煤矿安全监控系统智能化现状及发展对策.pdf

第 4 3卷 第 1 1期 2 0 1 7 年 1 1 月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vo 1 ． 4 3 N0 ． 1 1 NO V ． 2 01 7 ． _l ’ 。◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 。⋯ i “ 煤矿智能监控” 专题 ●⋯ I | ◆ ． ◆ _ ． ◆ l ◆ _ ． ◆ ◆ I _ ．。 ， 文章 编 号 1 6 7 1 ～ 2 5 1 X 2 0 1 7 1 1 0 0 0 5 0 6 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 1 ． 0 0 2 煤矿安全监控系统智能化现状及发展对策 汪丛 笑 。 1 ． 中煤科工集团常州研究 院有限公 司， 江苏 常州 2 1 3 0 1 5 ； 2 ． 天地 常州 自动化股份有限公司，江苏 常州 2 1 3 O 1 5 摘要 分析 了煤矿安全监控 系统智能化水平现状 ， 指 出系统主要存在伪数据不能有效识别、 系统安装使 用复杂、 故障诊 断功能简单、 安装使用与标准要 求符合度难以衡量、 报 警处置机制单一等问题 ； 结合 煤矿安 全监 控 系统升 级 改造技 术 方案 相 关要 求 ， 提 出 了煤矿 安 全监控 系统 智 能化发展 对策 ， 包括 软件伪 数 据识 别 设备 自识别安装 ， 系统 自诊 断， 分级报警处置机制 ， 瓦斯涌出、 火灾预测预警功能等。 关键词 煤矿安全监控 ；智能化 ； 伪数据识别； 设备 自识别；自诊断；分级报警；瓦斯预测 ；火灾预警 中图分类号 TD7 6 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 7 1 0 2 7 0 8 1 5 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 1 0 2 7 ． 0 8 1 5 ． 0 0 2 ． h t ml Pr e s e nt s i t ua t i o n a n d d e v e l o pme n t c o u n t e r me a s ur e s o f c o a l mi ne s a f e t y mo ni t o r i n g a nd c o n t r o l s y s t e m i nt e l 1 i ge n t i z a t i o n W ANG Co ngx i a o 。 1． CCTEG Cha ng z h ou Re s e a r c h I n s t i t ut e ，Cha ng hz ou 2 1 3 01 5，Chi n a； 2． Ti a n d i Ch a n g z h o u Au t o ma t i o n C o． ，L t d． ，Ch a n g z h o u 2 1 3 0 1 5 ，Ch i n a Abs t r a c t Pr e s e nt s i t u a t i on o f c o a l mi ne s a f e t y m o n i t o r i ng a n d c o nt r o l s ys t e m i nt e 1 1 i ge n t i z a t i on wa s a na l y z e d，s uc h a s d i f f i c ul t ps e u do d a t a i d e n t i f i c a t i o n，c o mpl e x i ns t a l l a t i on a nd u s e of t he s ys t e m ，s i m p l e f u n c t i o n o f f a u l t d i a g n o s i s ，d i f f i c u l t me a s u r e me n t o f c o n f o r mi t y b e t we e n i n s t a l l a t i o n a n d u s e a n d s t a n d a r d r e qu i r e m e nt s ， s i n gl e a l a r m d i s p os a l me c ha ni s m ． De ve l op m e nt c ou nt e r m e a s u r e s o f c o a l mi ne s a f e t y m o ni t or i n g a nd c o nt r o l s ys t e m i nt e l l i ge nt i z a t i on we r e p r o po s e d a c c o r di n g t o r e qu i r e me nt s o f Te c hno l o gy S c h e me s o f Up g r a d i n g o f C o a l Mi n e S a f e t y Mo n i t o r i n g a n d C o n t r o l S y s t e m，wh i c h i n c l u d e d s o f t wa r e ps e ud o da t a i d e nt i f i c a t i on，e qu i p m e nt s e l f - i d e nt i f i c a t i o n i ns t a l l a t i on，s ys t e m s e l f - d i a g nos i s ，gr a d i n g a l a r m di s po s a l me c h a ni s m ，pr e d i c t i o n a nd p r e wa r n i ng o f g a s e mi s s i o n a nd f i r e． Ke y wo r d s c o a l mi n e s a f e t y mo n i t o r i n g a n d c o n t r o l ’9 i n t e l 1 i g e n t i z a t i o n；p s e u d o d a t a i d e n t i f i c a t i o n； e q u i p me n t s e l f - i d e n t i f i c a t i 0 n；s e l f - d i a g n o s i s ；g r a d i n g a l a r m；g a s p r e d i c t i o n；f i r e p r e - wa r n i n g 0 引言 煤 矿安 全 监控 系统 在煤 矿安 全生 产 中发挥 了重 要作用Ⅲ ， 但系统智能化水平不高， 煤矿必须有一批 专业技术 队伍从事系统安装 、 维护 ， 保证系统可靠运 行 ， 同时系统对井下瓦斯等有 害气体没有进行分级 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 9 2 9 ； 修 回 日期 2 0 1 7 0 9 3 0； 责任编辑 盛男 。 基金项 目 天地 常州 自动化股份有 限公司研发项 目 2 0 1 6 GY 0 0 1 ， 2 0 1 6 G Y1 0 1 。 作 者简介 汪丛笑 1 9 7 0 一 ， 男 ， 安徽 宁国人 ， 高级工程师 ， 主要从事煤矿安全监控技术研究 工作， E - ma i l wc x s l j 1 2 6 ． c o m。 引用格式 汪丛笑． 煤矿安全监控 系统智 能化现状及发展对策E J - ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 1 5 - 1 0 ． W ANG Co n g x i a o ． Pr e s e n t s i t u a t i o n a n d d e v e l o p m e n t c o u n t e r me a s ur e s o f c o a l m i n e s a f e t y mo ni t o r i n g a n d c o nt r o l s y s t e m i n t e l l i g e n t i z a t i o n [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t io n ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 1 5 - 1 0 ． 6 工矿 自动化 2 0 1 7年 第 4 3卷 报警 、 预测 、 预 报能 力 ， 无法对 灾 害做 到 早预防 、 早 控 制 。本文 通过 分析 煤 矿 安 全 监 控 系统 智 能 化 现 状 ， 提 出 了煤 矿安 全监 控 系 统 智 能化 发 展 对 策 ， 为 煤 矿 安全 监控 系统 升级 改造 提供参 考 。 1 煤 矿 安全 监控 系统 智能化 现状 1 ． 1伪数 据 不能 有效识 别 煤 矿安 全 监控 系统 伪数据 是 指不 能正确 反 映井 下 实 际环境 情况 的监测 数据 ， 系统 对 以下 2类 伪 数 据 难 以有效 识 别 ① 传 感 器 调 校 时 产 生 的 伪 数 据 ， 煤 矿 井 下传 感 器 必 须在 设 备 设 置地 点 调 校 ， 调 校 气体浓度大于设定的报警 门限时 ， 系统产生伪数据。 ② 设备本身故障产生的伪数据 ， 如传感仪表放大 电 路 受潮 、 元件 失 效造 成 的传 感 器输 出 异 常值 或 偏 离 实 际 的检测 值 。 1 ． 2 系统 安装 使 用复 杂 传感器随着采掘工作 面的生产活动而迁移， 安 装 、 调试传感器和分站及定义测点是煤矿安全监控 系统 主要维 护工 作之 一 ， 但 存 在 以下 问题 1 调 试 不 便 。煤 矿 安 全 监 控 系 统 覆 盖 范 围 广 ， 地 面监控 机 房与 采煤 丁作 面距 离长 达 2 0 k m， 分 站与传感器距离从数百米 到 6 k m 不等 ， 井下环境 复杂恶劣、 通信联 络及交通极其不便 ， 调试分站、 传 感 器需 要反 复 与地 面监控 机房 联 系 。 2 传感器安装繁琐。需要将传感器连接到分 站传感器传输总线端 口， 然后在地 面监控软件 中配 置传感器类型、 量程、 报警点、 断电点 、 闭锁端 口、 所 接分站总线端 口等。一般分站有 4 ～6个传感器传 输 总线 端 口， 若 监控 主机 配 置 的 传感 器所 接 分 站 总 线 端 口与实 际接 线 不 一 致 ， 传 感 器将 不 能被 分 站 识 别 ； 若传 感 器类 型 、 报 警 点 、 断 电点 定 义不 正 确 ， 数 据 将出现失真 ， 严重时存在安全隐患 。 3 总线 式从 设 备地址 冲突 无法 解 决 。 l 。对 于 时 分制 系统 ， 不 论 是 主从 式 通 信 ， 还 是 无 主 式 通 信 ， 1 条 数据 传输 总线 不允 许从 设 备 地址 号 重 复 。安 装 传感器时若设置的地址号与总线其他从 没备地址号 重复 ， 需要到距离传感器很远的分站 卜 查看或通过 调 度 电话询 问监 控值 班人 员 。 1 ． 3故 障诊 断功 能 简单 目前煤 矿安 全监 控 系统故 障诊 断功 能 主要有 分 站 、 传感 器传 输通 断 ， 电 源输 出电压 、 电流监 控功 能 。 系 统 出现故 障 时 ， 需 人工 下井排 查 故障原 因 ， 对维 护 人员 技 能要 求高 。 目前煤 矿安 全监 控 系统故 障诊 断 功 能不足 主要 体 现在 以下 方 面 1 系 统数 据传 输质 量无 法 自诊 断 。长距 离 以 太网信号采用光缆传输 ， 但光缆经过接续 、 弯曲及光 纤 跳 线端 面污 染后 对 光 强 度 有 一定 的 衰减 ， 导 致数 据传输质量下降或网络 中断 ， 直接影响系统主传输 、 异地控制等功能 ； 分站与传感器信号采用电缆传输 ， 信号容易受井下变频器 、 大型机电设备启停干扰 ， 电 缆及接线盒受潮后使传输阻抗增大， 导致数据传输 出错 ， 影 响系统 巡 检 周 期 和 本 地 断 电执 行 时 间 。这 些 故 障 目前 仍 需 要 借 助示 波 器 或 协 议 分 析 仪 协 助 判 断 。 2 传感 器远 距 离供 电不 足 无法 自诊 断 。传感 器 电源经过电缆长距离传输后电压下 降， 同时传感 器在上电启动瞬间存在冲击 电流， 上电过程中传感 器 电源电压低于工作 电压 ， 将造成传感器不能正常 工作 。该故障需要使用万用表或示波器测量进行分 析 诊 断 。 3 系统 硬件 设备 故 障诊 断 不全 面 。硬 件 和嵌 入式软件 中没有设计 故障探针 ， 例如带 C P U 处理 器 的设备无法监视 C P U 运行 负荷 、 系统复位计数 、 存储 占用率等关键参数 ， 传感器缺少元件零点漂移 、 精度超差等检测功能 ， 电源缺少后备 电池性能衰减 等 诊 断功 能 。 1 ． 4 安 装使 用与 标准要 求符合 度难 以衡 量 AQ 1 0 2 9 --2 0 0 7 { 煤矿 安全监 控系统及检 测仪 器使用管理规范 对煤矿安全监控系统安装使用做 了详 细要求 ， 但 一些 中小 煤 矿 安 全 监 控 系 统 存 在 现 场管理不到位 、 探头数量不足、 安装不 合理、 数据不 准确 、 断 电不 可靠 等现 象 ， 未 充分 发挥 安全 监 控系 统 的重要 作 用 ， 需 要 各地 煤 矿安 全 监 察 局 通 过 检 查 分 析工 具督查 。造成 该 问题 的原 因是 中小煤 矿 技术 实 力弱及对管理规范掌握不够深入 ， 系统缺乏传感器 安装 、 设置 及 调校是 否 符合标 准 要求 的 自评估 功 能 。 1 ． 5报 警 处置机 制单 一 在煤 矿 瓦 斯 突 出事 故 中 ， 瓦 斯 体 积分 数 在 数 秒 内就 能达 到 3 0 ， 上 升至 5 的用 时则更 短 ， 而 瓦斯 爆炸下限为 5 ， 因此必须在瓦斯体积分数 上升的 极早期进行分析 、 判断和识别。同时气体体积分数 在 较 长时 间 内超过 规定 值 ， 其 危 险性 很 大 ， 是 严 重 的 安全 事故 隐患 。 目前煤 矿安 全监 控 系统 环境 参数 报 警执行 1 个分级的超 限报警 ， 系统不能及 时捕捉和 发 现 预定 报警 值 以下 的危 险动 态 异 常 变 化 ， 无 法 提 前 采 取针 对性 防 范措 施 ， 在很 大程 度 上 制 约 了矿 井 灾害 治理 工作 。 2 0 1 7年 第 1 1 期 汪丛 笑 煤矿 安 全监控 系统智 能化现 状及 发展 对 策 7 2 煤 矿 安全 监 控 系统 智 能化 要 求 煤矿安全监控系统升级改造技术方案 ] 对煤 矿安全监控系统智能化水 平提出更 高的要求 ， 具体 包括 1 传输数字化 。在分站至中心站数字化传输 的基础上 ， 将传感器 模拟量 至分站升级 为数字传 输 ， 实现煤矿安全监控系统数字化 ， 促进智能传感器 发展 。 2 完善报警功能 。根据瓦斯浓度 、 瓦斯超限 持续时间、 瓦斯超 限范 围等 ， 设置不 同的报警级别 ， 实施分级报警响应 ； 根据巷道布置及 瓦斯 涌出等 内 在逻辑关系 ， 实施逻辑报警， 促进各类传感器 的正确 安装 、 设置、 维护及煤矿安全 监控 系统 的正常使用 ， 防止违法行为。 3 增加 自诊断 、 自评估 功能。实现煤矿安全 监控系统定期 的自诊断、 自评估 ， 能够预先发现系统 在安装使用中存在 的问题 。自诊断 内容至少应包括 传感器、 控制器的设置及定义 ， 模拟量传感器维护、 定 期 未调 校提 醒 。 4 加强数据应用分析。煤矿安全监控系统应 具有大数据分析与应用功能 ， 至少应包括伪数据标 注及异常数据分析， 瓦斯涌出、 火灾等预测预警。 5 方便用 户使用 、 维护 、 培训 。软 件界 面友 好 ， 方便调用 ， 强化帮助功能。 3 煤矿安全监控 系统智能化发展对策 3 ． 1软 件 伪 数 据 识 别 3 ． 1 ． 1 调校伪数据识别 文献E 4 3 提 出了煤矿安 全监控 系统瓦斯传感器 调校在线识别方法 瓦斯传感器现场进行调校时设 置为调校状态 ， 传感器将调校信息发送至分站和监 控主机 ， 监控主机显示该瓦斯传感器处于现场通气 调校状态 ， 然后瓦斯传感器 进行通气调校和断 电功 能测试 ， 结束后瓦斯传感器设置为结束调校状态 ， 监 控 软 件记 录调 校数 据并 标 注为 “ 调校 ” 。通 过 该方 法 可识别传感器调校 时产生 的伪数据 ， 且缩短监控时 段盲区 ， 以提高井下作业安全性并减少误报警 。 3 ． 1 ． 2 设备故障伪数据识别 设备故 障产生 的伪数据可根据监测对象 的类 型 、 产生条件及上下游数据关联性进行识别L 5 ] 。 1 根据监测对象的类型识别伪数据。煤矿井 下主要有害气体为 甲烷和一 氧化碳 ， 其检测原理是 先通 过气 室采样 ， 然 后采 用 催 化 、 激 光 、 电化 学 反 应 等原理测量浓度。气体扩散 到气室速度较慢 ， 结束 通气后 ， 气体浓度下 降时间更长。基于气 体检测缓 变化特性 ， 通过提高系统采样速率， 监控软件计算气 体浓度上升率 、 下降率识别部分急剧变化的伪数据。 2 根据监测对象 的产生条件识别伪数据。煤 矿开采活动具有一定 的周期性 ， 开采时瓦斯浓度高， 检修时瓦斯浓度低 ， 通风正常时瓦斯浓度保持某一 固定值 ， 通风不畅和瓦斯涌出时瓦斯浓度急剧上升。 判定某测点数据是否异常， 可关联采掘设备启停 、 通 风系统参数 、 瓦斯涌出预警等条件进行综合判断， 降 低伪数据产生概率。 3 根据 监测 对象 的上 下游 数 据 关联 性 识别 伪 数据 。煤矿井下有害气体 随风流稀释 、 流动 ， 气体浓 度在相关性 、 极差值 、 最小值方面具有特征规律。基 于相关性 、 极差值、 最小值 的 3种关联性模型可适用 于不同类型煤矿采煤工作面、 掘进工作面瓦斯异常 数据分析[ 5 ] ， 运用关联性模型分析可识别部分设备 不可靠产生的伪数据。 3 ． 2设备 自识 别 安装 1 新接入设备 自动识别。在监控主机内建立 描述设备 I D表 ， 内容包括设备类别 、 名称、 量程、 单 位等 ， 监控主机将 I D表下发至分站。分站与传感器 进行 C AN总线通信时 ， 由于 C AN 网络具有多主特 性， 传感器上电时可 自动将本机 I D号发送给分站 ， 进行设备 自识别 ； 分站与传感器进行 RS 4 8 5总线通 信时 ， 由于 R S 4 8 5网络是典型 的主从式 通信 ， 借鉴 令牌网工作原理[ 8 ] ， 在轮询周期结束后 ， 分站发送接 收地址 广播 指令 ， 新 接入 设备 在接 收该 指令 后 ， 可 向 分站发送本机 I D号 ， 解决基于 R S 4 8 5传输方式的 设备 自识别问题 。 2 从设备地址冲突提醒。分站具备从设备 自 识别功能后 ， 分站程序中设计总线从设备在线列表 ， 分站接人新设备后判断其地址与从设备在线列表是 否重复 ， 若重复 ， 立即向新接人从设备发送地址重复 命令， 并将本总线空闲地址号发送给从设备 ， 从设备 接 收到 该信 息后 ， 通 过人 机交互 提 醒安 装人 员 。 3 ． 3 系统 自诊 断 3 ． 3 ． 1 数据传输错误 自诊断 1 主干光纤网络传输诊断 。网络交换机之间 数据传输通过 1对收发激光器相连 ， 激光接收器还 具有光接收强度测试能力 。根 据交换机 S NMP协 议 ， 激光接收器接收的光强上传至网管软件 ， 当光功 8 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 率 衰减 到报警 门限 以下 时进 行报 警 。 2 总线式通信传输诊断 。检查从设备 中各种 内部差错状态r 9 ] ① 通信差错计数器 ， 统计从设备 总线通信 C R C校验出错数量 ； ② 总线异常差错计 数器 ， 统计从设备返 回的异 常命令 响应数量 ； ③ 从 设备 无 响应 计 数 器 ， 统 计 从 设 备 未 响 应 主 站 数 量 ； ④ 从 设 备 忙 计 数 器 ， 统 计 从 设 备 忙 异 常 响应 数 量 ； ⑤ 总线字符超限计数器 ， 统计字符抵达端 口速度高 于存储字符速度或因硬件故障丢失的字符数量 。通 过通信差错计数器 、 从设备无 响应计数器 ， 可评价 、 衡量 外界 干 扰 或 线 缆 质 量 导 致 的 数 据 传 输 出错 程 度 ； 通过总线异常差错计数器 、 从设备忙计数器 、 总 线字符超限计数器 ， 可诊断主从设备之间交互、 协同 程度 。 3 ． 3 ． 2 传感器远距离供电不足 自诊断 传感器设计 电源输入 电压、 电流检测电路。以 催化式 甲烷传感器为例 ， 传感器功耗主要表现在黑 白元件 无焰 燃烧 ， 因此 设 备 启 动 前 暂 不启 动 功耗 大 的外 围设备 ， 保 持本 机最 小 电流运 行 ， 检测线 路 输入 电压、 电流 ， 传感器可计算出电缆 电阻 ， 传感器 冲击 电流为定值 ， 从而可计算 出传感器在冲击 瞬间在 电 缆上的压 降， 判定该瞬间传感器供电是否符合要求 ， 并将 计算 结 果上 传 至监控 主机 。 3 ． 3 ． 3 系统硬件设备故障 自诊断 1 分 站设 计监 视 C P U 运行 负荷 、 系统 复 位计 数 、 存储 占用率等关键参数功能 ， 其 中系统复位计数 通 过复位 源 识别 寄 存 器 分 别统 计 上 电复 位 、 外 部 复 位 、 看 门狗复 位、 掉 电检测 复位次数 ， 供 监 控主机 查询 。 2 传感器 主要 设计探 头断线 、 短路 ， 零点漂 移 ， 精度 超差 等诊 断 功能 。 3 通 过对 后 备 电 池 充 电 电 流 进 行 积 分 统 计 ， 计算 出后 备 电池 的 S O C参 数 ， 并 以上 一 周期 后 备 电 池完整放 电容量为基础 ， 对当前电池容量进行诊断 ， 当不 满足 供 电 1 ． 5 h时进 行提 醒 。 3 ． 4分级报 警 处置 机制 3 ． 4 ． 1 分级 报警 条件 分级报警级别参考 气象灾害预警信号发 布与 传播办法 ， 将报警分为 I V， I I I ， I I ， I 4级 ， 危险严重 程度 依次 加 重 “ ] 。 以甲烷传感器为例 ， 分级报警条件见表 1 ， 对单 一 甲烷传感器 同时按表 2 设定分级报警条件 。 表 1 甲烷传感器按超 限体积分 数和传感器数量分级报警设 置 Ta b l e 1 Gr a di ng a l a r m s e t t i n g o f me t ha ne s e ns o r a c c or di ng t o e xc e s s i ve v ol ume f r a c t i on a n d s e n s or nu m b e r 表 2 单一 甲烷传感 器按超限体积分数和超 限时间分级报警设置 Ta b l e 2 Gr a d i n g a l a r m s e t t i n g o f s i n g l e me t h a n e s e n s o r a c c o r d i n g t o e x c e s s i v e v o l u me f r a c t i o n a n d e x c e s s i v e t i me 2 0 1 7年 第 1 1 期 汪 丛笑 煤矿 安全 监控 系统智 能化现 状及 发展 对 策 9 3 ． 4 ． 2 分 级报 警方 式 1 井下传感器。井下传感器根据监测 的甲烷 体积分数进行 4个级别 的报警 ， 以人视听觉可明显 识别的频率 ， 发出 4种频率的声光信号， 见表 3 。 表 3 井下传感器声光分级报警方 式 Ta b l e 3 S o u n d a n d l i g h t g r a d i n g a l a r m o f un de r gr ou nd s e ns o r 2 井下 、 井 上声光报警器。声光报警器按 照 表 3要求发出 4种频率的声光信号 ， 并通过语音提 示报警区域 、 报警参数、 报警级别等信息。 3 监控主机报警信息栏。监控主机报警信息 栏除满足 AQ 6 2 0 1 --2 0 0 6 煤矿安全监控系统通用 技术要求 规定外 ， 报警信息按颜色进行等级 区分 ， 见表 4 。 表 4 分级报警颜 色 Ta b l e 4 Gr a d i n g a l a r m c o l o r 报警级别 颜色描述 I V级 I I I 级 I I 级 I 级 蓝色报警 黄色报警 橙色报警 红色报警 4 短信平台。通过短信发送 方式报警 ， 报警 信息按颜色进行等级区分 ， 见表 4 。 5 集团联网报警。集团联 网中心的报警信息 按颜色进行等级区分 ， 见表 4 。 3 ． 5 瓦斯 涌 出、 火灾预 测预警 功 能 1 利用时间序列分析法能够基 于煤矿安全监 控系统数据预测瓦斯 涌出， 根据 瓦斯涌 出变化的连 续规律性 ， 运用工作面瓦斯、 风速等历史数据 ， 建立 描述瓦斯涌出量在一定时间和空间内变化发展的动 态模型 ， 反映 瓦斯 涌 出量 的变化规律[ 1 。 ， 从 而预 测工作面瓦 斯涌 出量 ， 进一 步推 测未来 瓦 斯涌 出 趋 势 。 2 矿 井 火 灾 分 为 内 因 火 灾 和 外 因 火 灾 2种[ 】 州 。 针对 外 因火 灾 ， 通 过 对 二 氧 化 碳 、 温 度 和 烟雾等传感器数据进行分析， 建立火灾预报模型 ， 实 现 区域 范 围的火 灾预 警 ； 针 对 内 因火 灾 ， 根据 不 同的 煤 自燃特征物理参量 ， 利用多参数监测方法 ， 提取有 效 、 准确信息 ， 建立煤 自燃预警模型[ 1 8 - 1 9 ] 。 4 结语 结合煤矿实际应用和煤矿安全监控系统升级改 造的要求 ， 重点介绍 了煤矿安全监控 系统智能化 发 展对策 。下一步将通过大数据分析 ， 完善预警模型 ， 提升瓦斯涌出预测准确率 ， 同时研究适合煤矿井 下 的设备位置识别技术 ， 完善煤矿安全监控系统 G I S 功 能 。 参 考 文 献 Re f e r e n c e s 孙继平． AQ 1 0 2 9 --2 0 1 7 煤 矿 安全 监控 系统 及检 测 仪器使用管理规范 报批稿 [ J ] ． 工矿 自动 化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 6 8 7 - 9 4 ． S UN J i p i n g ．AQ 1 0 2 9 2 0 1 7 Us e a n d Ma n a g e me n t S p e c i f i c a t i o n o f C o a l Mi n e S a f e t y Mo n i t o r i n g S y s t e m a n d Te s t i n g I n s t r u me n t d r a f t f o r a p p r o v a 1 [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 7 ， 4 3 6 8 7 9 4． 张加易 ， 柏思 忠． R S 4 8 5总线 型 即插 即用 技术 研究及 实现I- J ] ． 自动化与仪器仪表 ， 2 0 1 6 8 8 7 8 8 ． Z HANG J i a y i ， BAI S i z h o n g ． Re s e a r c h a n d i mp l e me n t a t i o n o f RS 4 8 5 b u s p l u g a n d p l a y t e c h n o l o g y [ J ] ． Au t o ma t i o n 8 L I n s t r u me n t a t i o n ， 2 0 1 6 8 8 7 8 8 ． 国家 安全 生产监督管理总局． 国家煤 矿安监局关于 印 发 煤矿安 全监 控 系统 升 级 改 造 技 术 方 案 的通 知 [ E B ／ O L ] ． 2 0 1 7 0 1 0 3 、 [ 2 0 1 7 0 9 2 o ] ． h t t p t | f 。 c h i n a s a f e t y ． g o v ． c n ／ n e wp a g e ／ C o n t e n t s ／ C h a n n e l 一 6 2 8 9 ／ 2 0 1 7 ／ 0 1 0 3 ／ 2 8 1 5 9 1 c o n t e n t 一 2 8 1 5 9 1 ． h t m． 王晓阳， 吕鹏 飞 ， 汪 丛笑 ， 等． 一种矿 用安 全监控 系统 的瓦斯 传感 器 的在线 调校 方 法 C N 2 0 0 8 1 0 0 1 9 9 7 1 ． 5 [ P ] ． 2 0 0 8 0 9 0 3 ． 邹哲强 ， 曲世 甲． 基 于关联性 模型 的煤矿 安全监 控系 统报警方法 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 1 ， 3 7 9 1 - 5 ． Z OU Z h e q i a n g ，QU S h ij i a ．Al a r m me t h o d o f s a f e t y mo n i t o r i n g s y s t e m o f c o a l m i n e b a s e d o n r e l e v a n c e mo d e l [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 l ， 3 7 9 1 - 5 ． 殷大发． 煤矿安全监控系统监测点数据异常识别技术 研究[ J ] ． 矿 山机械 ， 2 0 1 3 ， 4 1 4 1 2 0 1 2 3 ． YI N Da f a ．S t u d y o n t e c h n o l o g y o f i d e n t i f y i n g d a t a ] ] ] ] ] ] 1 2 3 4 5 6 rL rL [ [ [ [ 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 [7 ] [ 8] [9] [ 1 O ] [ I 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] a b n o r ma l i t y o f mo n i t o r i n g p o i n t s i n c o l l i e r y s a f e t y mo n i t o r i n g s y s t e m [J] Mi n i n g P r o c e s s i n g Eq u i p me n t ， 2 0 1 3， 4 l 4 l 2 0 1 2 3 ． 邹哲强 ， 张立斌 ， 蒋泽 ， 等． 煤矿监 控 系统产 生伪 数据 的原 因和 应 对 措 施 [ J ] ． 工 矿 自动 化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 9 1 4． Z OU Z h e q i a n g，ZHANG L i b i n， J I ANG Ze ，e t a 1 ． Ca u s e s o f f a l s e d a t a o f c o a l mi n e mo n i t o r i n g a n d c o n t r o l s y s t e m a n d i t s c o u n t e r me a s u r e s [ J ] ． I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 3 ， 3 9 9 1 - 4 ． 王树丰 ， 方斌 ， 程大 伟 ， 等 ． 基 于类令 牌环 的 R S 4 8 5多 主通信协议模块设计 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 1 2 17 2 O． W ANG S hu f e n g， F ANG Bi n， CHENG Da we i ， e t a 1 ． De s i g n o f mu l t i h o s t c o mm u n i c a t i o n p r o t o c o l mo d u l e o f RS 4 8 5 b a s e d o n c l a s s t o k e n r i n g [ J ] ． I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 3 ， 3 9 1 2 l 7 2 O ． GB ／ T 1 9 5 8 2 ． 1 2 O O 8基 于 Mo d b u s协 议 的工 业 自动 化 网络规 范 第 1 部分 Mo d b u s 应用协议 [ s ] ． 安标 国家矿用产 品安全标志 中心 ． 关于发布煤 矿安全 监控系统升级改造检验方案 、 安全标志管理方 案的通 知 [ E B ／ 0 L] ． 2 0 1 7 0 9 0 5 [ 2 0 1 7 0 9 2 O ] ．h t t p ／ ／ www． a q b z ． o r g ／ Ho me ／ ABGG／ we n j i a n ／ GG2 O1 70 08 ．ht m． 奚冬芹． 煤 矿瓦斯分级报警系统设计 [ J ] ． 电脑 知识与 技术 ， 2 0 1 6 ， 1 2