摘  要：伴随着现在制造工艺的提高，为现在高效系统的设计与应用提供了有力的技术保障。将现有的系统进行必要的优化改造，使之功能更加齐全、技术指标更加先进、具有更高的可靠性和便于维护管理，具有更好的先进性、科学性、实用性是急需的也是非常可行的。以提升生产矿井的综合信息化为目标，直接服务于企业成本运营中心的生产、安全、经营管理，为企业的精益生产、安全保障、成本控制和持续发展的经营目标提供技术保障和信息支持。
关键词：安全生产；检测监控；数据库；数据管理
Mine safety production testing monitoring system research
Abstract: With the improvement of Modern manufacturing technology, it has been provide strong technical support for efficient design and application of the system. The existing system is necessary to optimize and transformation, Function is more complete, More advanced technical indicators, High reliability and Convenient maintenance and management, Have More advanced, Scientific nature, Practicability is urgent and very feasible. In order to promote the mine comprehensive information as the goal, Direct services to enterprises cost operation center, Production, Safety, Management, providing technical and information security, cost control and support for the business goal , the enterprise's lean production, sustainable development.
Key Words: Safety production; Detection monitoring; Database; Data management
0  引  言
伴随着各方面的重视程度提高，大量资金的注入，煤矿安全生产监控系统也得以迅猛发展起来。从2007年开始，煤矿企业重点建设了安全生产管理信息系统以及瓦斯远程监控系统，总投入资金高达7亿元人民币，同比增长15% [1]。
目前已经开始普遍应用大型监控系统装备，其中就包括有带式输送机集中控制系统以及束管检测系统等，并且系统装备的国有化程度也比价高。部分矿山企业使用了三层网络结构的自动化信息管理系统，能够将光纤作为信息传输渠道，确保了矿井生产过程的自动化管理，初步构成了一个相当完善的综合信息化管理系统。所以，有效开展安全检测监控技术探讨，提升安全检测技术水平，充分应用高新技术手段，构建科学、合理的安全监测系统，形成良好的安全管理体系，能够降低事故发生几率，消除事故隐患，避免出现特大安全事故事件，从而实现矿业的可持续发展，维持社会的和谐稳定，有着重要的意义[2-3]。
1  矿山安全生产的发展和现状
上世纪下半叶，德、英、美、澳等西方发达国家，利用自有的先进技术，大力推广自动化、信息化技术与生产实际的结合，在井上、井下生产、安全等各环节，实现了矿山控制和监测自动化，采用相应的通讯技术，将子系统互联，实现了矿山安全生产的有序进行，极大的提高了生产效率，改善了安全状况，获得了巨大的经济效益与社会效益[4]。
国内矿山安全检测监控系统的提出，也与西方发达国家相似。相应的提出了一些技术要求，但是与实际的要求还相差甚远。伴随着我国矿业的迅速发展，建设数字化、信息化与智能化新型矿山越来越受到矿业行业、相关企业和国家的重视。
1.1  煤矿安全检测与监控
按照相关统计结果表明，截止到2011年底，我国煤矿企业的瓦斯监测监控系统安装率已经超过了87.5%。在这其中，国有重点煤矿企业的瓦斯监测监控系统安装率高达99%,国有地方煤矿企业的瓦斯监测监控系统安装率是87%，而乡镇中小型煤矿企业的瓦斯监测监控系统安装率则是83%。可见，目前大部分的高瓦斯矿井都已经安装了瓦斯监测监控系统。而一些较早实现煤矿企业信息管理的省市，包括吉林、黒龙江、新疆、山西等，目前已经能够在省内或市内进行矿业联网。
1.2  煤矿安全生产监控系统
当前阶段，我国国内的煤矿安全生产检测监控系统主要有四种类型，第一种类型为KJ4监测系统，其监控覆盖区域比较大，能够实现矿井内部无差别覆盖。第二种类型为KJ95煤矿综合监控系统，其综合性比较强，能够实现视频、声音的同步传输[5]。第三种类型为TF200频分复用型矿井监测监控系统，可以针对井下各种参数进行集中的监测，并及时反馈到控制中心。第四种类型为HI-MASS监控系统，可以实现井下生产环境以及安全系数的监测。目前，山西省已经有超过96.8%的煤矿企业开展了监测监控系统建设，能够初步实现省、市、县、矿业集团的四级联网协作。
1.3  煤矿安全生产调度系统
煤矿安全生产调度系统作为多系统集成的信息系统，其信息化技术水平能够直接代表煤矿企业的规模实力。一般而言，都是大型煤矿的信息技术水平高于中型煤矿，依次类推，呈现出一定的规律性。目前，在我国国内已经有部分矿井使用了语音与数字的通信技术，但是在图像传输性能上还比较差，亟待提升。而应用效果良好的宽带漏泄通信也开始部分应用，能够提供路的全双工话音，可以给煤矿综合信息传输提供有力的支持。而在部分煤矿企业当中，则使用了基于的矿井无线通信系统，一些大型国有煤矿企业则装备了工业电视系统，并且对多媒体调度室装备也做出了技术升级。
1.4煤矿安全综合自动化系统
煤矿安全生产信息管理技术能够开展较深层次的数据挖掘与分析处理，从而构成专业化的数据管理系统，确保了危情警报的准确性与及时性，有利于对矿井整体运行的综合管理工作。目前，己经有部分国有重点煤矿构件了煤矿安全生产信息管理系统，能够开展安全生产管理、事故预防与灾害处理、安全评估以及信息监测等工作。而在一些省级安全监管部门则大规模应用了重大危险源的监控管理系统，能够协助开展安全监管工作。在煤矿安全监察部门，则是较多应用了煤矿安全生产许可证管理系统，能够有利于开展监察管理工作。
2  煤矿安全监控系统的作用
煤矿安全监控系统是目前现代化工矿企业生产和管理的有效工具。 对于煤矿生产，煤矿安全监控系统是煤矿高产、高效、安全生产的重要保证。
它是一种自动采集资料、处理资料并进行控制的系统,具有及时、准确、连续、可靠的优点,对保障矿井安全,提高矿井“一通三防”管理水平,增强矿井抗灾能力等方面具有非常重要的作用，特别是对预防煤矿瓦斯超限、积聚,准确且迅速地测定矿井通风参数及有害气体浓度、掌握井下通风状况,早期发现事故征兆,防止瓦斯事故的发生起到辅助决策作用。 例如对于高瓦斯影响严重的矿井，监测监控系统可以从如下方面发挥作用：
2.1 合理利用瓦斯超限断电功能 ，杜绝瓦斯超限
煤矿安全监控系统能准确及时实施自动报警和控制断电，自动切断规定范围内全部非本质安全型电器设备电源， 真正起到 24 小时不间断地对采掘工作面的瓦斯监控，控制住了瓦斯事故的发生。
2.2 监督安全技术措施的落实 ，及时消除瓦斯隐患
安全监控系统不仅在消除瓦斯超限作业方面发挥着重大作用，而且还可利用监控系统来监督安全技术措施的执行情况。 在生产过程中所实施的一些降低瓦斯浓度的措施，其作用效果是否明显，就可以通过煤矿安全监控系统得到真实反映。
2.3 为快速查找瓦斯超限原因提供帮助
煤矿安全监控系统是对矿井所有瓦斯流经的区域进行实时监测，所以通过一些关键地点的瓦斯监测数据，可以查找瓦斯超限原因。
2.4 为矿井瓦斯治理提供基础数据
安全监控系统是连续监测采掘工作面瓦斯浓度变化，并将数据存储在监测中心站，为分析研究矿井和采掘工作面瓦斯涌出规律、瓦斯赋存特征，制定治理瓦斯技术措施提供了可靠的依据，并获得丰富资料。 如可以分析得到工作面产量与瓦斯涌出量关系，生产工序与瓦斯涌出量关系，考察掘进巷道的瓦斯涌出特征等等。由于监测监控系统技术朝着安全、生产和调度一体化的综合监控系统方向发展，并逐渐渗入的煤矿生产的各个环节，从而为煤矿安全生产和科学管理起到极为重要的作用。
3  我国煤矿安全监控系统中存在的问题和不足
3.1 智能传感器性能差
与系统配接的 CH4 和 CO 传感器已成为矿井瓦斯综合治理和监测煤炭自燃发火等灾害的关键技术装备,并越来越受到使用单位和研究人员的普遍重视。 据统计, 国产安全监测用CH4 传感器和 CO 传感器, 长期以来所用敏感元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差、零点漂移、灵敏度漂移以及制作工艺水平低、元件一致性差的缺点,从而严重制约着矿井瓦斯、一氧化碳的正常检测，与国外同类传感器相比较差距较大[6]。
3.2 通信协议不规范由于现有生产厂家的监控系统的通信协议均互不兼容
没有一个符合矿井电气防爆等特殊要求的总线标准,从而造成不同厂家的设备无法兼容,无法共享传输电缆。 因此,通信协议不规范的后果是造成设备重复购置、受制于人和不能随意进行软、硬件升级改造。
3.3 诊断功能有待加强作为管理维护监控系统的辅助手段
部分系统只能对系统的通讯状况诊断,不能详细地判断故障的性质和故障点,而实际工作中要求能判断出分站、传感器或电缆故障之间或短路报警与真实超限之间区别,为维护人员提供故障的类型和方位,以便于迅速处理故障。
4  煤矿安全生产信息化建设过程当中暴露出的问题
目前来看，煤矿安全生产信息化建设过程当中暴露出的问题主要表现在以下几个方面：
未能深入认识信息化技术发展的重要意义，导致信息技术投入资金不足，不具备专业的、完善的煤矿企业安全生产信息化建设标准以及考核体系，使得信息化技术发展速度比较慢。
第二，缺乏煤矿井下安全生产的先进技术支持。目前，我国煤矿企业的信息化技术手段较为落后，整体规模以及涵盖水平都不高，导致了井下的信息技术产品质量较差，而且适用范围狭窄，尤其是在煤尘监控方面还难以提供有效的技术支持。
第三，煤矿行业安全生产软硬件研发以及服务保障系统建设水平较低，整体的研发力量薄弱，装备水平较差，不符合相关技术升级的需求。
第四，在安全生产方面还是因循分布式的控制模式，幵放性较差，监视由于，而控制不足，而且不同系统之间也缺乏兼容性，难以做到信息共享，形成了多个信息孤岛。尽管在煤矿生产过程当中一些机电一体化产品能够实现自动化运行，但是在通讯功能方面却有所欠缺。
第五，传感器技术发展水平较差，尽管已经按照煤矿企业生产的相关特征，研发了一系列的传感器，但是在使用寿命周期上却比较短，而且质量与灵敏度也都和国际先进水平有着一定的差距。
第六，煤矿企业缺乏统一的安全生产信息化建设和发展纲要，没有明确的发展目标，严重缺乏高素质的信息管理复合型人才。
第七，大部分煤矿企业的管理信息网站建设还都是处于初步阶段，只能做出一些新闻与公告的公示，在网上审批、信息共享以及自动化办公方面还有待于进一步的充善。
5  我国煤矿安全监控技术发展方向
紧密结合我国煤矿安全生产国情 ， 重视专业化或专家系统的开发今后，开发安全监控技术应特别注意将诸如瓦斯涌出规律、瓦斯突出预测预报、煤自燃发火预测预报、带式输送机火灾早期预报、均压通风自动调控以及矿井灾变期间抢险救灾指挥等技术融入监测系统中，才能充分发挥监测系统的作用。继续深入强化传感器技术的研究传感器是煤矿安全监测系统可靠运行的关键，为了提高煤矿安全监测传感器水平，在今后研究开发工作中，应注重以下方面：
（1）关注国内外传感器发展热点 ，借鉴传感器新技术 ，开发适用于煤矿的安全传感器。微型化、集成化、智能化、系统化、低功耗是当今全球传感器发展的方向 ，而光纤技术、生物工程技术、微电子技术及微加工技术等多种技术的融合，可能使传感器性能最优化，这些都是我们在跟踪国内外新技术时要特别关注的地方。
（2）解决煤矿安全传感器的稳定性 、可靠性 ，提高传感器的制作质量，在很大程度上依赖制作工艺。 先进的传感器制作工艺也是传感器技术创新的基础，诸如微机械加工技术、平面制作工艺、薄膜制作工艺及传感器封装技术等对传感器研究开发及传感器实现产业化、工程化起着至关重要的作用，这是一项十分重要的基础工作。
参考文献
[1]娄明波.煤矿安全监控系统现状与发展的前景[J].学术研究,2007(07):64.
[2]程根银、倪文耀，安全导论，北京，煤炭工业出版社，2004年：9-11。
[3]崔克清、张礼敬、陶刚。安全工程与科学导论，北京，化学工业出版社，
2004年：75-80。
[4]王法辰。矿山安全生产检测监控系统的研究[D].济南：山东大学,2012,1
[5]赵俊文.型矿井综合监控系统在煤矿安全生产中的应用.应用技术,2007（1）：51，54.
[6]吴纯兵。浅谈煤矿安全检测监控系统[J].科技信息，2009(23):1116.