煤矿领域常用的安防系统 - 安防知识网

煤矿安防系统主要有煤矿安全生产监测系统，最早有重庆安全仪器厂五路瓦斯报警器，西安100点，KJ1-4等产品，后来发展较好的有KJ95、KJ38、KJ66、KJ101等。比较知名的厂家是天地公司常州分公司(原煤科院常州自动化所)、北京阳光金力公司、北京仙岛公司等。

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　　矿安全生产监测系统

　　煤矿安防系统主要有煤矿安全生产监测系统，最早有重庆安全仪器厂五路瓦斯报警器，西安100点，KJ1-4等产品，后来发展较好的有KJ95、KJ38、KJ66、KJ101等。比较知名的厂家是天地公司常州分公司(原煤科院常州自动化所)、北京阳光金力公司、北京仙岛公司等。这些公司不仅有煤矿安全生产监测系统，还有与其配套的视频监测系统，同时还生产其他有关安全和自动化产品。

　　目前较先进的煤矿安全生产监测系统主要包括：瓦斯、温度、风速、一氧化碳、负压等传感器，加上设备开停传感器及设备断电仪所组成。一般都是通过分站传输系统到地面主站。设备开停显示在调度模拟或大屏幕(一般和视频监测系统融合)，凡是合法生产的有瓦斯的矿井，都必须安装煤矿安全生产监测系统。

　　煤矿人员与设备定位管理系统

　　目前发展势头正旺的是煤矿人员与设备管理系统。由于监管力度不断加强，大中型煤矿和众多乡镇小煤矿均已大量装备了煤矿安全监控系统，有效地遏制了重大瓦斯煤尘爆炸事故的发生。生产安全的核心是人的安全。煤矿需要利用相应的矿井人员定位设备，全天候对煤矿入井人员进行实时自动跟踪，随时掌握每个员工在井下的位置及活动轨迹、全矿井下人员的位置分布情况。

　　矿用人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等于一体的综合性应用系统。这一产品的出现，为煤炭企业的安全生产、日常管理以及事故急救带来可靠指挥依据。国家安全生产监督管理总局政策法规司有关负责人在08年初提出，为加强煤矿安全生产，今后将进一步推广和完善煤矿井下人员定位系统。

　　矿用人员定位跟踪系统以标示卡为基本采集单位，完成对下井者地理信息和工作信息的采集、存储、处理、显示和打印，同时可以对各种异常状态进行预警、报警。系统主要由标识卡、读卡器、人员检测分站、通信接口、服务器、打印机等组成。从结构上划分，人员定位跟踪系统主要包括主站、分站和移动分站。主站模块既是系统的信息处理中心，又是用户的信息获取源。从各种总线传输汇总的数据，经过主站模块完成数据筛选、信息存储、异常处理后，与用户进行信息交流;分站模块包括各种基站、读卡器和标示卡，共同形成一个动态信息采集监控区，并通过一定的信息传送方式，将数据汇总至主站模块。从功能上划分，人员定位跟踪系统基本功能包括实时数据采集与存储、井下人员的电子考勤、动态定位、地图管理、历史路径查询与显示、数据联网、报表生成，以及报警提示井下人员进入危险区域及限制区域，矿难时提供井下人员搜救帮助等功能。

　　目前生产矿用人员定位系统的厂家有：上海数传信息科技有限公司、中电广通股份有限公司、太原海斯特电子有限公司等。

　　在无线技术基础上的煤矿井下人员定位系统经历了三个主要阶段，前两个阶段都采用RFID技术。与其他识别技术相比，RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。但是这种技术的读卡器价格昂贵，如果要实现人员位置的密集跟踪，系统造价将难以承受。而人员检测与管理系统作为一个综合性系统，与安全监控系统具有同等重要性，若只实现小范围的人员检测，难以体现其价值，更难以发挥其应用前景。

　　随着现代传感器网络的发展，无线传感器网络(WSN)技术走向成熟，并在多个领域有成功应用。因此，基于WSN技术的第三代人员定位跟踪系统成为近年来的研究热点。WSN由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统，其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。

　　WSN家族非常庞大，包含多个协议族。根据煤矿应用的特点，第三代人员定位跟踪系统不约而同地把研究的焦点取在Zigbee标准上。Zigbee是基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的关于组网、安全和应用软件等方面的技术标准。完整的Zigbee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。

　　应用汇聚层是把不同的应用映射到Zigbee网络上，主要包括安全属性设置和多个业务数据流的汇聚等功能;网络层则可实现网络的自组织和自维护，从而降低了网络的维护成本。Zigbee技术具有低功耗、短时延、低速率、近距离、低成本、大容量、高安全性、免执照频段等特点，因此在短距离无线通信领域有着较大的优势。而煤矿巷道在空间上本身具有局限性，若采用基于Zigbee技术的低成本传感器密集分布，将为当前的井下人员跟踪带来质的飞跃。

　　目前人员定位发展很快开始由人员考勤后发展为人员管理，最后发展为人员设备管理和双向通讯。

　　除了安全监测系统和人员定位系统之外，煤矿安防应用中，还有一些比较重要的系统，如：水泵自动化系统、风机监测系统，平巷机车安全运输系统，这些系统都和矿工的生命安全紧密联系在一起。