摘要：煤炭行业中最值得人们关注的问题就是煤矿安全生产。本论文针对我国煤矿安全事故时有发生的现状及煤矿监控系统中存在的主要问题进行了研究，提出了基于物联网的煤矿安全监控系统。先对物联网的基础理论进行了研究，再对煤矿安全物联网监控系统进行了架构，希望具有一定的实用价值和参考意义。
关键词：物联网 煤矿监控 信息系统
我国煤炭生产技术相对落后、生产环境复杂、生产条件差使得煤炭企业安全生产成为一项严峻的挑战。在我国每年都会有一些煤矿事故发生，重、特大恶性事故屡禁不止，成为国家和民众关心关注的焦点。煤矿生产中一旦发生事故造成影响十分严重，不仅会造成各类财产的损失更为严重的是带来的人员伤亡，如果说财产损失可以进行弥补，那么给社会家庭造成的极大痛苦是无法进行弥补的。煤矿生产安全事故的发生还会造成极度恶劣的社会影响，所以煤炭生产中的安全问题必须要给予重视，它不只是影响煤炭的工业生产还有可能影响社会的稳定。根据相关统计，近五年来全国煤矿共发生了 1340 起一次死亡人数在 3-9 人的重大事故，每年平均发生270起，在全国各类重大安全事故起数中所占的比例是12%；发生 218 起一次死亡人数在 10 至 29 人的特大事故，每年平均发生 44 起，在全国各类特大事故起数中所占的比例是 36%；发生 43 起一次死亡 30 人以上的特别重大事故，每年平均发生 9 起，在全国各类特别重大事故起数中所占的比例为的 59%。可见如何构建基于物联网的煤矿安全监控系统具有重大意义。
1 煤矿危险有害因素分析与控制
煤炭企业与其他企业相比，它所处的生产环境、工作环境都十分的艰苦。所面对的内、外部环境在不断发生着变化。由于煤炭生产过程的特殊性，使得煤炭生产过程中虽面临的危险、有害因素都要比一般工业企业的多而且复杂；并且还有一些特殊性在其中，一旦煤矿发生事故同时也有可能引发其他事故。煤矿面临的危险因素是随时间地点的变化而变化的，有明显的动态性；有些危险、有害因素能够直接凭借感官和直觉发现，而有些危险因素则需要通过专用的仪器设备才能检测出来。煤矿所面对的危险、有害因素主要有：瓦斯爆炸、水灾、煤矿火灾、粉尘、中毒和窒息、高处坠落、物体打击、触电伤害、机械伤害、冒顶、淹溺、坍塌、爆破伤害、火药爆炸等等。
到目前为止，我国煤矿事故的发生率还是很高，经常会发生不同程度意外事故，每次意外事故的发生都会带来不小的经济损失以及造成不同程度的人员伤亡。这些事故发生的主要原因很多都是因为在生产过程中对一些列相关信息的忽视或是处理不及时，例如：没有及时检测出瓦斯涌出的信息；忽视煤尘指标超出限额；对水灾、火灾发生前的征兆未及时发现；对机械设备在运转过程中的不正常信息的忽略；对井下信号信息处理错误等等。
2 物联网技术的简介
物联网这一概念的提出以及将它应用到实际工作中，是一个整合的过程。物联网是将我们现实中的物质世界与计算机、互联网技术的相结合，它把实体物或是生产中的机器设备与计算机芯片、互联网整合成为一个新的、统一的基础设施。以这样的方式，我们的日常管理活动、生产运作、社会管理以至于我们个体的生活都与物联网息息相关、密不可分。物联网的运行、工作原理主要包括下面几个过程：
2.1 对信息的传输、感知
物联网的主要内容就是进行信息传输。物联网信息的来源、对物体属性的感知过程是：首先进行的是对物体不同属性的识别、标识，主要的属性形式分为动态、静态两种，对于动态属性要经过传感器的实时探测，而静态属性会被直接标记和存储；之后进行的步骤是通过相应的识别设备对物体属性进行完整的读取，之后再将这些物体的信息转换成为适合网络传输的数据格式。
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2.2 进行信息传输
将物体信息利用感知器进行采集、转化之后，利用网络传输的形式将整理后的信息传送给相对应的信息处理中心，处理中心主要完成的工作就是对相关通信信息进行计算，之后再将获得的更为有信息集中进行处理。
2.3 信息的最终应用
经过处理中心整合、处理后的物体有效信息之后将被利用，利用的方向主要分为两个方面：一个方向就是把经过相关处理后的信息展现到“人”的面前，之后经过“人”的更高层次的处理再根据需求对物体进行下一步的控制；而另一个方向则是不经过“人”得授权，直接对“物”进行智能控制。
3 煤矿安全物联网监控系统总体设计
煤矿安全监控系统在进行工作时，主要分为4个阶段：
3.1 系统中各个组件的发现阶段
监控系统中的传感器、执行器、控制器开始运行并完成自动链接到系统，之后向井上控制主站报告个设备器的入网情况，于此同时，将设备器的类型、ID、以及量程等相应信息传送给管理主机。
3.2 进行系统组建阶段
组建工作是由系统管理员负责的，组建时要根据具体情况进行，按照具体实际需要将分布不同的多个传感器、多个执行器以及一个控制器组合成逻辑分站。在系统中的传感器、执行器是可以有多个属性关系，能够同时隶属于多个分站。这样的形式就能够实现在煤矿安全监控系统中，由一个逻辑分站完成复杂的交叉控制工作。为了最大程度的发挥分站的自主性，减少过分对主站的依赖，可以对控制系统写入相关的自主控制脚本，最大程度的发挥自主功能。这样系统在控制时将大大缩短信息传递的距离，进而增加了系统的反应速度和控制速度。
3.3 系统工作阶段。
由井上主站对各分站传送来的信息进行接收，并对信息进行统计、存储、显示，最重要的是通过对信息的处理进行预警预测。
3.4 系统修复、重建阶段。
如果煤矿发生灾害，可能会造成煤矿安全监控系统中某些组件的破坏，物联网环境下的系统可以利用自组态技术迅速恢复系统功能，保证安全监测的连续性。
4 总结
总之，物联网环境下的煤矿安全监控系统的性能比传统煤矿安全监控系统有了很大提高，能够更好地完成对危险因素的实时监控，并对危险发出预警，促进煤矿的安全生产。
参考文献
[1]鲁远祥，樊荣.煤矿安全监控系统体系架构技术的发展[J].矿业安全与环保，2010，36（增刊1）：177-179.
[2]周静，刘锡明.新阶段煤矿监控系统存在的问题及解决措施[J].煤炭技术，2011，18（4）：49-51.
[3]胡继红.煤矿安全监控系统存在的问题与发展方向[J].中国煤炭，2010，6（12）：88-89.
论文作者:孟庆锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：监控系统论文; 煤矿论文; 信息论文; 煤矿安全论文; 发生论文; 物体论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第30期论文;