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数字化矿井解决方案 概述 煤矿作为一个高危行业，安全生产的话题向来备受关注。随着国家国民经济的不断快速发展，对煤炭需求量也越来越大，超负荷开采，或监管不力造成的各级安全事故接连发生。如何利用现有的科学技术有效地解决煤矿安全隐患问题，已是煤矿生产过程的重中之重及各级煤矿主管单位所关注的焦点，也是我们煤矿行业安全集成商的一大议题。 目前，煤矿安全事故不断发生，其中重要原因之一就是企业安全生产“长效机制”还没有真正建立起来，企业安全生产信息手段落后，矿井安全监测监控体系不健全，除瓦斯监控设备外，井下其它生产监测监控系统，如电力、提升、运输等方面的建设也是不尽如人意。煤矿使用的各种监测、监控和通信系统相当复杂，几乎每一套系统都有一套各自独立的通信传输系统，投资重复浪费、通信线路杂乱、维护困难，导致信息资源浪费严重，已经不能满足新型现代化煤矿信息交流的需要。打造数字化、网络化、集成化的矿井是未来行业发展的一个必然趋势。 我们在总结安全生产管理经验的基础上，并结合煤炭行业生产的自身特点，利用计算机技术、通讯技术和网络技术，为煤炭行业的安全生产提供了一套完整的数字化矿井的解决方案。“数字煤矿”就是以先进的煤矿机电及一体化技术、计算机技术、3S技术、与信息化相适应的现代企业管理制度为基础，以网络技术为纽带，煤矿安全生产、高产高效、可持续发展为目标，实现多源煤矿信息的采集、输入、存储、检索、查询与专业空间分析，并实现多源信息的多方式输出、实时联机分析处理与决策、专家会诊煤矿安全事故与调度指挥等。 数字化矿井综合管理平台是一个以各级安全生产监管单位为主体，实现对分布在管辖范围内的矿井生产实时数据的采集、存储和监控，通过安全生产数据的统计分析，为监管部门进行科学决策提供依据，最大程度地排除事故隐患，杜绝突发性安全事故的发生。 根据煤炭安全生产的具体需求，我们设计如下的数字化矿井综合管理平台总体功能结构： 数字化矿井综合管理平台总体结构 整个系统由井下监测系统、数据采集系统、实时数据平台、井上生产管理系统等子系统组成，以下主要介绍各子系统的功能： （一）井下监测系统 针对井下能够实时监控的人员、设备以及设备运行状态等参数，利用自动化设备进行自动实时监控，不能够自动进行监控的（如:采区开机回采刀数、掘进进刀数、开拓尺寸、顶板离层量、巷道下沉量、井下放煤量），则利用人工进行定时手工录入到系统中。 安全生产监测监控系统 在我国煤炭行业，瓦斯事故是当前煤矿生产的主要灾害。大多数煤矿企业都已经或正在进行瓦斯等安全生产监测监控系统的建设，但由于现有系统的局限性，无法使安全生产监督管理部门及时掌握矿井的瓦斯情况，企业的领导及主要安全责任人无法第一时间获得瓦斯超限报警信息。 煤矿瓦斯监测报警系统，充分利用当前先进的通信网络及信息技术，与监测监控系统紧密结合，实时采集数据，全方位识别，全天候处理，通过网络将瓦斯实时信息发送到各级相关责任人手中，为有效防范煤矿瓦斯事故提供辅助手段，达到群防群治的目的。 系统具有属于主机系统的PLC模块，用户可以根据自身的特色灵活、快速地编制出符合实际的可编程控制逻辑，使系统能在最短的时间内自动响应外界发生的变化，向有关分站、闭锁或传感器发出控制指令，从而减少了人为因素造成的时间延误，并能实现交叉断电。系统还能通过GSM网络把报警信息按预先的设计发送到远端相关设备（如：上级领导机关的手机或计算机终端等设备）或相关网络（如：上级领导机关的管理信息系统）上，这样使得有关领导、技术人员和管理人员等相关人员能在第一时间内方便快捷的了解系统的运行状况。系统还具备数据存储功能，报表查看及打印功能，能将以往的井下参数进行存储，方便日后查看，并可以对当天的日报表进行实时打印。 主要监测煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件，如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、顶板压力、顶板位移及烟雾等；井上、井下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数，如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量；水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。 井下人员定位系统 井下作业人员流动性大，一旦下井后，就无法确切地知道他们所处的位置，当矿井发生透水、火灾等事故时，将给救灾工作带来极大的困难。为了能实时的了解井下人员的流动情况；了解当前井下人员的数量及分布情况；查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域；和查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹。在平时可作为下井考勤系统，对任一指定月份、或任一指定日期段，对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计，便于考核，打印相关报表；一旦矿井发生透水、火灾等灾害事故，可对抢险救灾的人员统计、定位等起准确的指导作用。 煤矿井下人员跟踪定位管理