煤矿监测监控光纤环网的应用及故障处理
煤矿监测监控光纤环网的应用及故障处理
煤矿监测监控光纤环网的应用及常见故障分析为了保障煤矿安全生产，作业人员人身安全，我国大部分煤矿安装了煤矿安全监测监控系统。
随着计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术的迅速发展，越来越多的信号传输方式在监测监控系统中被使用，以便把井下信息迅、准确、可靠地传输到地面指挥中心，以保证矿井生产指挥、安全管理、抢险救灾等安全生产的需要。
本文对KJ335监测监控系统在信息传输方面的功能、特点进行了探讨，初步分析了监控环网常见问题及处理方法。
徐州矿务集团各矿井按照国家对煤矿企业安全生产要求和企业自身发展的需要，在2007年均安装了KJ335煤矿安全监控系统。
该系统是集环境安全、生产监控、信息管理和多种子系统为一体的分布式全网络化新型煤矿综合监控系统，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、风电闭锁等功能，大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。
系统采用光纤以太环网+CAN 总线传输方式。
光纤以太环网作为井下主干网络，传输介质采用矿用阻燃光缆，负责监测监控系统、人员定位系统和煤矿地压监测预报系统的信息传输。
光纤环网通过本安型传输接口进行连接，传输接口的交换板具有光信号的收发、光电信号互相转换、接口转换、信号处理等功能，板上以太网光纤综合复用设备将多种设备接口输出信号转换复用到两条冗余光纤链路中，四个电口可用来整合监测监控系统、人员定位系统等，徐矿集团各矿井2009年安装的人员定位系统就是用同一个光纤环网进行数据传输的，交换板示意图如图一所示。
CAN 总线用来连接传输接口与监控分站，监控分站之间、监控分站与传感器之间也采用CAN 总线方式进行数据传输。
这种传输方式解决了煤矿复杂巷道环境和电磁辐射、浪涌冲击、脉冲干扰环境下的数据传输问题，有良好的可靠性和抗干扰能力，有效地整合了监测监控系统和人员定位系统，保障了煤矿安全监控系统数据传输实时性和稳定性。
光纤传感技术在煤矿安全中的应用
光纤传感技术在煤矿安全中的应用随着科技的不断进步，煤矿行业也在不断发展。
然而，煤矿安全问题一直是业内关注的焦点之一。
为了保障煤矿生产的安全和高效，需要采用现代的技术手段，其中光纤传感技术就是其中之一。
光纤传感技术是一种新兴技术，在诸多领域得到广泛应用。
它通过对光纤几何形态、机械和其它物理特性变化的探测及监测，实现对各种物理量的测量和控制。
在煤矿领域，光纤传感技术的应用范围包括巷道支护、瓦斯探测、温度检测、地压变形检测等等。
在煤矿巷道支护方面，光纤传感技术可以实现对各种参数的实时监测，可以检测出巷道的变化、裂缝、泥水渗漏等问题，并进行及时修复。
通过对支护的稳定性和强度的检测，可以预测支护的寿命，保护矿工的安全。
煤矿中常见的一种危险物质是瓦斯，使用光纤传感技术可以实现对瓦斯的快速检测和报警。
通过在巷道内铺设光纤传感器，可以实时监测瓦斯的浓度，及时检测到瓦斯泄漏，避免因瓦斯爆炸造成的事故。
煤矿中的巷道也会受到温度的影响，为了保证矿井的正常运行，需要对煤巷的温度进行监测。
光纤传感技术可以通过在巷道内安装光纤温度传感器来实现温度的监测，早期发现异常的情况，采取及时的措施进行处理，保证了设备的正常运行。
除了以上提到的几种应用外，光纤传感技术还可以用于煤矿地压的监测。
煤矿地压是指煤矿开采过程中，由于矿体的掏空引起地层塌陷、沉降等现象。
地压变形往往是煤矿灾害的重要因素，对地压变形进行实时监测可以及时发现地压变形情况，并采取措施加以处理。
光纤传感技术可以通过安装不同类型的传感器来实现地压变形检测，帮助矿工采取及时有效的措施，保障矿工的工作安全。
总之，光纤传感技术在煤矿安全中发挥了重要作用。
其应用不仅可以实现对巷道支护、瓦斯探测、温度检测、地压变形检测等多种参数的实时监测，还可以帮助矿工预测矿井灾害隐患，及时发现和处理问题，提高煤矿的安全性和高效性。
在未来的发展中，光纤传感技术将会得到更广泛的应用，并成为煤矿安全监测和控制的重要手段。
监测监控系统故障处理期间安全措施
监测监控系统故障处理期间安全措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX监测监控系统故障处理期间安全措施故障处置负责人：值班领导具体处置人员：监控值班员一、传感器断线不能上传数据，并造成故障闭锁。
故障处置程序：1、监控值班员发现传感器断线，或接到现场施工人员汇报传感器断线后，要立即向值班领导汇报。
2、根据领导指示检查监控主机设置是否正确，且是否将控制范围内电源切断。
3、联系施工现场班组长或电工，检查传感器航空插头线，并重接。
如恢复故障处置完毕。
4、上述过程不能恢复，监控维修值班员要带好备件及抢修工具及时赶赴现场，到达现场后，监控维修值班员由施工队组电工配合，从分站到传感器各接点一一排查，直至更换传感器或更换分站接口。
4、故障处置完毕后，监控维修值班员在现场电话联系监控值班员确认数据上传是否正常。
监控系统正常运行后方可上井。
二、分站断线不能上传数据。
故障处置程序：1、监控值班员发现一分站所有传感器断线不能上传数据时，要立即向值班领导汇报。
2、根据领导指示检查监控主机设置是否正确，且是否将控制范围内电源切断，监控主机与该分站的网络通讯是否正常。
a、如该分站的网络节点与监控主机通讯不正常，到环网交换机处更换分站网络节点，由监控值班员重新设置。
b、如该分站的网络节点与监控主机通讯正常，第 2 页共 4 页立即下井检查，分站电源供电是否正常、环网交换机与分站的连接线是否短路或断路，直至故障处置完毕。
3、故障处置完毕后，监控维修值班员在现场电话联系监控值班员确认数据上传是否正常。
监控系统正常运行后方可上井。
四、监控主机故障，不能实时监控。
故障处置程序：1、监控值班员发现监控主机不能运行时，要立即向值班领导汇报。
2、根据领导指示立即将监测监控系统切换到备机运行。
3、故障处置完毕后，监控维修值班员要确认监测监控系统运行是否正常。
监控系统正常运行后方可离开第 3 页共 4 页感谢您的浏览！整理范文，仅供参考。
第4 页共4 页。
煤矿机电设备监测中光纤传感器的应用
煤矿机电设备监测中光纤传感器的应用【摘要】瓦斯、屋顶、冲击地压、采空区自然发火、水灾和机电设备作业隐患是我国煤矿安全生产的主要灾害。
随着煤矿机械化和自动化程度的逐步提高，机电设备运行故障引起的火灾等次生灾害的增加趋势也非常明显。
因此，在线监控设备的运行状态是非常必要的。
目前，煤矿重大灾害监测预警技术水平与安全生产要求仍存在较大差距，主要体现在检测技术落后、传感器可靠性差、维护工作量大、监测系统信号采集传输线路电磁场干扰严重。
本文主要概述了光纤传感监测原理，对煤矿机电设备监测系统中光纤传感器进行设计，并分析了煤矿机电设备监测中光纤传感器运行情况。
关键词：煤矿机电；光纤传感；光纤光栅引言煤矿机电设备主要包括提升机、压风机、采掘设备、支护设备、运输、供电、安全监控设备、瓦斯抽放设备。
目前，在国内外煤矿机电设备状态监测和故障诊断技术研究的基础上，提出为机电设备提供了许多新的检测方法和监测设备，特别是振动信号的检测、处理和分析。
理论基础已经基本成熟，诊断结果的准确性也越来越高。
振动是反映机电设备运行状态的最重要的参数，它可以在最短的时间内直接反映机电设备的运行状态。
据统计，70%以上的设备运行故障表现为振动，这是机电设备运行状态特性的基本反映。
机电设备的温度是另一个特征，机电设备的温度可能过高，这可能会导致机电设备的电路、电缆接头、电缆和零部件着火。
在这个阶段，大部分煤矿企业仍在对设备监测状态进行人工检查和定期检查。
从设备维修的角度看，“事后维修”与“定期维修”不能满足当前的需求，容易导致“维修不足”或“过度维修”；“事后维修”的原因一般由技术维修人员根据维修经验判断。
然而，随着煤矿机电设备的日益复杂，机电设备的故障难以准确判断。
目前的生产形式不利于煤矿的安全、高效、高产的生产，因此，有必要实现“状态维修”。
光纤传感器由于其抗电磁干扰、尺寸小、灵敏度高、网络方便、传输距离长、固有安全等独特优势，受到越来越多的关注。
光纤传感技术在矿山安全监测中的应用
光纤传感技术在矿山安全监测中的应用引言光纤传感技术是一种新兴的监测技术，在矿山安全监测中具有广泛的应用前景。
随着矿场规模的不断扩大和深部开采难度的增加，以往传统的监测手段已逐渐不能适应矿山的实际需求。
然而，光纤传感技术的出现带来了新的监测思路和技术手段，不仅可以实现矿山监测的精细化、智能化，同时也能有效地提高矿山的安全监测效率和质量。
因此，本文将重点讲述光纤传感技术在矿山安全监测中的应用。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术是一种基于光纤的高精度传感技术，其工作原理是通过光纤中光的传输和反射，实现对矿山温度、应变、光学和声学等物理量的测量。
光纤传感技术的传感基元主要有两种类型：基于强光学效应的传感器和基于弱光学效应的传感器。
其中，基于强光学效应的传感器主要有布里渊散射光纤传感器和拉曼光纤传感器。
而基于弱光学效应的传感器则包括短段光纤传感器、光纤微中空腔传感器以及光纤光栅传感器等。
二、光纤传感技术在矿山安全监测中的应用（一）温度监测矿山深部地温高、变化异常，是矿井安全稳定的一个重要指标。
目前，传统的温度测量手段主要有热电偶、热电阻和红外传感器等，但由于这些传感器的监测精度和响应速度等方面均存在较大问题，因此，这些传感器并不能很好地满足矿山监测的统计和预测需求。
基于光纤布里渊散射原理的传感技术已被广泛应用于矿山的深部地温监测中。
该技术可以将光纤布里渊散射信号转化为温度参数，以此实现对矿山深部温度的实时监测。
与传统的测量方式相比，光纤传感技术具有高稳定性、高带通滤波特性和高精度的优势，能够在实时监测矿山温度变化的同时，得出相应的温度预报，有效的提高了矿山的安全监测能力。
（二）应变监测应变监测主要是针对矿山岩体内部的应变情况进行测量。
应变传感器是众多矿山监测传感器中最常见的一类，其常用的测量技术包括电阻应变传感器、应变片传感器、弹性光纤传感器等。
其中，弹性光纤传感器是一种结构简单、响应速度快、分辨率高的光纤传感器。
煤矿安全监测监控系统故障快速处理措施
煤矿安全监测监控系统故障快速处理措施摘要：文章针对煤矿安全监控系统正常运行的要求介绍其必备的条件，分析其运行中比较常见的故障类型和相应的原因，并提出了对这些常见故障进行快速处理时所要遵循的原则、步骤和预防措施，以供参考。
关键词：煤矿安全监测监控系统；故障；快速处理1引言煤炭安全检测监控系统是煤炭企业中确保其生产安全的重要系统。
在煤矿安全监测监控系统的运行过程中，会由于人为、设备以及井下作业环境等因素而导致其具有较高的故障概率，如果运行维护人员没有对常见的故障类型和相应的快速处理方法进行熟练掌握，就会导致故障处理时间的延长并有可能造成故障的扩大化。
所以就需要在对煤矿安全监控系统运行中的常见故障及其原因进行分析的基础上，探索对这些故障进行快速处理的有效措施来确保系统运行的安全以及煤矿生产的安全。
2煤矿安全监控系统正常运行必备条件在煤矿生产中影响煤矿安全监控系统正常运行的因素较多且较为复杂，所以想要确保此系统的正常运行就需要满足以下条件：一是确保管理到位。
这就需要在煤矿生产中根据煤矿生产具体情况和企业现状来进行工作制度和操作流程的制定与完善，然后进行管理和维护机构的建立，并根据生产需要进行足够的操作和维护人员的配备。
二是确保装备齐全。
在煤矿安全监控系统中需要其分站、传感器、断电器等设备有20%的完好被用量，而且地面以及井下每个位置所设置的传感器的数量和质量也要符合要求并确保系统能够可靠的运行。
三是进行迅速的处置。
就是在系统运行中一旦出现报警、断电以及其他故障等异常现象就需要迅速对异常状况的原因进行分析和查找，并按照正确的异常状况处理方式进行处理和故障排除，确保系统在最快的时间内恢复正常。
四是要确保培训到位。
在不断有新技术和新设备应用的同时，需要加强对工作人员管理、运行维护和操作等方面的技术培训，确保工作人员对系统的工作原理、内部结构和组成框架等进行熟练掌握，并不断提高其快速处理分析和处理故障的能力。
3煤矿安全监控系统故障类型及原因在煤矿安全监控系统的运行中不断总结出其常见的故障类型和相应的原因分析如下：一是人为故障。
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随着计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术的迅速发展，越来越多的信号传输方式在监测监控系统中被使用，以便把井下信息迅、准确、可靠地传输到地面指挥中心，以保证矿井生产指挥、安全管理、抢险救灾等安全生产的需要。
本文对KJ335监测监控系统在信息传输方面的功能、特点进行了探讨，初步分析了监控环网常见问题及处理方法。
徐州矿务集团各矿井按照国家对煤矿企业安全生产要求和企业自身发展的需要，在2007年均安装了KJ335煤矿安全监控系统。
该系统是集环境安全、生产监控、信息管理和多种子系统为一体的分布式全网络化新型煤矿综合监控系统，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、风电闭锁等功能，大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。
系统采用光纤以太环网+CAN 总线传输方式。
光纤以太环网作为井下主干网络，传输介质采用矿用阻燃光缆，负责监测监控系统、人员定位系统和煤矿地压监测预报系统的信息传输。
光纤环网通过本安型传输接口进行连接，传输接口的交换板具有光信号的收发、光电信号互相转换、接口转换、信号处理等功能，板上以太网光纤综合复用设备将多种设备接口输出信号转换复用到两条冗余光纤链路中，四个电口可用来整合监测监控系统、人员定位系统等，徐矿集团各矿井图一 传输接口的交换板示意交换板以太网光纤 综合复用接口电口1电口2电口3电口4环网光口1-1 环网光口1-2 环网光口2-1 环网光口2-22009年安装的人员定位系统就是用同一个光纤环网进行数据传输的，交换板示意图如图一所示。
CAN 总线用来连接传输接口与监控分站，监控分站之间、监控分站与传感器之间也采用CAN 总线方式进行数据传输。
煤矿安全监控系统故障处理安全措施
煤矿安全监控系统故障处理安全措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX煤矿安全监控系统故障处理安全措施安全监控系统值班人员必须实行24小时不间断监测，当煤矿的瓦斯监测监控系统发生故障时，应按以下措施。
1、当煤矿的瓦斯监测监控系统发生故障时，必须立即向矿调度室报告，并通知监控维护人员立即处理。
2、在故障期间必须有安全措施，并将实施情况记录在册。
3、在故障发生后，应积极组织抢修，尽快恢复正常。
并将发生故障时间、现象、原因、处理办法、恢复时间等做好记录。
4、当煤矿的瓦斯监测监控系统发生故障时，立即向单位负责人报告，超过1小时应向市（地）主管部门报告。
5、坚持瓦斯监测监控系统故障上报制度，否则视为系统无故障停止运行，要按规定对值班人员进行处罚。
6、为保证我矿瓦斯监控系统正常运行，及时处理系统故障，特制定本办法；①如遇网络故障，不能上传数据，应立即通知监控负责人进行排查检修。
②如遇光缆线路故障，应立即通知网通公司进行处理。
③如遇电脑主机故障，或数据接口故障应在10分钟内起动备用主机和接口，保证数据正常上传。
同时通知通知监控负责人进行排查检修。
④当电脑软件出现错误，应立即通知监控负责人进行排查检修，十分钟内不能修复的故障，应启用备用主机。
⑤如发现井下某传感器数据传输中断，立即通知监控维护人员进行维修，同时通知当班瓦斯检查员加强故障地点的瓦斯检查。
并如实填写第 2 页共 4 页故障记录，并上传。
⑥所有维修操作都要留有记录，详细说明故障类型，现象，以及处理方式。
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第4 页共4 页。
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煤矿监测监控光纤环网的应用及常见故障分析
为了保障煤矿安全生产，作业人员人身安全，我国大部分煤矿安装了煤矿安全监测监控系统。
随着计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术的迅速发展，越来越多的信号传输方式在监测监控系统中被使用，以便把井下信息迅、准确、可靠地传输到地面指挥中心，以保证矿井生产指挥、安全管理、抢险救灾等安全生产的需要。
本文对KJ335监测监控系统在信息传输方面的功能、特点进行了探讨，初步分析了监控环网常见问题及处理方法。
徐州矿务集团各矿井按照国家对煤矿企业安全生产要求和企业自身发展的需要，在2007年均安装了KJ335煤矿安全监控系统。
该系统是集环境安全、生产监控、信息管理和多种子系统为一体的分布式全网络化新型煤矿综合监控系统，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、风电闭锁等功能，大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。
系统采用光纤以太环网+CAN 总线传输方式。
光纤以太环网作为井下主干网络，传输介质采用矿用阻燃光缆，负责监测监控系统、人员定位系统和煤矿地压监测预报系统的信息传输。
光纤环网通过本安型传输接口进行连接，传输接口的交换板具有光信号的收发、光电信号互相转换、接口转换、信号处理等功能，板上以太网光纤综合复用设备将多种设备接口输出信号转换复用到两条冗余光纤链路中，四个电口可用来整合监测监控系统、人员定位系统等，徐矿集团各矿井2009年安装的人员定位系统就是用同一个光纤环网进行数据传输的，交换板示意图如图一所示。
CAN 总线用来连接传输接口与监控分站，监控分站之间、监控分站与传感器之间也采用CAN 总线方式进行数据传输。
这种传输
方式解决了煤矿复杂巷道环境和电磁辐射、浪涌冲击、脉冲干扰环境下的数据传输问题，有良好的可靠性和抗干扰能力，有效地整合了监测监控系统和人员定位系统，保障了
煤矿安全监控系统数据传输实时性和稳定性。
KJ335煤矿安全监控系主要由地面和井下两大部分组成，地面部分包括中心站
主备服务器、主传输接口、网络交换机、中心站运行软件、UPS 电源及附属设备
组成；井下主要由KJ335-J 传输接口、
KJ335-F 通用分站、隔爆兼本安电源、
断电执行器以及各种传感器等组成，系
统结构框图如图二所示。
该系统采用的光纤环网属于自愈环网，环网采用FDDI 简化协议，采用这种协议的环网只能有一个为主站。
当两条光纤链路都正常时，数据可以在链路上选择任一方向传输，环网双网运行，业务流量方向相反，图三为环网正常运行
时示意图。
当单根光纤故障时，另一环图一 传输接口的交换板示意图
交换板 以太网光纤 综合复用接口 电口1 电口2 电口3 电口4 环网光口1-1 环网光口1-2 环网光口2-1 环网光口2-2 图二 KJ335煤矿安全监控系统结构框图 光 纤 环 网 传输 接口 传输
接口 传输 接口 通用分站 通用分站 传感器 执行器 矿用电缆 通用分站 通用分站 传感器 执行器 矿用电缆
备用主机 主用主机 打印机 主 传 输 接 口
网继续运行，故障环网下游交换板节点链路实现环回，转发
另一环网上本节点接收到的
数据，如图四所示；任意相邻
两节点间光缆被切断时，如图
五所示，CD 两结点间光缆断线，则C 、D 两节点分别转发另一环网上本节点接收到的数据，执行环回功能，原来的双
环网重新形成一个单环网，保证原来各交换节点之间仍能够正常通信。
光纤环网故障主要有：光缆断线、光功率损耗大、传输接
口无电源或电源不稳定、光缆尾纤在光口上接错位置、尾纤与
光口接触不良、主从站点（指传输接口）设置错误、井下传输
接口的网关板IP 地址错误、传输接口交换板故障、井下传输接口的网关板“吊死”、中心站软件运行出现问题、环网连接外网后受到外网干扰等。
由于煤矿井下环境复杂，徐矿集团本部矿井开采深度较大，
巷道压力大，变形严重，线路容易受到挤压或碰撞，造成环网光缆护套被破坏，导致芯线受损，光缆传输损耗增大，甚至光缆断线，光纤环网会出现单环运行的情况。
这就要求维护人员平时要加强巡检，做好预防工作，及时维护受损芯线，出现光缆断线及时抢修。
光缆传输损耗增大、传输接口的电源不稳定，会造成环网运行不稳定，这时在环网运行的维护软件图上可以观察到与大损耗点相邻的两个传输接口时而连通时而断开，连通时双网运行，断开时单网运行。
尾纤与光口接触不良、光缆熔接点处理不好、光纤适配器连接不好、光缆老化等也会造成光缆传输损耗增大。
光缆尾纤在传输接口上接错位置主要包括：①光缆尾纤没有插到传输
接口的环网光口上，而是插在了分支
光口上；②与相邻站点连接的同一根
光缆的尾纤在传输接口上插错收发光
口如图八所示；③与相邻站点连接的两个不同方向的尾纤各有一个插错位置，分别如图九、图十、图十一、图十二所示。
①将形成如图六所示的U
型网，图八、图九、图十所示情况将形成如图七所示的单
环网，图十一为外环单网，图十二为内环
单网。
主从站点错误
主要包括：①环网无站点；②环网有一个或多个主站点。
由于
图三 环网正常运行示意图
图七 大单环网
图八
图九
图四 单根光线断线示意图
图五 光纤断线示意图
图六 U 型网
采用FDDI 协议或FDDI 简化协议的环网，主站负责令牌的
管理和发放，令牌发放最大数量为环网
站点数取偶的一半，
以上两种情况都会
造成令牌的管理和发放混乱，影响数据传输，环网运行不稳
定。
主要表现为：①环网数据包丢失严重，在维护软件图上可以观察到环网有时单网运行，有时双网运行；②整个网络不定时出现多个不同的站点信
号中断，环网被切割成几个片段。
出现第②种故障现象也可能是环网连接外网后受外网干扰所致，可以用网络
软件查看是否有大量网络广播包或ARP 包，必要时做
VLAN 。
井下传输接口的网关板IP 地址错误主要包括：①井下有的站点无IP 地址；②井下站点的IP 地址出现冲突。
这也会造成环网不稳定或IP 地址错误的站点所带的
KJ335-F 瓦斯监控通用分站工作不正常。
造成瓦斯监控分站通信中断的原因也可能是传输接口的网关板“吊
死”。
传输接口的交换板故障会造成该传输接口丢失，所带的瓦斯监控分站及人员定位分站通信全部中断，或者使该传输接口失去线路故障的倒换功能等。
中心站软件运行问题会导致服务器显示井下大部分传输接口通信中断，某一传输接口所带的全部监控分占通信中断等。
图十
图十一
图十二。