一些不必要的安全隱患。為了大大減少人力資源的損失，還應(yīng)該加大設(shè)備研究力度，爭取研制出無人監(jiān)管設(shè)備。這樣的設(shè)備管理模式不僅可以降低人力資源成本，還會大大提升監(jiān)管效率，為煤礦供電安全給予更有力的保障。
作者:司志良 單位:安徽恒泰電氣科技股份有限公司
1煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1煤礦自動化技術(shù)
煤礦自動化技術(shù)在我國的發(fā)展起始于20世紀60年代，繼電器是當(dāng)時主要的煤礦自動化器件，當(dāng)時的煤礦自動化也只是簡單的開停與閉鎖控制，而且控制器不但體積龐大，安全性與可行性也很差。20世紀70年代和80年代中期，晶體管與邏輯電路開始的大量出現(xiàn)，它們的出現(xiàn)取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件，它們的應(yīng)用使控制器的體積得到了大幅度的縮小，并且把控制器的功能改進了。80年代末90年代初，開始出現(xiàn)了單片機，由于單片機的運算與控制能力都比較強，晶體管與邏輯集成電路控制系統(tǒng)很快被其取代，單片機成為了自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)秀控制單元，這使得煤礦自動化控制系統(tǒng)的安全性與可靠性都得到了大幅度的提升，煤礦自動化控制與檢測系統(tǒng)才真正具有了實用功能。但這個時期形成的煤礦自動化系統(tǒng)還屬于獨立系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間不能進行信息交換。簡單的調(diào)制方式是其內(nèi)部信息傳輸?shù)闹饕绞健Ｖ钡?1世紀初，隨著太網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了煤礦各專用監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳輸可以用高速信息網(wǎng)絡(luò)來傳輸，總線傳輸技術(shù)也逐步成為各專用監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部之間信息傳輸?shù)闹饕绞剑咚傩畔⑼ǖ赖慕ⅲ姑旱V各專用監(jiān)控子系統(tǒng)的集成與實時監(jiān)控得到了實現(xiàn)，使煤礦自動化系統(tǒng)的自動化水平躍上了一個新的臺階。
1.2礦井通信
煤礦的生產(chǎn)指揮工作要想順利進行，必須要做好礦井通信工作。由于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)工序較多且作業(yè)地點分散，要想用一種通信系統(tǒng)和方式來把全礦覆蓋很難。按使用方式可把礦井通信大致分為固定通信與移動通信，按通信覆蓋區(qū)域可把煤礦通信系統(tǒng)分為全礦井通信與局部礦井通信。防爆磁電電話是我國早期主要采用的礦井調(diào)度通信方式，隨著時代的發(fā)展礦用模擬程控調(diào)度通信系統(tǒng)在20世紀80年代開發(fā)出來了，90年代時數(shù)字程控調(diào)度通信系統(tǒng)也開發(fā)出來了，這時已經(jīng)幾乎能滿足礦井調(diào)度通信的需求。礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄露通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)以及礦用CD-MA通信系統(tǒng)是礦用移動通信系統(tǒng)的主要形式。其中應(yīng)急救災(zāi)時主要用到的通信系統(tǒng)是礦用透地通信系統(tǒng)，局部通信主要用到的通信系統(tǒng)是漏泄通信系統(tǒng)，感應(yīng)通信系統(tǒng)，礦用載波通信系統(tǒng)，全礦井無線通信主要用到的通信系統(tǒng)是礦用小靈通系統(tǒng)與CDMA通信系統(tǒng)。
2煤礦自動化技術(shù)
2.1高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)是我國目前主要使用的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其中冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國煤礦自動化系統(tǒng)的主要傳輸平臺，很多礦井都在使用。由于專用工業(yè)控制網(wǎng)的開放性比較差，在我國只有幾個別的礦井在裝備使用，而礦用CEPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種新系統(tǒng)，視頻、數(shù)據(jù)、語音等信息都可以傳輸，其應(yīng)用前景十分廣闊。
2.2自動化平臺軟件
管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動化平臺軟件的兩種主要形式。管控軟件在控制層的管控服務(wù)器內(nèi)安裝，Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中安裝，它們是煤礦自動化控制的重要實現(xiàn)手段。
2.3局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化
礦井局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化大致可以分為：安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、水泵自動化系統(tǒng)、調(diào)度控制礦井機車系統(tǒng)、礦井?dāng)?shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)、工作面巷道監(jiān)控中心。
3煤礦通信技術(shù)
礦井有線通信主要使用的是礦井程控數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)與工作面局部擴音通信系統(tǒng)。隨著礦井大規(guī)模應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及IP語音通信技術(shù)的逐漸完善，礦井有線通信一個重要的發(fā)展方向便是礦井IP調(diào)度通信系統(tǒng)。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術(shù)，礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄漏通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)、礦用CDMA通信系統(tǒng)等等。
4若干技術(shù)問題
4.1完善與提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)
已有多種高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方案供煤礦自動化控制選擇，影響煤礦自動化正常運行能否實現(xiàn)的一個重要因素已經(jīng)成為局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化，這主要是由于監(jiān)控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點，要想使礦井自動化系統(tǒng)更完善，這就需要各生產(chǎn)廠家不斷完善與提高自身的技術(shù)。
4.2開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜
我國的礦井已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用光纜，但大巷是其主要應(yīng)用的地方，而在工作面上的應(yīng)用技術(shù)還不完善，這主要是由于工作面的生產(chǎn)條件更惡劣，易斷是普通礦用光纜的主要特點，一旦這種普通礦用光纜斷裂后很難修復(fù)。而工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，頂板監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控的信息量都非常大，要求的信息傳輸速度高，更適合采用光纜傳輸，為了適應(yīng)礦井未來的發(fā)展需求，我們必須開發(fā)開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜。
4.3煤礦供電安全技術(shù)
電參數(shù)測量以及各種保護功能是目前防爆開關(guān)設(shè)備等供電設(shè)備主要具有的功能，他們一般都缺乏主動分析故障與報警的功能，這就需要我們繼續(xù)在這方面加大研究力度，把井下變電所無人值守的整套設(shè)備爭取能夠開發(fā)出來。
5總結(jié)
實現(xiàn)煤礦高效安全開采的關(guān)鍵技術(shù)之一便是煤礦自動化技術(shù)，而礦井通信技術(shù)又是煤礦生產(chǎn)指揮必須具備的手段之一，歷經(jīng)幾代人的努力鉆研，開發(fā)出了一系列這方面的產(chǎn)品，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，但就目前煤礦企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，它們還遠遠不能滿足煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的需求，為了真正滿足這一需求，我們要不斷利用新技術(shù)，新手段完善與提高煤礦自動化技術(shù)與通信技術(shù)，只有這樣才能保證我們煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。
作者:王博翰 單位:陜西陜煤黃陵礦業(yè)一號煤礦
1煤礦自動化
煤礦自動化，是指在煤礦生產(chǎn)和管理的過程中對各項工作都實現(xiàn)自動化的管理行為，包括對煤礦生產(chǎn)過程中生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化、生產(chǎn)過程中煤礦安全保護自動化、監(jiān)控進程自動化、管理行為自動化等一系列自動化的行為，最終將煤礦自動化的工作內(nèi)容綜合組成一個煤礦自動化運行平臺，實現(xiàn)煤礦的生產(chǎn)和管理內(nèi)容自動化的目標。具體來講，煤礦自動化的功能特點和關(guān)鍵技術(shù)可以根據(jù)煤礦在生產(chǎn)管理過程中的不同任務(wù)內(nèi)容來具體劃分為以下內(nèi)容：
1.1煤礦機械設(shè)備的運行和管理自動化隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代科技早已經(jīng)實現(xiàn)了通過傳感器和計算機技術(shù)對機械設(shè)備進行智能監(jiān)控與管理的過程。將這一新型計算機技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)過程中和機械設(shè)備的運行當(dāng)中，對煤礦機械設(shè)備的運行自動化進程有著質(zhì)的幫助和提升。在煤礦的生產(chǎn)以及管理過程中，已經(jīng)實現(xiàn)運行自動化的機械設(shè)備包括采煤機、工作面運輸機等多項設(shè)備，其中采煤機自動化主要是通過計算機對采煤機各電機及液壓系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)采煤機在運行和管理過程中的自動化；運輸機則是通過對其和計算機技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)運輸機的智能控制和管理，使其能夠自動負擔(dān)更加大容量、高強度、重型化的工作內(nèi)容和具有更長使用期限的壽命優(yōu)點。
1.2煤礦運輸系統(tǒng)的自動化
煤礦運輸系統(tǒng)的自動化是指在礦產(chǎn)資源運輸?shù)倪^程中對有關(guān)運輸?shù)臋C械設(shè)備進行自動化管控的過程。當(dāng)前我國對于煤礦運輸系統(tǒng)已經(jīng)開始逐漸引進國外先進的膠帶運輸方法，隨之而來的是膠帶大載荷長距離運輸對動力系統(tǒng)的高要求，對保護投入的嚴標準，目前利用計算機技術(shù)，將主電機和皮帶運行中的各種數(shù)據(jù)利用傳感器采集并匯集到PLC自動控制系統(tǒng)上，通過上位程序?qū)δz帶運輸設(shè)備進行集中的控制和保護，對相關(guān)設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)的故障能夠及時地作出預(yù)防和處理，保護礦產(chǎn)資源在運輸過程中的安全性，提高煤礦運輸?shù)男屎唾|(zhì)量。
1.3煤礦洗選系統(tǒng)自動化
煤礦洗選系統(tǒng)自動化是指針對提高煤質(zhì)去除矸石的洗選設(shè)備進行集中控制，對設(shè)備運行中的各種參數(shù)進行在線監(jiān)控，使各種保護能夠有效的聯(lián)鎖，確保洗選系統(tǒng)安全高效運行的控制系統(tǒng)。當(dāng)前各洗煤廠使用的控制系統(tǒng)不盡相同，常見的系統(tǒng)有美國AB，德國西門子，相比使用人力去就地控制各種水泵、皮帶、破碎機、分級篩等設(shè)備，使用自動控制系統(tǒng)可以大量縮減人員的投入，減少因噪音、粉塵等對人體的傷害，同時各種保護的聯(lián)鎖投入也可以消除因個別設(shè)備的故障造成洗選系統(tǒng)的崩潰，避免機電生產(chǎn)事故的發(fā)生，對煤礦來說洗選自動控制系統(tǒng)的參與即減少了企業(yè)的運營成本，又大大提高了安全生產(chǎn)效率。
2煤礦通信技術(shù)
煤礦通信技術(shù)是指將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)和管理的過程中而形成的煤礦系統(tǒng)特有的通信技術(shù)類型。煤礦通信技術(shù)根據(jù)煤礦生產(chǎn)任務(wù)以及應(yīng)用環(huán)境的不同，具體可以總結(jié)為以下內(nèi)容。
2.1全礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)
全礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)是指在煤礦井下的生產(chǎn)過程中對礦井的生產(chǎn)過程施行通信管理的一種技術(shù)，其通信設(shè)備一般包括調(diào)度主機、安全隔離器以及本安自動電話機等，煤礦管理人員可以通過對以上設(shè)備的利用來實現(xiàn)對煤礦井下生產(chǎn)和運輸過程的即時管理和控制，保證煤礦井下生產(chǎn)過程的安全和效率。全礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)也有不同的技術(shù)類型，例如煤礦井下建立專用的調(diào)度主機和行政交換機相互結(jié)合使用的通信技術(shù)方法，通過煤礦井下生產(chǎn)調(diào)度員的管理來對調(diào)度主機和行政交換機綜合使用，實現(xiàn)對煤礦井下生產(chǎn)過程的管理和控制，比較適用于大型煤礦企業(yè)。其他例如不建立專用的調(diào)度主機，只使用行政交換機的通信技術(shù)類型或者只建立專用的調(diào)度主機不使用行政交換機的通信技術(shù)類型則比較適用于較小的煤礦企業(yè)。
2.2井下光纖通信技術(shù)
井下光纖通信技術(shù)則是指將光纖通信技術(shù)應(yīng)用在煤礦井下生產(chǎn)過程的管理和控制過程中，井下光纖通信技術(shù)相較于其他通信技術(shù)來說具有通信速度更快、通信質(zhì)量更高、通信容量更大等一系列的優(yōu)點，具有優(yōu)秀的防爆阻燃性能和通信抗干擾的能力。目前井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)的普及應(yīng)用，為煤礦信息化建設(shè)搭建了基礎(chǔ)接入平臺，使通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、綜采設(shè)備運行監(jiān)控、電力系統(tǒng)監(jiān)控、視頻監(jiān)控等多種系統(tǒng)進行融合成為了可能，成為煤礦數(shù)字化建設(shè)的重要推動力。
3結(jié)語
煤礦的自動化技術(shù)和通信技術(shù)是保證煤礦生產(chǎn)與管理過程中工作質(zhì)量和工作效率的重要方法之一，也是煤礦工作未來發(fā)展的必然趨勢，加強煤礦自動化技術(shù)和通信技術(shù)的進程，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)與管理過程的有效保護和支撐。
作者:高小川單位:陜西清水川能源股份有限公司馮家塔礦業(yè)分公司
