矿用安全监测监控综合管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及矿用安全领域，具体说是矿用安全监测监控综合管理系统，其包括显示屏，还包括由UPS电源供电的融合通讯服务器，该融合通讯服务器通过数个环网交换机与设置在矿井下的数个区域控制器通讯，每一区域控制器对安装在对应区域内的终端监测装置进行控制，并将终端监测装置监测的信息通过对应的环网交换机传送至所述融合通讯服务器，所述显示屏显示该融合通讯服务器上的信息。本系统采用CAN总线和以太网结合，能够适应于复杂恶劣的作业环境，实现爆破现场的顶板压力、尾矿库、矿井排水通风和井下环境质量的监测监控，布线灵活，提早预知危险的发生情况并及时把它扼杀于摇篮之中，有效实现矿区内外各类安全监测和监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿用安全领域，具体说是爆破现场监测监控、顶板压力监测监控、尾矿库监测监控、矿井排水通风监测监控和井下环境量监测监控组成的矿用安全监测监控综合管理系统。
技术介绍
我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下，部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象，造成近几年矿井安全事故发生率居高不下。为保障煤矿的安全生产，除进一步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立煤矿井下矿用安全监测监控综合管理系统，形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤矿设计工作必须解决的问题。近虽然近几年国家对矿山安全越来越重视，但从实际使用的过程来看我们认为主要存在以下几个问题:1.矿用安全监测监控综合管理系统功能单一；2传感器质量和性能差；与矿用安全监测监控综合管理系统配接的甲烷传感器、CO传感器等传感器已成为矿井瓦斯综合治理和监测煤炭自燃发火灾害预测的关键技术装备，并越来越受到使用单位和研究人员的普遍重视。但在现场使用中，虽然系统主机、分站以及软件已经不断进行升级，但国产安全检测用的传感器几乎全部采用载体催化元件，长期以来我国载体催化元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差和调校期频繁、灵敏度漂移以及制作工艺水平低等缺点，严重制约着矿井有害气体的正常检测。另外《煤矿安全规程》中对甲烷传感器的调校有严格的规定，调校工作需要专用器具和标准气样，对调校人员的技术水平有一定的要求。很多煤矿往往由于缺乏专业技术人员等原因而不能按时对系统进行维护和调校，甚至从不调校，严重制约了矿井有害气体的正常检测。3.通信协议不规范，可集成性差；因为没有一个符合矿井电气防爆等特殊要求的总线标准，所以现有生产厂家的监测监控系统的通信协议几乎都采用各自专用的，互不兼容。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互换性，因此可集成性差，不易于系统功能扩展。在使用中，个别系统虽经多次升级改造，仍不能实现系统资源的有效共享，形成了一个个独立的“信息孤岛”，严重阻碍了矿井安全生产管理水平的进一步提高。4.诊断功能有待加强，系统的可维护性低；现场设备在线故障诊断、报警、记录功能不强，现场设备的远程参数设定困难，影响系统的可维护性。作为管理维护监控系统的辅助手段，部分系统只能对系统的通讯状况诊断，不能详细地判断故障的性质和故障点。但实际工作中要求能迅速判断出分站、传感器或电缆故障之间，或短路报警与真实超限之间的区别，为维护人员提供故障的类型和方位，以便于迅速处理故障地点。5.现场管理和维护水平欠缺；尽管我国各省市煤炭管理部门都强制性要求各大、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，而且近几年再次加大了对矿井安全生产的管理力度，但一些地方国有煤矿，特别是乡镇小煤矿，多数由于缺乏专业技术人员而不能正常使用和维护已装备的系统，甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。另外，在大多国有煤矿还存在着监测监控方面的管理制度不够健全、对已经存在的监测监控管理制度执行不严、对监测监控系统的监督管理不到位等问题，严重地制约着矿用安全监测监控综合管理系统的正常运行。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供功能齐全、易于管理和维护、可集成性强的矿用安全监测监控综合管理系统，本系统采用CAN总线和以太网结合，能够适应于复杂恶劣的作业环境，实现爆破现场的顶板压力、尾矿库、矿井排水通风和井下环境质量的监测监控，布线灵活，有效实现矿区内外各类安全监测和监控。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:矿用安全监测监控综合管理系统，包括显示屏，还包括由UPS电源供电的融合通讯服务器，该融合通讯服务器通过数个环网交换机与设置在矿井下的数个区域控制器通讯，每一区域控制器对安装在对应区域内的终端监测装置进行控制，并将终端监测装置监测的信息通过对应的环网交换机传送至所述融合通讯服务器，所述显示屏显示该融合通讯服务器上的信息。作为优选，还包括连接有监视屏的多媒体服务器，该多媒体服务器通过地面交换机与所述融合通讯服务器通讯。作为优选，所述区域控制器为顶板压力控制器，所述终端监测装置包括顶板离层传感器、锚杆索应力传感器和激光测距传感器，所述顶板压力控制器分别控制该顶板离层传感器、锚杆索应力传感器和激光测距传感器的信号。作为优选，所述区域控制器为尾矿库区控制器，所述终端监测装置包括浸润线监测仪、干滩监测仪和库水位监测仪，所述尾矿库区控制器分别控制该浸润线监测仪、干滩监测仪和库水位监测仪的信号。作为优选，所述区域控制器为爆破区域控制器，所述终端监测装置包括三人连锁检测卡、人员监视器、爆破监控终端和安全距离定位器，所述爆破区域控制器分别控制三人连锁检测卡、人员监视器、爆破监控终端和安全距离定位器的信号。作为优选，设有综合接入分站，该综合接入分站与井下数个传感器连接，传感器的感应信号传送至综合接入分站，综合接入分站将感应信号通过环网交换机传送至融合通讯服务器。作为优选，所述综合接入分站与信号转换器连接，信号转换器将传感器的感应信号转换后通过CAN总线传送至综合接入分站，综合接入分站再将转换后的信号通过环网交换机传送至融合通讯服务器。作为优选，所述传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、风速传感器、管道负压传感器、粉尘浓度传感器、温度传感器、氧气传感器、烟雾传感器、二氧化氮传感器、硫化氢传感器和开停传感器。作为优选，井下设有数个矿用防爆网络摄像仪，每一所述网络摄像仪将视频信号通过对应的环网交换机传送至所述融合通讯服务器。作为优选，所述环网交换机上的信息通过地面交换机传递至所述多媒体服务器或融合通讯服务器。从以上方案可知，矿用安全监测监控综合管理系统与传统调度监测系统相比，具有以下优点:1、本技术可根据煤矿安全检测、监控及管理系统的性能要求，设计出煤矿安全监测监控综合管理系统的硬件网络架构和C / S与B / S混合模式的系统体系结构，使用操作十分简单方便。2、系统可扩展性强，数据采用可多种加密技术，安全可靠。3、系统开发可采用先进和成熟的NET开发环境，融合XMUWebService等先进的技术，具有高度的稳定性、兼容性、扩展性和效率性。4、创新地将现场总线网络通过智能控制终端直接连接到以太网，同时通过TCP/IP协议解释和提供Internet网络连接接口，可实现与远程Web管理的应用。5、本系统可与服务器、安监部门(或市、区应急救援指挥中心)、远程客户端等数据交换通过以太网实现。6、本系统集软件与硬件为一体，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，适用于重大危险源中要求实时、多任务的控制体系。7、系统提供多种自我诊断功能；当某一设备出现故障时，系统能迅速识别，自动关闭有故障的设备，并做出报警通知。[当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿用安全监测监控综合管理系统，包括显示屏，其特征在于：还包括由UPS电源供电的融合通讯服务器，该融合通讯服务器通过数个环网交换机与设置在矿井下的数个区域控制器通讯，每一区域控制器对安装在对应区域内的终端监测装置进行控制，并将终端监测装置监测的信息通过对应的环网交换机传送至所述融合通讯服务器，所述显示屏显示该融合通讯服务器上的信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林翚，周海军，皮朝阳，
申请(专利权)人：湖南汇亚矿山电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43