煤矿安全监测监控系统基础知识
煤矿安全监测监控培训
STEP 01
数据采集站
STEP 02
数据转换器
负责收集各类传感器的数 据，并进行初步处理。
STEP 03
数据存储设备
用于存储历史数据和实时 数据，方便后续分析和查 询。
将传感器输出的信号转换 为计算机可识别的数字信 号。
数据传输设备
通讯电缆
用于连接传感器、数据采 集设备和地面控制中心， 传输数据和指令。
3
排水控制
根据水位数据，自动或手动控制排水设备运行， 确保矿井安全。
Part
05
煤矿安全监测监控发展趋势与 挑战
技术发展趋势
智能化监测
01
利用物联网、大数据和人工智能等技术，实现煤矿安全监测的
智能化，提高监测效率和准确性。
无线通信技术应用
02
无线通信技术的发展使得煤矿安全监测不再受限于有线线路，
传感器技术
传感器类型
介绍不同类型的传感器，如气体 传感器、温度传感器、压力传感 器等，以及它们在煤矿安全监测
中的用途。
传感器原理
阐述传感器的工作原理，包括敏感 元件、转换元件和测量元件的作用 和工作方式。
传感器选型与布置
根据煤矿安全监测的需求，讲解如 何选择合适的传感器类型和数量， 以及如何合理布置传感器的位置。
功能
实时监测煤矿内的瓦斯、一氧化碳、温度、湿度、风速等环境参数，监控主要设备的运 行状态，及时发现和处理异常情况，保障煤矿安全生产。
系统组成与架构
系统组成
主要包括传感器、数据采集器、 传输装置、中心站和终端设备等 部分。
架构
通常采用分布式结构，由中心站 统一管理各个监测点和设备，实 现数据的集中处理和远程监控。
和可信度。
煤矿安全监测监控试题库(649题)
煤矿安全监测监控试题库（649题）第一章煤矿安全监测监控系统基础知识1.1国内外发展概况一、填空题1. [填空（1）]是矿井监控系统的发展方向。
参考答案：全矿井综合监控系统2.以下哪一项不是智能传感器的特点（B）A、智能传感器的电路是通用的B、智能传感器采用模拟信号传输C、智能传感器可直接连接系统电缆D、智能传感器可实现就地控制3. 智能传感器和智能监控站一般采用[填空（1）]，以适应井下巷道布置的特点。
参考答案：树形网络4. 智能监控站与传感器（含执行机构）信号传输采用[填空（1）]、多路复用。
参考答案：数字传输5. 为了解决传统的载体催化式甲烷传感器的稳定性和敏感元件的寿命问题，（A）采用气体扩散技术，使催化元件抗中毒性能比传统催化元件提高10倍A、英国B、美国C、法国D、中国6. [填空（1）]是国外煤矿监控系统近年来发展的特点之一。
参考答案：采用光纤通信技术7. 矿井综合监控系统由智能传感器、智能监控站和[填空（1）]组成。
参考答案：调度网络8. 全矿井综合监控系统的传感器简称[填空（1）]。
参考答案：智能传感器9. 我国从[填空（1）]起，先后从美国、德国、英国等国家引进了一批以计算机为核心的矿井安全监控系统。
参考答案：八十年代1.2煤矿安全监测监控系统的分类及作用一、判断题1. 当甲烷浓度不大于5．0%时，载体催化元件的输出与甲烷浓度基本成线性关系。
（B）A) 正确B) 错误2. 煤矿用温度传感器显示误差≤士2．5%℃全量程，输出误差≤±2．5%℃全量程。
（A）A) 正确B) 错误3. 催化燃烧式甲烷传感器一般只用于检测高低浓度甲烷。
（B ）A) 正确B) 错误4. 热导式甲烷传感器用于测量1%以下甲烷的检测。
（B）A) 正确B) 错误5. 煤矿用温度传感器采用数字显示，分辨率应不低于0．2℃，并能表示显示值的正或负。
（B ）A) 正确B) 错误6. 煤矿用温度传感器的最大工作电流应≤20 mA DC。
8 煤矿安全监测监控系统(课件PPT)
8.1 概述 安全监测监控系统组成
矿用传感器
瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、 温度、风门开关；各种机电设备开停、电压、 电流、功率、电度等矿用传感器
8.1 概述 安全监测监控系统组成 温度传感器
第一节 概述
一、安全监测监控系统组成
长英科技为 楼宇温度监 测系统
8路总线 分支器
智能RS232/以太网 （TCP/IP）网桥
连接网络整合
多功能采 集模块
8.1 概述
第一节 概述
一、安全监测监控系统组成
第一节 概述
一、安全监测监 控系统组成
2)监测监控系统的组成
人体实际上也是一个“监测监控系统”。人通过五官（ 传感器）感受外界的信息，通过神经（传输信道）传输给 大脑（计算机），大脑经过分析、判断，指挥四肢等器官 （执行机构）的动作。信息由大脑集中管理，产生的动作 由四肢等器官分散控制，这里可以将其称为。
监控 系统
控制技术
公路交通安全监控系统
电子技术
煤矿安全监控系统
第一节 概述
一、安全监测监控系统组成
1、测控系统的基本概念 “测”－－检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控 制参数等； “控”－－根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产 设备、执行机构等。 监测系统－－若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达 到极限值时产生显示及声、光报警等输出的系统； 监测监控系统－－除监测外还参与一些简单的开关量控制， 如断电、闭锁等的系统； 计算机监控系统－－在监测系统上增加了对生产机械的控制 、调节功能的系统。
8.1 概述 安全监测监控系统组成 温度传感器
精选六大系统之矿井监测监控系统
主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、 双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、 报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、 人机对话、输出控制、控制打印输出、联网等。
3.2 《煤矿规程》第3章通风安全监控宣讲 3.3《1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管 理规范》宣讲 3.4 《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》 宣讲 3.5 其他相关标准宣讲
谢 谢!
(2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离 要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系 统的传输距离至少要达到10千米。
(3)网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系统 电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆 的位置选择星形、环形、树形，总线形等结构。而矿 井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁 上。由于巷道为分支结构，并且分支长度可达数千米。 因此，为便于系统安装维护、节约传输电缆、降低系 统成本宜采用树形结构。
例如：2009年2月22日发生死亡78人的特别重大瓦 斯爆炸事故的屯兰矿是事故矿中煤矿安全监控系统使 用维护最好的煤矿，但仍存在着下述严重问题：
（1）将回风巷甲烷传感器报警值和断电值调高至 2.5%，如图2所示。
（2）将4台电气开关开关设置在微风的12403工作 面1号联络巷，但不设置甲烷传感器，如图3所示。因 此，《煤矿安全规程》（2010年版）第132条第二款修 改为“井下个别机电设备设在回风流中的，必须安装 甲烷传感器并具备甲烷超限断电功能”。
这就要求开关等电气设备应设置在全风压进风处， 若不能满足，应设置甲烷传感器，并具备甲烷超限断 电闭锁功能。由于采煤工作面回风巷和掘进巷道已设 置甲烷传感器，因此，设置在采煤工作面回风巷和掘 进巷道的电气设备可不再单独设置甲烷传感器。
煤矿安全监测监控系统课件 (一)
煤矿安全监测监控系统课件 (一)煤矿是一个特殊的生产区域，面对的是高风险、高危险的生产环境。
为保障煤矿生产安全，煤矿安全监测监控系统成为煤矿安全监测体系的重要组成部分。
本文将探讨煤矿安全监测监控系统的课件。
一、监控系统概述煤矿安全监测监控系统是指通过科学的技术手段，对煤矿开采区域内的主要设施、环境和劳动者进行监测和监控，及时、准确地获取安全信息，为煤矿安全生产提供数据支持和技术保障。
二、课件的意义煤矿安全监测监控系统课件是实现煤矿安全生产的重要保障。
它是针对煤矿现场情况而制定的，便于操作和实施。
课件将煤矿安全监测监控系统的技术原理、数据采集、联网通讯、数据处理、技术维护等方面进行系统介绍，方便煤矿从业人员理解和使用。
同时，煤矿安全监测监控系统课件可以提高安全生产意识，增强煤矿从业人员的安全生产意识和技能，提升煤矿安全管理水平。
三、内容要点煤矿安全监测监控系统课件分为以下内容：1、系统端介绍：包括系统硬件设备的介绍，如传感器、数据传输设备以及监测终端等。
2、监测方案：阐述煤矿安全监测监控系统的监测方案，包括监测指标、监测点的设置、监测与数据采集方法等。
3、数据处理与分析：介绍数据处理与分析的原理，选择合适的数据处理算法，进行数据处理、分析和建立模型。
4、故障分析与验证：系统故障发生时，怎样快速定位故障以及解决方法，如何验证故障是否得到解决。
5、技术维护与管理：核心设备的维护，备份、数据安全、设备管理和维修等都需要在系统的技术维护与管理方面妥善处理。
四、结语煤矿安全监测监控系统是煤炭行业开展安全生产的重要保障，制定煤矿安全监测监控系统课件对于保障煤矿安全生产具有重要作用。
同时，课件的制定也需要加强与实际的结合，根据不同的实际情况进行适当的修改和整合。
相信，有了煤矿安全监测监控系统课件的支持，煤矿安全生产将会更加安全、有序、高效。
煤矿安全监测监控技术-煤矿安全监测监控系统初识
煤矿安全监测监控系统案例分析
某矿区安全监测系统应用案例
总结词：成功应用
详细描述：某矿区采用了先进的安全监测系统，包括传感器、数据采集器和监控中心等设备，实现了对矿区环境参数的实时 监测和预警，有效保障了矿工的生命安全和矿区的生产安全。
某矿井瓦斯预警系统优化案例
总结词：预警准确
详细描述：某矿井针对瓦斯预警系统进行了优化，通过改进传感器技术和数据分析算法，提高了预警 准确率，有效降低了瓦斯事故的发生率，保障了矿工的生命安全。
早期发展
早期的煤矿安全监测监控技术主要依赖人工巡检和简单的 仪表监测，技术手段较为落后。
现代发展
随着传感器技术、通信技术和计算机技术的发展，现代的 煤矿安全监测监控系统已经实现了自动化、智能化监测， 大大提高了监测的准确性和实时性。
未来展望
未来，煤矿安全监测监控技术将继续朝着智能化、网络化 、集成化的方向发展，进一步提高煤矿生产的安全性和效 率。
02
CATALOGUE
煤矿安全监测监控系统组成
传感器系统
传感器类型
包括甲烷、一氧化碳、风速、负压、温度、湿度等传 感器，用于监测煤矿内的各种环境参数。
传感器布设
根据矿井的实际情况，合理布置传感器的位置和数量 ，确保能够全面覆盖矿井的各个区域。
传感器维护
定期对传感器进行校准和维护，确保其准确性和可靠 性。
某煤矿数据传输系统升级案例
总结词
数据实时传
详细描述
某煤矿对数据传输系统进行了升级，采用了高速、稳定的数据传输技术，实现了监测数 据的实时传输和处理，提高了安全监测的效率和准确性，为矿区的安全生产提供了有力
保障。
THANKS
感谢观看
煤矿安全监控系统.
热导元件检测时（4%---40%CH4） 4-------40%CH4 真值的±10%CH4 热导元件检测时（4%---100%CH4） 4-------40%CH4 真值的±10%CH4 大于40%CH4 测量上限的±10%CH4 报警值、断电值、复电值检查： 通入标准气体过程中达到预设值时实现报警、断电。 断电功能： 断电范围 断电时间（控制时间应不大于系统最大巡检周期。异地控制时间应不大于2倍的 系统最大巡检周期。甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于 2s。 ）
是否具备声光报警功能。（现场试验声光报警功能） 双机热备功能。（现场实现主、付机自动切换，数据同步） 杀毒软件安装情况。（病毒库更新日期） 电话录音系统安装使用情况。 数据库备份情况（本地备份、异地备份） 数据上传 （3）机房设备： 监控主、付机，网络交换机、硬件防火墙、UPS后备电源、声光报警装置、 电源防雷装置、双电源自动切换装置、防火消防设施、通讯设施、机房环境 监控、视频监控等。 （4）安全测控仪器检修室 配备甲烷传感器、测定器检定装置、稳压电源、示波器、频率计、万用表、 流量计、声级计、甲烷标准气体等仪器装备。
6、分析报告 （1）瓦斯超限分区回风巷达1%，总回风巷达0.75%，机电硐室、进风巷瓦斯达0.5%，由矿总 工程师主持。无计划停风造成瓦斯超限有安监处长、机电矿长主持分析。发 生3%以上的瓦斯超限或者发生煤与瓦斯突出事故，由集团（区域）公司主持 分析。 （2）CO超限分析 发生 CO超限，必须组织分析，查明原因。50PPm以下的超限，由通风区长 组织分析，50PPm以上的超限、原因工作面异常升温的由矿总工程师组织分 析，分析报告报送集团（区域）公司。 （3）监控系统故障分析 （4）上传集团公司监管系统中断分析
4、井下现场检查
煤矿监测监控系统安全技术
实时监测瓦斯、一氧化碳、温度、湿 度等环境参数；监控采煤机、输送机 、通风机等设备运行状态；预警、报 警功能，及时发现和处理安全隐患。
系统组成与架构
系统组成
传感器、数据采集器、传输装置 、中心控制系统和显示终端等部 分组成。
架构
中心控制系统为核心，通过传输 装置接收各传感器数据，经过处 理分析后Байду номын сангаас在显示终端上实时显 示监测数据和监控画面。
紧急救援
当发生事故时，系统快速 定位受困人员的位置，为 救援提供准确信息。
人员调度与优化
根据人员位置和活动情况， 优化人员调度和资源配置， 提高生产效率。
视频监控与安全保障
视频实时监控
01
在矿井关键区域安装视频监控设备，实时监控井下作业情况。
安全事件识别与报警
02
通过视频分析技术，自动识别安全事件如人员跌倒、烟雾等，
并触发报警。
视频回放与分析
03
对监控视频进行存储和分析，为事故调查和安全管理提供依据。
04 煤矿监测监控系统安全技 术发展趋势
智能化监测监控技术
智能化传感器
利用先进的传感器技术，实现对煤矿环境、设备状态等信息的实 时、精准监测。
智能分析预警
通过算法对监测数据进行智能分析，自动识别异常情况，及时发 出预警信息。
远程控制
实现远程对煤矿设备的控制，提高应对突发事件的响应速度。
物联网技术在煤矿监测监控中的应用
设备连接与数据传输
利用物联网技术，实现煤矿各类设备之间的互联互通，实时传输监 测数据。
实时监控与定位
通过物联网技术，对井下人员、设备进行实时定位和监控，提高安 全管理水平。
预测性维护
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煤矿安全监测监控系统基础知识
监测监控系统是融计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品，当将其作为一种安全预防技术设施应用到工业生产和社会生活中时，就称其为安全监测监控系统。
在我国的工业安全事故中，煤炭工业的安全事故较为频发且性质严重，尤其以生产矿井瓦斯爆炸事故最为突出。
为此，国家有关安全生产监督管理部门专门制定了“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字指导方针，由此可见，煤矿安全环境监测监控系统在煤矿安全生产中的重要地位。
一、煤矿安全环境监测监控系统组成
根据所述及概念，监测监控系统的功能一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。
若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等，此类系统一般称为监测监控系统。
煤矿安全生产监测控系统层次上一般是分为两级或三级管理的计算机集散系统，一般包含测控分站级和中心站级。
每个测控分站负责某几路传感器信号的采集和某个执行
机构的控制，实现了采集、控制分散；中心站负责数据的处理、储存、传输，实现了管理的集中。
中心站与分站和计算机网络之间的通信、传感器到测控分站的数据传输、测控分站到执行或控制装置信号的传输，是通过传输信道实现的。
监测系统一般由地面中心站，井下工作站，传输系统三部分组成。
地面中心站一般有传输接口装置和若干台计算机，电源，数据处理及系统运行软件，存贮、打印、显示等装置组成。
为了计算机稳定工作，一般还配备了机房恒温调节，不间断电源等辅助设施。
井下分站和传感器构成井下工作站。
井下分站的作用是，一方面对传感器送来的信号进行处理，使其转换成便于传输的信号送到地面中心站；另一方面，将地面中心站发来的指令或从传感器送来应由分站处理的有关信号经处理后送至指定执行部件，以完成预定的处理任务，如报警、断电、控制局扇开启等；并向传感器提供电源。
传输系统是用来将井下信息传输至地面和将地面中心站监控指令传输至井下分站的信息媒介。
信道，信息传输的通道，监测系统大多采用专用通讯电缆作为信道。
传感器与分站之间一般采用直接传输方式。
我国国家标准规定传感器的输出信号应满足以下几种信号：模拟量信号有三种，频率输出（5～15HZ）；电流输出为0～5mA；电压输出为0～100mV；开关量信号输出一般有±0.1mA、±5mA和200～
1000HZ等。
二、煤矿安全环境监测监控系统技术指标
根据安全监测监控系统的组成，其主要技术指标，主要是以组成系统的各个子系统的技术指标为特征。
2.1测控分站容量：是输入、输出量的个数及类型。
例如，模入8，开入4个接点信号、4个电流形式信号等；开出4个TTL电平、4个继电器触点输出等。
接配传感器：是指所接配传感器的种类、型号、测量范围、输出信号形式、供电电压、精度等。
检测精度：是反映分站性能优劣的主要指标之一，一般用满量程的相对误差来表示。
数值越小，则检测精度越高。
另外，还有分辨率、转换时间、传输距离等指标。
2.2中心站主机型号及配置：CPU型号，内存容量，硬盘容量，软驱数量、规格，配置外设的种类、型号、数量等，另外，还有备用主机的情况。
容量：即系统可带分站的数量，例如，井下100个分站，地面10个分站。
传输速率：数字传输的波特率，例如，600bit/s，1200bit/s。
波特率越高，传输效率越高。
另外，还有传输距离、可靠性等指标。
2.3系统信息管理软件开放性好：组态软件数据库提供了开放数据访问接口，可以实现数据库的二次开发。
安全性良好：所有的设计方案都充分考虑了系统的安全性，使用采集系统对监控系统的影响达到最小。
数据容量大：采用虚拟内存管理技术，理论上数据存储是无限制的（受硬盘空间和内存大小的影响）。
另外，还有响应速度、运行是否稳定、扩展性是否强、兼容性好等衡量指标。
2.4防爆及防爆标志根据国家标准的规定，爆炸危险环境用电设备分为2类。
有瓦斯爆炸危险的矿井使用的电气设备为I类，除瓦斯矿井以外的爆炸危险场所使用的电气设备为II类。
II类电气设备又分为A、B、C三级，这是根据使用场所的爆炸性混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流来分的。
II类电气设备还按最高表面温度的不同，分为T1-T6共6组。
防爆型设备在外壳上的总标志为：“Ex”。
防爆型电气设备按防爆结构的不同，可以分为以下几种类型：增安型、隔爆型、本质安全型、通风充气型、充油型、无火花型、特殊型等等。
三、煤矿安全环境监测监控系统的种类
监测系统按工作侧重点分为环境监测系统和工况监测系统两大类。
每种系统又可能包含若干子系统。
如环境监测系统可能配备瓦斯突出预报子系统、顶板监测子系统；工况监测系统可能配有综采监控、胶带监控等各类子系统。
环境监测系统一般侧重于监测采掘工作面、机电硐室、采区主要进回风道等自然环境的参数，其主要功能为监测低浓度沼气（4%以下）、高浓度沼气（4%～100%）、一氧化碳、二氧化碳、氧气、温度、风量、风速、负压、矿压、地下水、通风设施、煤尘、烟雾等参数，除实时显示检测数据外，还应按《煤矿安全规程》的要求及各矿井实际情况，在一定地点及工作场所设置报警（灯光、音响）和执行装置，以便防止和预报灾害。
工况监测系统一般侧重于监测机电设备，其主要监测参数有采区产量、井下煤仓煤位、采煤机机组位置、运输机械、提升机械监控、设备故障监测及效率监测等等。
但生产工况监测信息并非全部要传输到集中监控系统之中。
一些大的监控系统通常包括环境监测与工况监测两大功能，适应性更为广泛。
四、煤矿安全环境监测监控系统的结构
煤矿安全生产监控系统的系统结构分为集中式和分布式。
4.1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。
4.2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、环型等结构形式。
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。
2013年9月17日。