瓦斯监测监控系统管理制度（精选13篇）
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M 4
瓦斯监测监控系统管理制度
第一条 矿井必须建立安全监测系统，制定“矿井安全监测装置使用管理实施细则”，建立安全监测机构，配备足够数量的人员负责安全监测
装置的使用管理工作。
第二条 安全监测人员（包括队干部）都必须经过安全监测和通风专业技术的培训，经考核合格取得上岗证后，方可上岗独立工作，安全监测
人员的调动必须征得技术矿长的同意。
第三条 根据煤炭部《矿井通风安全监测装置使用管理规定》的规定，安装各类型传感器，并有一定数量的备品备件，新安装的工作面，如果
瓦斯监测系统不健全，不具备断电功能，不准验收投产。
第四条 凡应安设监测装置的地点，必须在作业规程或安全技术措施中对传感器的安设种类、数量、位置、分站和声光箱，动力开关的安设地
点，控制电缆和电源线的敷设，控制区域作明确规定，并绘制系统图报技术矿长批准。对不具备安设装置的地点，应由通风科提出安全技术措
施，报技术矿长批准。
第五条 应安设装置的采掘工作面及其它作业地点，开工前必须由使用单位根据已批准的作业规程或安全技术措施提出《安装申请单》，分送
通风，机电部门。
第六条 通风部门接到《安装申请单》后，负责监测装置的安装、调试和使用维护工作，使用单位和机电部门负责提供接通井下电缆及控制线，进行连接时，必须有监测人员在场监护。
第七条 装备的设置标准；
1、回采工作面瓦斯传感器的设置应符合下列要求：
（1）回采工作面应在工作面，回风流、专用排瓦斯巷和上隅角各设一个瓦斯传感器。
（2）机尾传感器安设在回风巷距机尾10米内，报警浓度为1%，断电浓度为1.5%，断电范围：工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备电源，复电浓度小于1%。
（3）回风传感器安设在距回风第一贯眼10---15米处，瓦斯报警及断电浓度为1%，断电范围：工作面及回风巷内全部非本质安全型电器设备电
源，复电浓度小于1%。
（4）专用排瓦斯巷传感器安设在回风巷口栅栏以里10---15米处，瓦斯报警浓度为2.5%，断电浓度为3%，断电范围：工作面及回风巷内全部非
本质安全型安全电器设备电源，复电浓度小于2.5%。
（5）工作面上隅角必须安设瓦斯传感器，其报警浓度为1%，断电浓度为1.5%，断电范围：工作面全部非本质安全型电气设备电源。
2、掘进工作面传感器的设置应符合下列要求：
（1）双巷掘进工作面的正副巷口以里10—15米、距煤头5m以内、双巷掘进总回风，各安设一个瓦斯传感器，报警浓度均为1%，断电浓度：煤头
传感器为1.5%，工作面回风流传感器为1%，断电范围：正巷瓦斯超限，切断正付巷内部全部非本质安全型电器设备电源，复电点小于1%。
（2）单巷掘进工作面应在距煤头5米以内，巷道口以里10—15m处，各安设一个瓦斯传感器，瓦斯报警浓度1%，断电浓度：煤头传感器为1.5%，工作面回风传感器为1%，断电范围为工作面内全部非本质安全型电器设备电源。
（3）采掘工作面串联通风时，除按正常安设瓦斯传感器外，还需在串入回采工作面的进风巷中再增设一个传感器，位于距回采面煤壁3—5m范
围，报警断电浓度均为0.5%，断电范围：回采工作面及其回风巷中全部非本质安全型电器设备电源，复电点小于0.5%。
（4）掘进工作面使用串联通风时，在所串入的局扇入风前3—5m范围内，再安设一个瓦斯传感器，报警断电均为0.5%，断电范围：被串入的掘
进工作面及其回风流全部非本质安全型电器设备电源，复电小于0.5%。
（5）在大巷开口或某一采区口确需要串联通风时，必须在被串入的风流中安设瓦斯传感器，一旦瓦斯超限，能切断被串入区内的全部非本质安
全型电器设备电源，报警断电点均为0.5%。
3、回风井、回风巷独立供电运行的设备（包括水泵、绞车等）应安设瓦斯传感器，当瓦斯达到1%时，自动切断该地点一切非本质安全型电器设
备电源。
4、井下各装煤点、煤仓上方应安设断电瓦斯传感器。
5、地面抽入泵站机房内，应安设瓦斯传感器，当空气中瓦斯浓度超过05%时，发出报警。
6、瓦斯传感器应垂直悬挂距顶板不得大于300mm，距巷道煤壁不小于200mm，要避开淋头水，顶板条件不好的地点，能够正确反映所测地点的瓦
斯浓度。
7、凡应安设监测设备的采掘工作面和其它作业地点，开工前必须由采掘队根据《作业规程》提出《安装申请单》，分送通风、机电部门安装，否则，不许开采作业。
第八条 掘进、回采工作面，都必须实现风电、瓦斯电闭锁。
第九条 装置必须按产品说明书的要求，入井前通过48小时通电运行，调试合格方可下井安装，严禁不合格的仪器下井使用。
第十条 与装置关联的电器设备电缆线均由该地区机电工负责，改线或移设备时，必须提前与通风科联系，与监测人员现场共同处理。
第十一条 增加井下装置要定期维护调试（每隔7天进行一次巡回检查调试），调试各项技术指标应符合规定，调试时应携带标准气样、空气样、便携式瓦斯检定器三者进行校正。调试完后，必须认真填写调试维护记录。
第十二条 井下装置发生故障时，必须立即进行处理，在井下无法进行处理时，应在8小时内修好，并投入使用，否则必须停产处理。
第十三条 在井下处理故障时，必须严格执行规程规定，严禁擅自甩掉装置不用，如确需暂时停止装置运行时（包括检查、更换与装置关联的电器设备），必须制定安全措施报技术矿长批准。
第十四条 如装置监测与人工监测超出限差时，监测人员应及时进行校对，在此期间任何人不得擅自停运装置，否则必须及时更换。
第十五条 所属巡检员每班至少检查三次所管辖范围内监测装置的工作和完好情况，并将核对仪器指示瓦斯浓度记入瓦斯巡回检查图表。
第十六条 监测装置在井下连续运行六个月以上时，应按计划分批运到井上全部进行检修、清扫、调试、校对。
第十七条 凡与装置无关的电器设备需要停止运行时，必须制定安全措施，经技术矿长批准，在监测人员配合下进行检修工作。
第十八条 使用监测装置断电的工作面、井巷等地点，当瓦斯浓度超过规定而切断电器设备电源后严禁自动复电，只有当瓦斯浓度降到《规程
》规定以下时，方可人工复电。
第十九条 监测中心站必须保持24小时连续运转，认真填写各种记录（包括分站、传感器、运行状况），断电情况，及时打印监测班报表，并
送通风科长，安全矿长，技术矿长，矿长审核。
第二十条 矿井必须建立维修校验室，并配备标准气样、校验台等设备，维修校验必须有记录可查。
第二十一条 监测中心值班人员要认真监视终端机屏显示的各种信息，详细记录系统各部分的运行情况，遇到报警情况后值班员应立即通知通
风科、矿调度室、技术矿长。
第二十二条 监测中心所获取的各种技术资料均需保存2年，对井下事故的记录应长期保存。
第二十三条 建立健全维护使用管理人员责任制，分站、声光箱，电缆等由使用单位的电工负责日常维护，掘进工作面放炮前后传感器移动由
巡检员负责。
第二十四条 采掘队、组不按规定移动传感器、声光箱、电缆或发生解脱，破坏监控装置的，必须坚持先停产后追查的制度，严肃追查处理责
任者。
第二十五条 凡需停运监测装置，必须经技术矿长批准，否则追究停运者的责任。
第二十六条 安全监测应建立报表和台帐：
1、设备仪表台帐
2、监测装置故障登记表
3、校验记录
4、巡检记录
5、值班日志
6、安全监测班报表
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根据煤矿井下环境特点, 将基于Zig Bee的无线瓦斯监测系统分为三个层次:终端节点层、路由节点层和协调器节点层, 如图1所示。终端节点是监测系统的最底层, 负责采集瓦斯数据并通过路由节点将数据传输给协调器节点, 终端节点分布在煤矿井下需要监测瓦斯浓度的各个区域, 由于不需要布线, 所以可以分布在任何位置, 而且由于成本比较低, 因此可以大范围的进行部署。路由节点负责将其无线信号覆盖范围内的终端节点的数据转发给协调器节点, 起到中继和转发的作用。终端节点和路由节点考虑到系统部署的灵活性, 均采用电池供电。协调器节点作为整个Zig Bee网络的中心, 负责无线网络的建立, 同时也是所有终端节点数据的汇聚点, 所有终端节点的数据最终通过协调器节点与井下通信主干网络连接, 将数据传输到地面。所有的终端节点、路由节点及协调器节点组成了一个具有自组织和自愈功能的Zig Bee网络。终端节点和路由节点可以根据井下实际环境进行部署, 同时考虑到一定的冗余性。当有新的节点加入或某些节点出现故障时, 整个网络可以自动重新组建, 这样保证了整个网络的可靠性和灵活性。
2 终端节点设计
终端节点处于整个Zig Bee网络的最底层, 负责采集瓦斯数据, 然后将数据通过路由器汇聚到协调器节点。终端节点的系统结构如图2所示, 它由传感器模块、主控及通信模块和电源模块组成。终端节点的功能包括数据采集、自动接入网络和数据传输功能。
2.1 传感器模块设计
瓦斯传感器采用MJC4/3.0L, 该传感器根据催化燃烧效应的原理工作, 由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂, 遇可燃性气体时检测元件电阻升高, 桥路输出电压变化, 该电压变量随气体浓度增大而成正比正大, 补偿元件起到参数比较及温湿度补偿作用。MJC4/3.0L的桥路输出电压呈线性, 响应速度快, 具有良好的重复性和选择性, 元件工作稳定、可靠, 具有抗H2S中毒的特性。其工作电压为3V。
如图3所示, MJC4/3.0L由催化元件D和补偿元件C组成, 整个电路组成了一个惠斯通电桥。检测元件和补偿元件处于同一测量环境中, 整个检测电路采用+3V供电。在瓦斯浓度为0的新鲜空气中, C和D相等, 输出端电压为0;当瓦斯浓度不为0时, 在催化元件D的表面发生无焰催化燃烧, 并且阻值随着温度的上升而提高, 但是补偿元件C的阻值不发生变化, 从而导致电桥的平衡被破坏。
MJC4/3.0L输出的电压信号非常微弱, 只有毫伏级别, 因此需要经过放大后才能进行变换。如图4所示, 在系统中我们采用INA118作为放大器。它属于精密低功耗仪表放大器, 具有精度高、功耗低、共模抑制比高和工作频带宽等优点, 适合对各种微小信号进行放大。INA118独特的电流反馈结构使得它在较高的增益下也能保持很高的频带宽度。它由三个运算放大器组成差分放大结构, 内置输入过压保护, 且可通过外置不同大小的电阻实现不同的增益, 应用范围很广。INA118由于内含输入保护电路, 因此, 如果输入过载, 保护电路将把输入电流限制在1.5m A到5m A的安全范围内, 以保证后续电路的安全。由于电阻的稳定性和温度漂移对增益有影响, 因此, 在那些需要获得高精度增益的应用中对电阻的要求也比较高, 应采用高精度、低噪声的金属膜电阻。因此, 在高增益时的接线电阻不能忽略, 由于它的存在, 实际增益可能会有较大的偏差。修正的具体方法是用一个可调电位器替代电阻, 调节电位器使得输出电压与输入电压的比值达到设计所要求的增益值。
如图4所示, R3的阻值选择1k即可满足本系统的要求, 经过放大后的信号输入到单片机的A/D转换输入口。
2.2 控制及通信模块设计
系统的Zig Bee通信收发芯片采用CC2530, 而整个系统使用CC2530内部集成的8051内核作为控制核心。CC2530是一个兼容IEEE 802.15.4的真正的片上系统, 支持专有的802.15.4市场以及ZigBee、Zig Bee PRO和Zig Bee RF4CE标准。CC2530提供了101d B的链路质量, 优秀的接收器灵敏度和健壮的抗干扰性, 四种供电模式, 多种闪存尺寸, 以及一套广泛的外设集--包括2个USART、12位ADC和21个通用GPIO, 以及更多。除了具有优秀的RF性能、选择性和业界标准增强8051MCU内核, 支持一般的低功耗无线通信, CC2530还可以配备TI的一个标准兼容或专有的网络协议栈 (Remo TI, Z-Stack, 或Simplici TI) 来简化开发。CC2530可以用于的应用包括远程控制、消费型电子、家庭控制、计量和智能能源、楼宇自动化、医疗以及更多领域。CC2530提供了一个两线的调试接口, 允许对片上闪存进行编程, 还提供了访问存储器和寄存器内容的功能, 以及调试功能。
CC2530使用的8051 CPU内核是一个单周期的8051兼容内核。它有三个不同的存储器访问总线 (SFR、DATA和CODE/XDATA) , 以单周期访问SFR、DATA和主SRAM。它还包括一个调试接口和一个18输入的扩展中断单元。增强型8051内核使用标准的8051指令集。但由于以下原因它的执行效率比普通的8051要快很多。一是它的每个指令周期均采用一个时钟周期, 而标准的8051每个指令周期是12个时钟;二是消除了总线状态的浪费, 除了速度提高之外, 增强型8051内核还包括结构上的改善。同时该8051 CPU采用第二个数据指针并且具有一个扩展的18源的中断单元。
CC2530片内自带ADC转换器, 该ADC转换器支持14位的模拟数字转换, 具有多达12位的ENOB。它包括一个模拟多路转换器, 具有多达8个各自可配置的通道, 以及一个参考电压发生器。转换结果通过DMA写入存储器。还具有若干运行模式。该ADC转换器具有可选的抽取率, 这也设置了分辨率 (7到12位) , 8个独立的输入通道, 可接受单端或差分信号, 参考电压可选为内部单端、外部单端和外部差分或AVDD5。同时, 其可产生中断请求, 转换结束时具有DMA触发, 并具有温度传感器输入和电池测量功能。
AIN0-AIN7引脚可作为ADC转换器的输入端, 这些引脚连接到内部的ADC转换器上。本系统中选用AIN0作为瓦斯传感器的输入端。INA118将瓦斯传感器的信号放大后通过OUT输出端连接到AIN0上。将输入配置为单端输入。ADC执行完转换操作后, 将结果通过DMA送到存储器中, 不需要任何CPU的干预。数字转换结果以2的补码形式表示。对于单端配置, 结果总是为正。只是因为结果是输入信号和地面之间的差值, 它总是一个正符号数。当输入幅度等于所选的电压参考值时, 达到最大值。
CC2530的外围电路很简单, 如图5所示, 需要很少的外部元器件即可组成核心电路。如图4所示, 电路中需要设置32MHZ和32.768KHZ两个晶体振荡电路, 再加上射频发射和接收天线电路以及相应的电源电路和电容滤波器电路就构成了Zig Bee终端节点的控制及通信模块。
Zig Bee终端节点的协议栈使用德州仪器公司提供的免费的ZigBee2006协议栈实现Zig Bee无线网络各个节点之间的数据通信。
2.3 电源模块设计
采用无线通信方式替代有线通信方式有效解决了信号线的布线问题, 但仅仅信号线部分采用无线方式还不能彻底解决布线施工的问题, 因为还涉及到电源线的布线。因此, 若能解决电源线的布线问题将能彻底解决有线通信带来的弊端。所以, 本系统中采用电池供电的方式。而且对于CC2530来说也非常适合采用电池供电的模式。
系统中需要的电压总共有两种:3.3V和3V。为了有效的降低系统功耗, 采用MH53XX系列稳压芯片。该类稳压芯片属于低压差三端稳压器, 采用CMOS技术开发。内置有低通态电阻晶体管, 因而输入输出压差低, 压差典型值为60m V。输出电流500m A, 功耗非常低, 仅仅1u A, 输出电压可选, 输出电压精度为2%。最高工作电压可达10V, 适合需要较高耐压的应用电路。
如图6所示, 分别采用MH5330和MH5333两款稳压芯片给系统提供3.3V和3V的电源。其中3.3V给CC2530供电, 3V给瓦斯传感器MJC4/3.0L供电。
为了实现低功耗, CC2530采用低功耗供电模式。低功耗运行的实现是通过关闭电源模块以避免静态功耗。CC2530有5种不同的供电模式, 分别是主动模式、空闲模式、PM1、PM2和PM3。主动模式是一般模式, 而PM3模式具有最低的功耗。主动模式属于完全功能模式, 稳压器的数字内核开启。PM1模式下, 稳压器的数字部分开启, 复位、外部中断或睡眠定时器过期时系统将转到主动模式。PM2模式下, 稳压器的数字内核关闭, 复位、外部中断或睡眠定时器过期时系统将转到主动模式。PM3模式下, 稳压器的数字内核关闭。所有的振荡器都不运行。复位或外部中断时系统将转到主动模式。
3 路由节点和协调器节点设计
3.1 路由节点
路由节点和终端节点的核心电路基本一样, 只是路由节点不连接瓦斯传感器。路由节点的作用只是对其无线信号覆盖范围内的终端节点进行管理, 并起到信号中继的作用。路由节点根据煤矿井下现场的实际环境进行部署, 原则是使所有终端节点都能够被有效的覆盖, 并存在一定的冗余度。
3.2 协调器节点
协调器节点的核心电路与终端节点和路由节点一样, 也不连接瓦斯传感器。协调器是整个Zig Bee网络的管理者, 它管理和组织所有的路由节点及终端节点。同时, 协调器也作为网关, 与井下的主干网络进行通信, 将终端节点采集的瓦斯数据传输到地面。协调器既要进行无线射频信号的收发工作, 又要与井下核心网络系统进行通信, 协调器需要承担的处理任务比较重, 因此在系统中使用单独的处理器作为协调器的主控制器。综合考虑系统的成本及需要处理的任务, 我们采用STM32F107作为该系统中协调器的主控芯片。STM32系列处理器是采用Cortex-M3内核的ARM处理器, 它具有低成本、低功耗和高性能的特点。STM32F107集成了一个全速USB 2.0 Host/Device/OTG接口和两个具有先进过滤功能的CAN2.0B控制器, 同时集成一个10/100以太网媒体访问控制器 (MAC) , 以完整的硬件支持IEEE1588精确时间协议, 使设计人员能够为实时应用开发以太网连接功能。内置专用缓存让USB OTG、两个CAN控制器和以太网接口同时工作, 以满足通信网关应用的需求, 以及各种需要灵活的工业标准连接功能的需求。片上集成的以太网MAC支持MII和RMII, 因此, 实现一个完整的以太网收发器只需一个外部PHY芯片。只使用一个25MHz晶振即可给整个微控制器提供时钟频率, 包括以太网和USB OTG外设接口。微控制器还能产生一个25MHz或50MHz的时钟输出, 驱动外部以太网PHY层芯片, 从而节省了一个附加晶振。STM32F107微控制器还沿续了STM32产品家族的低电压和节能两大优点。2.0V到3.6V的工作电压范围兼容主流的电池技术, 如锂电池和镍氢电池, 封装还设有一个电池工作模式专用引脚Vbat。以72MHz频率从闪存执行代码, 仅消耗27m A电流。低功耗模式共有四种, 可将电流消耗降至两微安。从低功耗模式快速启动也同样节省电能;启动电路使用STM32内部生成的8MHz信号, 将微控制器从停止模式唤醒用时小于6微秒。
系统中, 我们根据煤矿实际情况设置了多个接口, 包括工业以太网接口、RS485总线接口及CAN总线接口, 以适应不同煤矿的实际网络情况。
4 结论
瓦斯浓度是煤矿安全监控中的一个重要参数, 对其进行监控具有重要的实际意义。为了解决传统的煤矿瓦斯监测盲点多、施工布线困难的问题, 设计了基于Zig Bee的无线瓦斯监测系统。主要工作如下:一是设计了瓦斯无线监测系统的系统结构。二是设计了瓦斯无线监测系统的终端节点、路由节点以及协调器节点的硬件电路。
该系统发挥了Zig Bee网络的灵活性及自组网特点, 采用电池供电, 部署方便、灵活。通过扩展相应的传感器及变换电路, 系统还可以监测煤矿井下如风速、温度等多个环境参数, 扩展比较方便。经过测试, 该系统运行稳定, 丢包率比较低, 适合在煤矿井下实施。对于煤矿安全生产具有较高的应用价值。
摘要：针对目前煤矿井下瓦斯监测布线困难、盲区多, 不能实现全面监控的问题, 设计了基于ZigBee的瓦斯无线监测系统。系统采用CC2530作为射频芯片及主控制器, 工作在2.4GHz频段, 采用电池供电。介绍了系统结构和功能, 以及终端节点的硬件电路设计及工作原理。系统功耗低, 组网灵活, 具有较好的实际应用价值。
关键词：ZigBee,CC2530,煤矿,瓦斯监测
参考文献
[1]费玲玲.基于ARM的瓦斯实时监测及预警系统[J].煤炭技术, 2011, 30 (3) :155-157.[1]费玲玲.基于ARM的瓦斯实时监测及预警系统[J].煤炭技术, 2011, 30 (3) :155-157.
[2]刘晔, 王斌, 杨新伟等.基于ZigBee技术的油矿遥测遥控系统设计[J].计算机测量与控制, 2010, 18 (2) :339-342.[2]刘晔, 王斌, 杨新伟等.基于ZigBee技术的油矿遥测遥控系统设计[J].计算机测量与控制, 2010, 18 (2) :339-342.
[3]杨丽, 范江波.基于STC12LE5608AD的便携式瓦斯检测报警仪设计[J].煤矿机械, 2011, 32 (9) .[3]杨丽, 范江波.基于STC12LE5608AD的便携式瓦斯检测报警仪设计[J].煤矿机械, 2011, 32 (9) .
[4]杨昌金, 王涛.精密低功耗仪表放大器INA118及其应用[J].国外电子元器件, 2000, 6 (6) .[4]杨昌金, 王涛.精密低功耗仪表放大器INA118及其应用[J].国外电子元器件, 2000, 6 (6) .
关键词煤矿;瓦斯监控;安全监测监控;传感器
中图分类号TD712.7文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0148-01
1瓦斯监测监控系统的应用现况
1)瓦斯监测监控系统信息技术应用现状。目前,我国煤矿瓦斯安全监测监控系统数量占国有煤矿总数的2/3的高瓦斯煤矿、煤与瓦斯突出矿井已全部装备了瓦斯监测监控系统,但这些系统很多带伤运行,维护不周。部分国有低瓦斯煤矿、私人煤矿的瓦斯监控系统安装率不到一半。我国自2000以来,许多国有煤矿建立了相应的瓦斯监测监控系统;在煤矿中使用的瓦斯监测监控系统也达十几种之多,这种情况下在系统维护和运行方面积累了不少经验,但由于当时技术条件的限制,实际应用中也存在许多煤矿的瓦斯监测数据不能及时传输给上级主管部门,仍未建立起全地区的瓦斯监测监控网络。部分地方煤矿因地处偏远,瓦斯监测监控的校对工作不及时,导致瓦斯监测监控系统形同虚设,无法发挥其作用。
2)瓦斯监测联网监控系统信息技术应用状况。煤矿瓦斯监测联网监控系统是在已有的瓦斯监测系统上安装监控联网装置的系统。瓦斯监控联网装置由联网设备、数据服务器和GPRS传输设备组成。它和省级监控中心之间通过分组无线业务GPRS进行数据传输,从而实现各类煤矿瓦斯监测、监控系统的联网。服务器可从监测系统中读取瓦斯监测数据进行判断处理,一旦发生瓦斯超限的情况立即通过GPRS系统向监控中心发送报警,同时监控中心也可读取数据服务器中的数据,从而实现了对矿井的实时监控,有效的阻止瓦斯事故的发生。
3)瓦斯数字化远程监控系统信息技术应用状况。数字化监控技术是工业领域和信息领域中的一种先导技术,它通过当地信息企业在煤矿中引入这一技术,对区域内的煤矿瓦斯防治情况实施远程监控、集中监控和实时监控。同时,还可以对井下采掘工作面的位置进行跟踪,防止越层越界开采;目前该技术已在全国进行推广。
2瓦斯监测监控系统的存在的问题及对策
尽管中央和各政府煤炭监管部门强制性要求各煤矿的瓦斯矿井必须装备矿井监测监控系统,并加大了对矿井安全生产的管理力度,但一些乡镇小煤矿,由于缺乏专业技术人员而造成系统不具备终端设备免维护功能,甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。这是造成目前我国煤矿不断出现安全事故的一个重要原因。由于各种系统生产厂家的不断出现,恶性竞争造成的恶果是不仅损坏了厂家的利益,而且导致生产企业的技术支持能力低下,系统研发后劲不足,最终将影响产品用户的正常使用。作者结合多年的工作经验将瓦斯监测监控系统存在的问题及对策总结如下:
1)传输设备物理接口协议不规范及对策。传输设备物理接口协议不规范主要是指井下信息传输设备物理接口协议的不规范,这也是扩充系统功能和制约用户进补套的关键。例如南京瑞赛航空测控技术有限责任公司和抚顺煤炭科学研究分院均采用KJF2000这种系统,尽管均采用FSK技术,但传输信息的收发电压幅值和传输信息的调制频率的不同造成两个系统的分站不兼容。系统通讯接口方式落后,巡检周期较长,传输速率低,系统稳定性差,干线故障率高等问题均是传输设备物理接口协议不规范造成的后果,即使采用同样的检测系统也会在实际运用过程中,受分站数量、传输电缆距离和传感器数量等因素影响,常常会出现超时的现象存在,不能对瓦斯监测情况实时反映,造成可能存在的安全隐患;这种情况的存在已经不能满足安全生产高标准的要求。针对传输设备物理接口协议的不规范,应尽快制订一种相应的行业技术设备的标准规范或找到解决系统兼容性的途径,这对促进矿井监控系统的推广应用和技术发展具有极其重要的意义。
2)通信协议不规范及对策。由于厂家的监控系统网络采用自己专用通信协议,所以找到两个相互兼容的系统几乎是不可能的事情。且各个系统的开放性也不一样。比如不同厂家生产系统所使用的数据库有的是自定规格的数据库,有的是关系数据库;甚至部分厂家为了系统的保密性而采取加密数据库的方法。目前信息传输系统的兼容性已经成为装备监控系统补套和扩充系统功能的制约因素,许多用户在装备了某厂家的系统后,在补套、维修以及售后服务等方面,就只能别无选择地依赖于该厂家。甚至,有些矿井为了安全生产的需要,在系统存在严重的安全问题和无技术服务的条件下,废弃原有系统而另选择其他的系统。因此,通信协议不规范是造成系统的补套受制于人、设备重复购置和不能软硬件升级改造的根本原因。因此,针对此种情况建议各监管部统一监测系统的通信协议,采用统一的数据库和统一数据格式,这样,可以方便建立数据存储中心,也可以方便的对系统进行补套、维修、升级并与上级监管系统联网,实现系统资源的共享。
3)瓦斯传感器质量不过关。瓦斯传感器己经成为矿井灾害预测和瓦斯综合治理的关键性装备,越来越受到社会各界的普遍重视。但是瓦斯传感器当下的发展却相对落后,与国外技术存在很大的距离,只相当于上世纪80年代的水平,。据统计,国产安全检测用瓦斯传感器几乎全部采用模拟电路和载体催化元件对信号进行采集处理,响应时间大约30S、因而可靠性较差,寿命短,故障率较高、调校不方便。规范对瓦斯传感器的调校有严格的规定,对调校人员的技术水平也有强制性的要求。目前甲烷传感器存在的主要问题是:普遍存在着抗中毒性能差的现象;对过分追求低功耗的元件,在矿井高湿度环境条件下,瓦斯在元件表面燃烧生成的水蒸气易降低元件使用寿命;抵抗高浓瓦斯气体冲击性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件激活,反复作用的结果造成零点漂移并使其催化性能下降,抵抗高浓瓦斯气体冲击性能差;甲烷传感器中模拟电路和载体催化元件制作工艺水平低,使元件一致性差。针对该情况,推广先进的半导体传感器的开发和使用,加快系统响应时间,显得十分必要。新型的半导体传感器应具有灵敏度高、功耗低、响应时间短、抗高浓度气体冲击能力强、使用寿命长等优点,可大幅度提高了系统灵敏性、可靠性,降低了成本费用。
3结束语
1)研制具有真彩色大屏幕、工业以太网接口、遵循多种接口协议的监控分站。
2)研制新型传感器时应高起点、高智能化,应充分利用微处理器的优点,做到自诊断、自校正、自调零、配置标准远传接口,统一传感器的输出信号制以提高传输的可靠性、数据出来的简单性和传感器的互换性。
3)矿井瓦斯监测监控系统技术已逐步渗透到采、掘、机、运、通等各环节,发展覆盖面更广,监测监控參数更多的软硬件系统,为实现煤矿生产综合自动化奠定良好基础,是我国监测监控系统的发展任务之一。
今后的发展趋势是研发新的可靠的监测监控系统的基础上各生产矿井与矿务局、各矿务局与省级、全国煤矿系统构成统一完整、功能先进的计算机网络系统,实现真正意义上的大范围的煤矿资源信息共享。以保证井下生产活动的安全。
参考文献
[1]汪云甲,杨敏,张克.数字矿山与煤矿瓦斯监测及预警.数字矿山理论技术与示范.2008,05-0026-7.
真开展矿井瓦斯治理、监测监控系统排查的通知
公司各矿井：
2013年3月29日晚10时36分左右，地处吉林省白山市江源区的通化矿业(集团)有限责任公司八宝煤矿发生一起瓦斯爆炸事故。目前已确定造成28人死亡，13人获救。为了吸取此次事故教训，防患于未然，根据公司领导安排，要求各矿立即开展一次瓦斯防治、监测监控、通风系统拉网式检查。并按《煤矿安全监测监控系统检查一览表》对本矿瓦斯监控系统进行一次全面评估，评估结果必须由总工程签字。
各单位将检查结果、评估报告于2013年4月2日下午6点之前报至安全环保部吉锡处。
安全环保部
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风科瓦斯监测组监测工，经过集团公司培训中心培训后持证上岗，欢迎您来到瓦斯监控室检查指导工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风科瓦斯监测组值班员。我的岗位职责要时刻注意观察监控主机显示页面，对井下的监控分站、各类感器、馈电开关的运行情况要认真观察，如果发生异常情况，立即按照程序进行汇报，并采取措施进行处理。
（三）手指口述
我矿现运行的是于10年3月份投用的由上海嘉利公司提供的KJ92N瓦斯监测监控系统，目前该系统运行稳定、正常。
1、接班时要确认监控主机、备用机、服务器运行正常；确认监控主机、备用机、服务器页面显示正常，确认完好。
井下共有监控分站 台，瓦斯传感器传感器 台，CO传感器 台，温度传感器 台，馈电传感器 台，逐一对分站连接传感器确认，确认完好。
2、确认打印机完好，打印机显示正常，确认完好。
3、确认瓦斯监控室消防器材完好，确认完好。
4、确认各种记录和台帐记录准确清楚，确认完好。
5、确认室内环境清洁卫生，确认清洁卫生。
6、一旦发现传感器未接或因瓦斯超限报警，要及时向矿调度、通风调度值班人员、通风科长、通风区长、总工程师汇报。通风区调度接到汇报后，要及时和所在地点的瓦检员取得联系，了解现场瓦斯变化情况，并及时做出相应处理。瓦斯监测组值班人员要把瓦斯超限的地点、瓦斯浓度等情况汇报上级信息中心。瓦检员经过检查发现是瓦斯传感器故障的，要及时汇报通风调度，通风科瓦斯监测组立即派人处理。
汇报完毕，请领导多提宝贵意见。
瓦斯监测井下维护、安装人员
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风科瓦斯监测组监测工，经过集团公司培训中心培训后持证上岗，欢迎您检查指导工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风科瓦斯监测组井下维护工。我的岗位职责主要是对井下分站、电源、各类传感器及监控线路的安设位置和完好情况进行巡查，以及负责对井下传感器的调校，确保监控系统运行稳定、可靠。
手指口述：
确认内容：传感器显示、安设位置、信号传输、线路、验放电等
① 检查采掘开工作面、回风流传感器前确认工作面顶板及两帮无危岩活矸，避免矸石掉落伤人。
② 检查采掘开工作面、回风流传感器前确认工作面机组运行情况、皮带运行情况、溜子运行情况，是否停止闭锁，避免误开伤人。
③ 检查采掘开回风流传感器前确认巷道内是否有运行的矿车，避免撞伤。④ 检查采区巷道内传感器前确认顶板及两帮无危岩活矸，避免矸石掉落伤人。
⑤ 确认周围环境安全后确认传感器显示数据是否准确无误。
⑥ 打开分站电源、断电器前确认电源是否切断、是否进行验放电，避免触电伤人。
⑦ 监测设备检修完毕后确认各设备螺丝是否拧紧，避免出现失爆。⑧ 调校传感器、挂线蹬高作业前确认梯子是否支撑牢靠，避免跌落摔伤。⑨ 调校甲烷传感器完毕后确认断电是否可靠。汇报完毕，请领导多提宝贵意见。
束管监测工
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风科瓦斯监测组束管监测工，欢迎您来到束管监控室检查指导工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风科瓦斯监测组束管监测值班员，我的岗位职责是要时刻注意观察监控主机显示页面，对井下的3根束管分析的气体浓度要认真观察。手指口述
我矿现运行的是JSG6矿井火灾束管监测系统，对井下CH4、CO、O2、N2、CO2实时监测。束管监测系统由一根主管从主斜井铺设到井下直至采区一联巷口，接至分路箱内，从分路箱分出3根束管直至5-101工作面付巷，采空区内埋入2根，上隅角悬挂1根束管，动态监测井下CH4、CO、O2、N2、CO2气体浓度。
1、接班时，检查水泵、真空泵、空气发生器、氢气发生器、色谱仪、控制柜运行情况，确认完好。
2、监测分析前，确认氢气瓶、氮气瓶、混合气瓶完好，无漏气；确认完好。确认负压表显示正常，确认完好。
3、异常情况确认，如果束管被堵塞，立即对堵塞束管进行清洗，确保束管监测系统运行稳定、可靠。
如果监测气体浓度有异常，要立即向通风调度、矿调度、通风科长、通风区长、总工程师汇报，通风调度值班人员立即联系所在地点的瓦检员，了解气体异常情况，瓦检员经过检查发现是束管故障的，要及时汇报通风调度，通风科瓦斯监测组立即派人处理。如果确实是监测区域内的气体浓度有异常，立即制定措施，经总工程师批准后执行。
4、确认束管监控室内消防器材完好，确认完好。
5、确认各种记录和台帐记录准确清楚，确认完好。
5、确认室内环境清洁卫生，确认清洁卫生。汇报完毕，请领导多提宝贵意见。
通风队仪器维修工
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风队仪器维修工，欢迎您检查指导工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风仪器维修工，我的岗位职责主要是负责光干涉瓦检仪和发爆器的发放、维修及便携式报警仪的充电、发放、调试、校正工作，负责在籍仪器逐台建账，并认真填写仪表台账、使用管理卡片、故障登记表、检修校正记录。
手指口述：
仪器室在册共有光瓦 台，数瓦 台，发爆器 台，便携式CO报警仪 台，测氧仪 台，风表 套，测尘仪 台。
1、接班前要检查仪器发放及回收记录，确认光瓦、数瓦、便携式CO、测氧 仪、发爆器数量无误，台帐记录清楚。
2、检查数瓦的零点和电压值，确认零点和电压值显示符合规定，确认数瓦完好。
3、检查便携式CO的零点和电压值，确认零点和电压值显示符合规定，确认便携式CO完好。
4、检查测氧仪的零点和电压值，确认零点和电压值显示符合规定，确认测氧仪完好。
5、检查光瓦的药品、光路、气路，确认药品没有过期、光谱清晰、气路畅通，确认光瓦完好。
6、检查发爆器电量的充足、设备完好，确认发爆器电量充足、设备完好。
7、确认仪修室卫生清洁，确认清洁。
通风调度值班员手指口述
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风调度值班员，欢迎您来到瓦斯监控室检查指导工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风调度值班员，我的岗位职责是要熟悉矿井通风系统。及时掌握井下“一通三防”的基本情况，及时向队里提供各分管领导业务科室对“一通三防”检查的隐患并督促隐患及时处理。
（三）手指口述：
1、提前到达接班室，开班前会，认真听取值班干部分配的任务及安全注意事项。
2、对本班各工种人员上岗情况必须了解清楚，掌握各工种上岗人数、工作任务、工作地点，各工作面的风量配备、防尘系统熟练掌握，对井下停风停电等情况及时掌握，并作好记录。
3、同上班调度员当面交接班，交接清楚上班遗留问题，电脑硬件使用正常，显示正常，台帐使用齐全正常，室内文明生产正常。
4、对本班各工种人员上岗情况进行登记。
5、认真接受上班人员的汇报。对汇报的“一通三防”重大问题要及时汇报给值班干部。
6、在调度值班室值班，随时接受井下的电话汇报，并认真做好记录。对井下汇报的“一通三防”存在问题，能处理的要及时处理，重大问题必须请示通风值班干部后，按值班干部的安排处理。
7、接到上级来文、安全指令、通知等及时转交或传达给值班干部。
8、保持通风调度电话通讯畅通，有问题时及时向有关单位反映修复，对通风调度悬挂的各类牌板，根据井下变化实际，及时修改填写。
9、认真填写各种记录和台帐并签字，字迹工整，记录准确清楚。
瓦检工
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风队瓦检员，经忻州煤炭局培训后持证上岗，我现在所在的是×××工作。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风队瓦检员，我的岗位职责是要熟悉矿井通风系统。及时掌握所查区域“一通三防”的基本情况，对工作面的瓦斯、综合防尘情况进行检查。
手指口述：
（1）开好班前会认真听取队干安排的工作及工作中的注意事项。（2）领取光瓦检查光瓦的气密性是否完好、药品是否失效、光谱是否清晰，确认光瓦完好。
（3）领取数瓦、便携式CO检测仪检查数瓦是否完好、电量是否充足，确认完好。
（4）在指定地点交接班，现场交接清楚上班遗留问题。
（5）进入工作面前，光瓦要在新鲜风流中换气调零，将气球捏5-10下进行换气，将光瓦黑基线调到零位。
（6）检查工作面工作面风筒是否到位5-10m，工作面是否悬挂有数瓦，数瓦距工作面距离是否在3-5m，确认风筒吊挂到位，数瓦悬挂符合规定。（7）检查工作面净化水幕安设位置是否符合规定，第一道距工作面20-30米，第二道距工作面50米，确认安设正确。
（8）检查工作面机组、皮带等电器设备运行情况，是否停止避免拉伤、撞伤，确认安全。
（9）检查巷道顶板、两帮支护情况，是否存在危岩等避免矸石掉落伤人，确认支护完好。
（10）检查工作面、回风流瓦斯，瓦斯浓度是否符合规定，确认瓦斯浓度符合规定。
（11）在运输巷道检查瓦斯确认是否有运行的车辆，避免撞伤。
爆破工
（一）礼仪
1、立正敬礼：领导好，我是通风队爆破员，经忻州煤炭局培训后持证上岗，我现在所在的是×××工作面。
（二）岗位描述：
报告领导，我叫×××，是通风队爆破员，我的岗位职责是要认真学习爆破工作的规程规定和要求，熟悉掌握爆破技术，精通爆破业务。对所在工作面的通防设施进行检查确认其完好。
手指口述： 1）入井前
（1）开好班前会认真听取队干安排的工作及工作中的注意事项。（2）领取发爆器、数瓦、便携式CO检测仪，确认仪器完好电量充足，固定螺丝无松动现象。
（3）领取仪器后，确认爆破母线为铜芯绝缘双线，长度不少于100mm同时没有明接头。2）装药前
（1）检查工作面10m范围内支护到位无危岩活矸，确认支护完好。（2）检查工作面20m范围内的瓦斯浓度是否符合《煤矿安全规程》规定，确认瓦斯浓度符合规定。
（3）检查工作面是否洒水到位防尘设施是否完好正常使用，确认洒水到位、防尘设施完好。
（4）检查工作面炮眼是否按照爆破说明书要求布置，确认炮眼布置符合要求。
3）装药起爆
（1）按照爆破说明书规定的各号炮眼装药量进行装药，各炮眼的雷管段号是否与爆破说明书规定的起爆顺序一致。
（2）检查所有起爆眼封泥长度是否符合《煤矿安全规程》规定，确认符合规定。
（3）检查爆破地点20m范围内的瓦斯浓度是否达到1%，确认低于1%。（4）检查警戒是否到位，所有人员是否全部撤离到警戒线以外，确认人员撤离至警戒线外。
（5）检查连线是否正确，确认连线正确。4）爆破后
监测监控装置管理制度 目的
为了保证各种监测、监控装置的完好、准确，需对其进行有效的维护保养，从而满足生产安全运行需求。2 适用范围
适用于厂属各车间、部室。3 管理内容与要求
3.1监测、监控装置的巡检、维护、保养分工职责按设备系统检修维护分工规定执行。
3.2各类显示仪表、监测探头等需检定的按相关规定进行周期检定。
3.3监视、监控系统的设计、安装需满足安全生产要求、施工标准及厂区内防爆等相关规定。
3.4监测、监控装置的安装、验收及撤除要求
3.4.1新增加的监测、监控装置需使用单位提出申请，业务部室核实，分管厂领导批准后方可进行。3.4.2新项目工程按设计图纸配置。
3.4.3监测、监控安装完成后，由机械动力部组织安监处、生产部和使用单位等进行验收，验收合格后交付使用。
3.4.4因工艺调整或其他原因监视、监控装置确实不需要，维护单位按程序终止其使用。
3.5使用、维护单位按其分工职责保证各监控、监视装置的完好，数据准确，保证数据的实时性。对设备需加强监测及巡检维修，并认真填写记录。4 检查与分工
各单位按照分工对所监视、监控实施检查维护。机械动力部、生产部、安监处、信息部负责监督检查。5 附则
我国煤矿安全生产形势严峻,瓦斯灾害事故频繁,对瓦斯及时有效地监测是预防瓦斯灾害事故的有效方法之一。现有的安全监测监控系统的瓦斯传感器安装位置一般都是固定的,信号传输方式为有线传输,存在监测探头少、监测范围小及监测不及时等问题。针对上述问题,构建了基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统,该系统把瓦斯检测技术、无线通信技术和矿灯结合,实现瓦斯浓度移动检测和监测数据无线传输。
1 系统结构
基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统由锂电报警矿灯、无线信号接收装置、CAN总线网络和地面监控中心4部分组成。锂电报警矿灯具有瓦斯信号的检测、浓度显示、声光报警和超限信号无线发射等功能;接收装置完成瓦斯超限信号的接收和同CAN总线网络的数据通信功能;CAN总线网络承担整个系统的井下接收装置同地面监控中心的数据通信[1];监控中心完成对监控数据的解码,并根据地址码确定超限地点,进行声光报警。系统总体结构如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 报警矿灯
具有无线通信功能的锂电报警矿灯主要由瓦斯
传感器、信号调制电路、控制单元、浓度显示电路、声光报警电路、无线发射模块、电源和矿灯照明电路等组成,其原理如图2所示。
当传感器检测到瓦斯时,产生催化燃烧,输出电压信号[2]。此信号经放大和AD转换后被单片机接收,单片机显示接收数据,同时判断其是否超过预设值(通过报警点设置电路手动设置,一般为1%CH4),若超限,则进行声光报警,并启动无线发射模块发送数据。无线通信的调制采用高斯频移键控(GFSK),数据在内部进行曼彻斯特编码和解码,发送数据包括矿灯地址、瓦斯浓度等。
2.2 无线接收装置
无线接收装置主要由无线接收模块、控制单元、232-CAN转换模块和电源组成,硬件原理如图3所示。
当无线接收模块完成数据接收后,单片机立即通过SPI接口从nRF905中读取接收数据,对数据进行解码和添加接收装置地址码,并打包发送给232-CAN模块,由该模块完成同井上监控中心的通信。该装置通过AC—DC隔离式开关电源模块供电,当断电时,通过供电控制模块启动备用直流电源,直流电源连续供电时间不小于2 h。
3 无线通信设计
3.1 无线通信流程
无线通信流程如图4所示。
3.2 通信频率选择
井下无线传输为非自由空间传输,传输衰减远大于地面自由空间无线传输。根据资料显示,井下无线传输的最佳频率在400~900 MHz[3,4]。同时在这个甚高频段内,随着频率的增大,衰减变小,传输距离显著增加[5]。故矿井无线通信频率选用900 MHz,实验表明,采用该频率,发射功率为10 dB时,井下运输大巷中直线无线通讯距离可达160 m。
3.3 通信防碰撞技术
为了避免同一地点几个矿灯同时报警,产生信号碰撞,系统采用了软件防碰撞技术。其原理是:当某个矿灯需要发射超限信号时,先转入监听模式,判断是否收到载波,若没有收到就切换到发送模式并发射信号,否则等待,直到检测不到载波为止。
3.4 无线通信变频技术
巷道拐弯会增大无线传输的衰减,拐弯越急,衰减越大,并且频率越高,巷道拐弯所带来的衰减越大。巷道倾斜也会加大无线传输衰减,随着频率的增高,由巷道倾斜所带来的衰减变大[5]。采用变频技术,以弥补900 MHz波段在上述情形下的高损耗缺点。根据nRF905支持433/868/915 MHz多频段的特性,在进行无线通信时先采用915 MHz通信,若通信失败则通过直接数字变频[6],转到433 MHz再次通信,以满足巷道拐弯与倾斜情况下的通信距离要求。
4 系统软件设计
系统监控软件采用组态软件Advantech Web Access进行设计,数据存储采用SQL 2000数据库实现,软件工作流程如图5所示。
图5中“用户登录”部分采用数据库验证方式,区分不同权限的用户,只有管理员才具备监控系统的所有操作权限。“数据采集”的数据源来自CAN接口卡;“数据存储”使用ADO控件实现,采用连接池的方式提高数据存取效率;“菜单选择”包括瓦斯浓度数据与超限地点显示、历史信息维护、接收装置和矿灯信息管理3个菜单项。
Advantech Web Access采用全新的网络构架,数据库设置、图面建立和软件管理等都可以通过一个标准的网页浏览器完成,并提供远程诊断维护功能。基于浏览器的客户端既可监视又可控制。监控软件的可靠性保证了报警信息被实时传输和显示,及时提示管理中心操作人员作出正确的决策。
5 系统特点
1) 实现了瓦斯检测数据的无线传输。作为信号检测与发射装置的多功能报警矿灯可实现多点对一点通讯,解决了井下固定瓦斯探头少、监测范围小的弊端。
2) 多功能报警矿灯可作为井下作业人员个体防护的有效装备。当作业人员所在场地瓦斯浓度超限时,能及时报警,提醒作业人员撤离或采取相应措施防止瓦斯事故。
3) 灵活的组网方式,方便与现有监控系统的兼容。
6 结语
基于锂电报警矿灯的无线瓦斯监测系统的实现,将提高井下作业人员的个体防护能力,提升矿井预防瓦斯灾害的能力。根据我国煤矿生产分散、资金短缺、队伍素质不高、瓦斯事故频繁等情况,大力推广使用该种矿灯作为流动的瓦斯移动检测的基本手段,将有利于构建多层瓦斯监测体系,弥补定点区域性瓦斯检测的不足。同时该系统的应用将为新一代矿井人员跟踪定位和考勤系统提供新的技术和思路。
摘要：针对当前煤矿安全监测监控系统存在着的瓦斯探头少、移动困难、监测范围小的情况,提出了一种基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统设计方案。设计了具有瓦斯浓度检测与超限信号无线发射功能的报警矿灯和无线信号接收装置,研究了井下无线通信频率的选择、软件防碰撞技术和无线通信变频技术,给出了监控软件的设计。该系统充分利用了矿工的工作特点,对预防瓦斯事故、确保煤矿安全生产具有重要意义。
关键词：瓦斯监测,报警矿灯,无线通信,安全生产
参考文献
[1]朱敏.CAN总线控制系统研究[D].合肥:合肥工业大学,2002.
[2]煤炭工业部安全司.矿井安全监控原理与应用[M].北京:中国矿业大学出版社,1995.
[3]孙继平.矿井无线传输通用截止频率的研究[J].煤矿自动化,1998(4).
[4]石庆东.矿井无线传输特性研究[D].北京:中国矿业大学,2000.
[5]孙继平.矿井无线传输的特点[J].煤矿设计,1999(4).
为保证我矿安全监测监控中心设备与信息的有效、安全和稳定，保障监控中心有良好的运行环境和工作秩序，以确保我矿的安全生产，基于《煤矿安全规程》及相关行业标准规定特制定本制度。
1、严格执行上级有关精神，认真做好本职工作。
2、认真学习专业知识，不断提高业务水平。
3、实行二十四小时轮流值班制度，值班人员不得迟到、早退，严格执行请销假，违者一次罚款50元。
4、不得空岗、缺岗、睡岗，上班时间不得擅自离岗，违者一次罚款50元。
5、严格执行交接班制度，按时交接班，做到无人接班不离岗，故障处理不清不交接班，认真做好记录，违者罚交班人和接班人各50元/人/次。6、0点班值班人员负责打印昨日瓦斯日报表，违者一次罚款50元。
7、认真填写当班监控中心运行日志，对出现的故障迅速汇报，并积极采取措施和详细记录处理情况，未及时汇报和详细记录者罚值班人员50元/次。
8、严禁在监控主机上玩游戏、看电影、听音乐，一经发现一次罚款100元。
9、严禁任何闲杂人员进入监控室内，违者一次罚值班人员50元。
10、严禁任何人在监控室吸烟，违者一次罚值班人员50元。
11、严禁任何人在监控室打印非监控用文件，违者罚值班人员50元/次。12、8点班值班人员负责打扫监控室，监控室地面和监控台面有杂、乱、脏等情况，一次罚50元。
13、未经主管领导同意，不得随意开、关监测监控仪器设备，违者一次罚款100元。
14、安全监测监控系统的各种数据和图案，未经领导批准不得随意进行添加、删除、修改等操作，监控资料未经批准不得泄露外传，违者一次罚款200元。
15、安全监测监控系统出现故障，监控维护人员必须在2小时内处理完毕，处理故障不及时、不积极者，一次罚款100元。
16、瓦斯传感器每周周一送至市煤炭局指定校验地点调校并下井更换，违者罚监控维护人员200元/人/次。
17、禁止酒后上岗操作，违者一次罚款300元。
18、对于恶意顶撞领导、不服从安排者，一次罚款500元，并从本单位除名。
19、严格执行监控中心的各项管理制度，认真学习本岗岗位责任制。
20、以上罚款均出具相关罚款单，其罚款金额均从当月工资中扣除。
一、上班时间
早7:10下午2:30---5:00
值班：
1、值班实行24小时轮班制，原则上值班后第二天上午上班，下午休息，夜班有事下 井处理后第二天可以休息，脱岗一次考核50元。
2、当班值班人员负责全天监控设备的正常运行。
3、各人员要按每月排好的轮休按时休息，如有特殊情况可内部协调休息，除正常轮休外原则上不再请假，每请一天考核50元，需休息时要提前请假，严禁当天休当天请及擅自休息，不准包片区域人员同时休息，否则考核50元，迟到早退者每次考核30元，二、监控人员负责所管辖区域的监控设备的维护检修。
三、从进入管辖区域起检查项目依次为：
1、线路吊挂：监控线路必须按标准吊挂，不与其他线路缠绕，严禁用铁丝或其他物品捆扎必须用扎带固定，及时延长（回撤）工作面设备线路，检查有一处不合格考核20元。
2、传感器吊挂：回风巷探头按距帮大于200距顶板小于300吊挂，工作面的探头按标准吊挂（特殊情况除外）每班所巡检的探头必须擦拭干净，标签粘贴在光报警的上方，到期的标签弃掉后重新粘贴，严禁传感器上出现多张标签，除甲烷传感器外其他传感器标签上应注明“维护检查”字样，检查有一处不合格考核20元，传感器要按时效验，出现异常情况应及时更换，否则考核20元。
3、牌板：每班必须对所管理的牌板擦试干净，字迹清晰且所填内容要与实物相符检查有一处不合格考核10元。
4、分站设备：每班擦拭分站设备保证分站设备上无积尘，不定期对设备防锈处理，分站所引出线路要美观，捆扎整齐，杜绝失爆，设备摆放要合理，避免淋水、进水，检查有一处不合格考核20元，失爆一处考核100元。
5、检修监控设备前要通知监控室做好相关操作，检修好后要及时通知监控室取消相关操作，未通知监控室考核20元。
6、保证所属区域断电设备正常运行，不正常运行时考核50元
7、监控室呼叫后要及时与监控室联系，否则考核10元
8、出井之前要向监控室询问所管辖区域有无问题，确认无问题后方可出井否则考核10元。
9、各种记录由班组长全面负责，涉及到分片区域的记录由负责该区域的人员填写，记录未及 时填写每次考核50元，填写不正确考核20元。
10、井下人员定位设备由所属包片区域人员负责，检查维护考核同监控设备一样
10、各相关人员要爱岗敬业，仔细巡检，做好本职工作。
四、罚则
1、以上制度要严格执行
2、有消极怠工者当天按旷工处理，3、无正当理由及因个人原因未完成当班任务时考核50元
4、不服从管理者考核100元，情节严重者停工处理
5、检查部门所检查出的问题，后果由包片人员负责。
五、本制度从即日起执行。
吕强
在煤矿生产过程中, 存在着很多直接影响煤矿安全生产的灾害, 如顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害。其中, 瓦斯灾害影响最为严重。因此, 要保证煤矿生产安全高效运行, 必须有效防治瓦斯灾害。而瓦斯监控的KJ4N系统, 在煤矿生中已经得到广泛的应用。该矿井瓦斯监控系统对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用:第一, 能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测, 也可实现超限报警, 自动断电;第二, 进行数据处理时候, 可以在井上处理, 方便工程技术人员对通风系统的管理;第三, 还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑, 同时实现数据的共享;第四, 由于在井上进行数据处理, 其环境给操作者提供了简洁易用的界面。
1 KJ4N系统
1.1 系统的基本组成
KJ4N矿井安全监控系统的主要组成包括以下几个部分:地面中心站、井下防爆电源、各种矿用传感器、井下分站、井下交换机、矿用机电控制设备以及、KJ4N安全生产监控软件。
1.2 系统工作原理
地面中心站计算机给井下分站各端口进行定义后, 通过分站接口送到传感器。传感器工作后, 产生模拟信号, 经光纤传输到分站, 分站主板将模拟信号转变成数字信号, 数字信号经分站通讯板、光纤环网传输到井下交换机。经交换机接收/发送到地面中心站计算机, 经过处理, 能以数据、图形、曲线等多种形式实时显示矿井设备运行状况与环境参数。当前情况下, 煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室广泛应用。正是由于KJ4N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用, 使得煤矿传统的单一监控模式得到了彻底改变。这样, 既提高了煤矿的生产效益, 又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据不准确等原因造成的定时定点汇报的不足, 进行实时监测监控, 可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究, 对井下灾害进行预测预报, 实现安全管理的双保险。
1.3 使用KJ4N监控系统的注意事项
(1) 及时排除故障, 加强系统维护, 确保其正常运行。 (2) 按照要求, 及时对传感器进行调试、校正, 保证监测数据的可靠性。 (3) 必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进, 要及时调整传感器的位置, 使其真实反映井下的情况。 (4) 随时和厂家联系, 及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。
2 系统体系的结构
该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上, 使整个系统建立两级数据监控中心, 形成一个“三层四级”网络体系结构。
(1) 建立一级数据监控中心。 (2) 在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。 (3) 在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。
3 实施瓦斯网络化监管
实践证明, 必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式。这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理, 并且还必须将这些数据上报到安全监管部门。这样才能便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理, 可以更好有效地对煤矿瓦斯进行监测和监控, 并且要将数据处理结果上传到网上, 方便工程技术人员参考。这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用, 同时, 这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施, 才能使煤矿安全有进一步的保证, 就能很好扮演电子警察的角色。这对煤矿的多级管理也是一个很好的强化, 从而在煤矿生产中形成一个多级监管体系和安全生产综合信息网络。如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题, 矿监控中心将立即报警, 并将报警的数据直接上报到监控中心, 便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时采取有效措施, 将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。
KJ4N监控系统, 对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义:
第一, 这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统, 对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。
第二, 以前对瓦斯实行的是填表上报。监测瓦斯人员偷懒活者有可能其他原因, 不检测数据, 而是对数据进行修改, 然后上报, 使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实, 成为瓦斯事故在煤矿生产中的一个高发原因。
第三, 监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具, 提高了工作效率。
第四, 有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。
4 结语
综上所述, KJ4N系统实行通过网络对瓦斯进行监测。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速发展, 对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ4N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用, 既增强了系统的稳定性和有效性, 同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充, 对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义, 并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用, 使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致。这有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导, 督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。从而为提高煤矿安全和经济效益, 起到了积极作用。
摘要：在煤矿生产过程中, 瓦斯灾害是其中影响最为严重的一种。本文主要介绍矿井瓦斯监控的KJ4N系统。该矿井瓦斯监控系统, 对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。
关键词：矿井瓦斯,网络监测系统,KJ4N系统,安全管理
参考文献
[1]粱秀荣, 朱小龙.煤矿安全监测监控系统有关问题的探讨[J].煤矿安全, 2006.
[2]程德强, 李世银, 李鹏等.矿井安全监测监控系统[J], 煤炭技术, 2008.
[3]李炳才, 陈词, 黄宗杰, 等.一种新型的煤矿安全监测综合信息系统结构[J], 煤炭科学技术, 2005.
显然，监测系统的设计应该首先考虑建立该系统的目的和功能。上节所述的桥梁健康监测三方面的意义也正是桥梁健康监测的目的和功能所在。对于特定的桥梁，建立健康监测系统的目的可以是桥梁监控与评估，或是设计验证，甚至以研究发展为目的;也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系统的目的确定，系统的监测项目就可以基本上确定。另外，监测系统中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度。因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的监测系统的前提。
根据功能要求和成本一效益分析可以将监测项目和测点数设计到所需的范围，可以最优化地选择并安装系统硬件设施。因此，功能要求和效益-成本分析是设计桥梁健康监测系统的两大准则。
2.监测项目
不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。绝大多数大跨度桥梁监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的，个别也兼顾结构设计验证甚至部分监测项目以桥梁问题的研究为目的[5]。文献[12]通过对国内多座运营中的斜拉桥进行大量病害调查与检测分析，提出了用于斜拉桥状态监控与评估的颇具代表性的监测项目。
如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能，那就要获得较多结构系统识别所须要的信息。因此，对于大跨度余支承桥梁，须要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/拉索各部位，以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。另外，在支座、挡块以及某些连结部位须安设传感器拾取反映其传力、约束状况等的信息。
目前，某些监测系统以开发结构整体性与安全性评估技术为目的之一。结合桥梁问题研究的监测系统虽不多见，但有些系统也有监测项目是专为研究服务的。与理论研究相关的监测项目可以根据待研究问题的性质来确定。从目前桥梁工程的发展状况看，以下几方面的问题可以借助桥梁健康监测进行深入研究或论证。
·抗风方面：包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。
·抗震方面：包括研究各种场地地面运动的空间与时间变化、土-结构相互作用、行波效应、多点激励对结构响应的影响等。通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测建立恢复力模型对桥梁的抗震分析具有重要的意义。
·结构整体行为方面：包括研究结构在强风、强地面运动下的非线性特性，桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态(内力分布、变形)的影响等。这对于发展基于监测数据的整体性评估方法非常重要。
·结构局部问题：例如边界、联接条件，钢梁焊缝疲劳及其他疲劳问题，结合梁结合面(包括剪力键)的破坏机制，等等。索支承桥梁缆(拉)索和吊杆的振动与减振、局部损伤机制等也值得进一步观察研究。
·耐久性问题：桥梁结构中的耐久性问题尚有许多问题须要深入研究。缆(拉)索与吊杆的腐蚀、锈蚀问题尤须重视。
·基础：大直径桩的采用也带来一些设计问题，直接套用原先用于中等直径桩的计算方法不很合理。借助大型桥梁监测系统调查大直径桩的变形规律、研究桩的承载力问题，也是设计部门的需要。
四、小结
(1)桥梁结构健康监测不只是传统的桥梁检测技术的简单改进，而是运用现代传感与通信技术，实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为，获取反映结构状况和环境因素的各种信息，由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性，为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。同时，大型桥梁结构健康监测对于验证与改进结构设计理论与方法、开发与实现各种结构控制技术以及深入研究大型桥梁结构的未知问题具有重要意义。因此，健康监测为桥梁工程的发展开辟了新的空间。
(2)大型桥梁健康监测三方面的意义反映了从事桥梁维护管理、设计咨询和理论研究不同领域人员所关注的问题。监测系统的设计应以功能要求和效益-成本分析为基本准则。此外，监测系统的设计应该通过布点优化分析，并且考虑到系统实施中的非常重要的通信问题。
(3)对于大跨度斜拉桥、悬索桥而言，整体性评估只是结构安全状态评估的一部分，不可能仅通过整体性评估来解释桥梁结构的安全状态。同时，大跨度桥梁的力学特点决定其安全评估的概念上和方法上不同于常规的中小桥梁。
1、本制度严格按照和贯彻《中华人民共和国计量法》《中华人民共和国安全生产法》和《国家安全监察条例》等规定。
2、安全监控监测维护人员负责安全监控监测仪器仪表的登记造册，建立台账及仪器仪表定期的校验工作。
3、安全监控监测仪器仪表必须按检定周期送至有资历的指定单位进行送检，严格执行检验调校制度，不得漏检、假检。
4、安全监控监测仪器仪表发生故障或者误差较大时不得再次使用，必须处理正常及校验合格后方可继续使用。
5、安全监控设备必须定期进行调试、校正、每月至少一次；甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等载体催化元件的甲烷检测设备每7天必须使用标准气样调校一次；每7天必须对甲烷超限断功能进行测试。
6、正在使用的安全监控检测仪器、设备发生误差较大或者损坏后，必须在2小时之内更换。更换下的仪器必须经过修理和校验合格后方可继续使用。
7、安全监控检测仪器损坏，所需要的维修费用超过原造价的70%时，无维修价值，应当办理报废手续，建立台账记录。
8、安全监控检测仪表要设管理员负责管理、维修、保养并进行定期的送检工作。
9、新到的安全监控检测仪器仪表必须要有合格证、说明书、调试配件和煤矿矿用产品安全标志。
10、新到的安全监控检测仪器仪表必须送至有资历的指定单位进行送检，检验合格后方可使用。
11、对于未经送检或者检验到期的安全监控检测仪器仪表继续使用的相关人员，予以罚款。
12、对于使用未经送检或者检验到期的仪器仪表造成事故的相关人员，进行严重处罚及追究其刑事责任。
近年来, 煤矿瓦斯事故居高不下, 并且占到煤矿总事故的70%～80%, 因此, 瓦斯治理与监测一直是煤炭行业安全管理的重中之重[1]。煤矿监控系统是保证矿井安全生产的重要手段, 是煤矿现代化管理的重要技术措施。我国多数煤矿监控系统采用有线通信方式, 设备结构庞大、拆装麻烦, 无法实现信息的灵活采集。针对以上问题, 笔者引入无线通信技术, 构建了基于VB6.0的无线瓦斯监测系统。该系统有效结合固定式瓦斯监测系统的自动监测处理功能和分散式瓦斯监测系统的大范围移动监测功能的优点, 解决了现有煤矿监控系统中采用固定式瓦斯探头和有线传输方式存在的不足, 提高了矿井瓦斯监测水平。
1 系统组成
基于VB6.0的无线瓦斯监测系统由无线瓦斯传感器、无线接收装置、CAN总线网络和地面监控中心4个部分组成, 如图1所示。
矿工携带具有无线信号发射功能的瓦斯传感器作业时, 瓦斯传感器会自动监测瓦斯浓度并发射相关数据信息, 同时该数据被附近的无线接收装置接收, 再通过CAN总线网络传输到井上的监控中心主机[2], 监控中心软件对该数据进行解码, 并根据数据帧内容确定作业地点、作业人员、瓦斯浓度, 并将数据存入SQL Server 2000数据库。该系统软件的合理设计是系统功能实现和实际应用的关键之一, 以下主要介绍基于VB6.0的无线瓦斯监测系统软件的设计与实现。
2 系统软件设计
2.1 编程语言的选择
基于VB6.0的无线瓦斯监测系统上位机软件的开发工具采用VB6.0。VB6.0是基于Basic的可视化的程序设计语言:一方面它继承Basic所具有的程序设计语言简单易用的特点, 另一方面在其编程系统中采用了面向对象、事件驱动的编程机制, 用一种巧妙的方法将Windows的编程复杂性封装起来, 提供了一种所见即所得的可视化的程序设计方法[3]。VB6.0将代码和数据集成到一个独立的对象中, 大量的工作由相应的对象来完成, 极大地简化了软件编程难度。
2.2 软件功能模块的设计
系统软件主要由数据采集模块、实时数据显示模块、数据超限报警模块、人员定位信息查询模块和信息管理模块组成, 如图2所示。
2.2.1 数据采集模块
数据采集模块是系统软件设计的核心, 担负着从井下分站采集传感器数据信息并判断异常、写入数据库, 以及从数据库读取用户配置信息和命令信息发送到井下分站的重任。本系统采用CAN总线作为井上与井下的通信桥梁, 运行在地面监控中心主机的数据采集程序采用CAN通信协议与井下分站和数据服务器交互, 采用的通信协议数据格式为
[数据长度][ 基站地址][传感器地址][特征码][瓦斯浓度]
传输过程中的数据信息采用十六进制, 为13 B, 由于CAN总线网络协议[2]支持数据传输的长度为8 B, 所以数据信息要通过2次传输和接收。对于特征码的编排, 主要考虑了以后传感器的可扩展性, 例如无线瓦检仪、无线瓦斯报警矿灯等, 通过设置01为无线传感器、02为无线瓦斯报警矿灯、03为无线瓦检仪等来区分是由什么装置传上来的数据。瓦斯浓度定义为3 B的整型数, 第二个字节为小数点, 采用ASCII码表示。编程方面采用Timer时间控件每间隔一段时间更新1次数据信息、采用ListBox控件显示接收到的数据信息;接口通信方面采用CANUSB-I的ZLGVCI驱动库的接口函数进行串行端口数据的传输和接收。
2.2.2 实时数据显示模块
实时数据显示模块用来显示井下传输上来的数据信息, 其内容包括基站编号、矿工编号、瓦斯浓度、报警时间等信息。编程方面采用ADO (ActiveX Data Object) 技术连接数据库, 使用ADO ActiveX数据对象的Adodc和DataGrid功能控件完成信息显示功能, 同时采用Timer时间控件刷新数据信息。
2.2.3 数据超限报警模块
当瓦斯浓度超出《煤矿安全规程》规定的限定值时, 数据超限报警模块自动提示报警信息 (作业地点、作业人员、瓦斯浓度、报警时间) , 同时有报警声音提示瓦斯超限, 要求工作人员及时处理。编程方面采用Label控件和MCI (Media Control Interface) 控件, MCI控件主要实现影音播放、编写多媒体应用程序等功能。
2.2.4 人员定位信息查询模块
人员定位信息查询模块用于查询井下员工的位置情况, 可以根据矿工编号和矿工姓名分别查询, 在时间上设计了2种查询方式:一种是当前位置查询, 另一种是历史路径查询。编程方面重点考虑的是调用瓦斯浓度数据表data_rec里的数据, 并在DataGrid控件中显示历史路径信息, 引入dtpicker日历时间控件, 通过该控件实现日期的查询。在这里需注意:查询的时间算法为起始日期的零点整到结束日期的零点整。
2.2.5 信息管理模块
信息管理模块用于存储矿工信息和基站信息, 可以对其进行浏览、添加、修改和删除。窗体设计过程中使用VB数据窗体向导模式, 该模式可以自动实现上述功能并形成相应的Windows 窗体及相关代码。配置数据窗体向导的步骤:首先选择Remote (ODBC) 数据库格式, 并连接数据源, 然后填写窗体名称和选择窗体布局模式, 最后在记录源中选择需要连接的数据表, 完成窗体的创建。
3 数据库设计
3.1 数据库记录及字段设计
本系统采用SQL Server 2000数据库, SQL Server是美国微软公司开发的一款关系型数据库管理系统的产品, 具有成本低、易上手、工具全等优点, 适用于大型或超大型数据库服务器端[5]。
根据实际需求设计了人员信息数据表、基站信息数据表、瓦斯浓度数据表。人员信息数据表用来存储员工的基本信息;基站信息数据表用于存储基站的相关信息;瓦斯浓度数据表用于存储相关人员在相关地点检测到的瓦斯数据。每个数据表所包含的数据字段分别为
(1) 人员信息数据表:
矿工编号、姓名、年龄、职位、工种、电话、住址、学历、备注。
(2) 基站信息数据表:
基站编号、基站名称、基站位置信息、备注。
(3) 瓦斯浓度数据表:
矿工编号、基站编号、瓦斯浓度、报警时间。
3.2 数据库管理
数据库管理主要负责对数据库的各种操作, 包括信息的创建、添加、存储、查询和删除等功能, 使用ADO技术实现数据库的访问。
ADO共包含以下一些对象:Connection (连接) 、RecordSet (游标) 、Command (命令) 、Parameter (参数) 、Field (字段) 、Error (错误集) 。访问数据库的基本步骤:
(1) 连接数据库
使用Connection (连接) 控件实现与数据库的连接。关键语句如下:
(2) 添加记录
使用RecordSet (游标) 控件的Addnew、Update实现记录的添加。关键语句如下:
(3) 数据库查询
使用RecordSet对象的Open方法查询记录, 返回数据库记录, 同时采用Adodc数据操作控件与DataGrid控件相结合的方式来显示数据库中的数据。关键语句如下:
(4) 数据库备份
通过备份数据库, 可以防止因为各种原因造成的数据破坏和丢失, 有2种备份方式:一种是利用SQL Server 2000中的企业管理器对数据库进行完全备份或差分备份[5], 差分备份是对上一次数据备份后增加的部分进行备份, 所以数据少, 备份速度快;另一种是用SQL语句backup对数据库备份。在实际应用中, 不可能对每天的数据都进行完全备份, 那样工作量太大, 所以在周一到周六进行差分备份, 在周末对数据库进行全备份。这种组合备份方式速度快、安全性好, 从而提高了工作效率。
4 软件功能测试
为了验证基于VB6.0的无线瓦斯监测系统软件的基本功能, 首先连接好硬件设备, 并在采集模块中配置好相关参数, 然后在软件层面上点击连接按钮, 启动CAN总线通信网络, 这时开始实时检测井下瓦斯浓度数据, 实时数据显示界面如图3所示。同时可以查询人员定位信息, 其界面略。
5 结语
详细介绍了基于VB6.0的无线瓦斯监测系统软件的系统结构、主要功能和各功能模块的设计方法。该系统具有良好的操作性、可维护性和扩展性, 对于提高井下作业人员的个体防护能力, 提升矿井预防瓦斯灾害的能力有很大帮助。目前, 基于VB6.0的无线瓦斯监测系统的硬件已设计完毕, 并与软件成功衔接, 将进行工业现场试验。
参考文献
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