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移动互联的煤矿通风机远程监控技术

2019-12-02赵毅龙

电子技术与软件工程 2019年22期
关键词:远程终端煤矿

文/赵毅龙

1 引言

随着目前移动通信技术中的4G 技术的逐渐普及以及5G 技术的快速发展,不断提升着移动网络的传输速率,同时也推动着我国移动互联网产业的高速发展。加之目前移动终端的逐渐普及,也使得目前的通信网络的终端在向多功能的方向发展,并且在此终端中通过开放式操作系统的应用,形成了上述终端与互联网的无缝连接。基于上述发展形势,在目前基于计算机平台的终端销售市场中,移动平台在商业领域中的地位也不断提升,并且也在向工业监控领域中发展,满足用户随时随地接入监控系统的要求,而且也针对PC 终端监控中存在的不足,实现了对远程监控系统的不断补充。而在目前的煤矿企业中,针对其中的安全监测监控系统中存在的技术不成熟以及系统不健全等问题,就需要基于上述技术的发展来优化煤矿安全监测监控系统,结合目前先进的 GPRS等技术来改善煤矿通风机的远程监控系统,及时发现煤矿生产中的安全隐患并及时排除来保证煤矿的安全生产。

2 基于移动互联的煤矿通风机远程监测监控技术概述

正如前文所述,在目前的移动终端普及以及推动通信网络终端向多功能方向发展的过程中,也推动了互联网与终端的无缝衔接,在此基础上更便于搭建煤矿通风远程监控系统并推动此系统向智能化方向发展,在此发展以及此监控系统的应用中,就需要充分发挥互联网平台的重要作用,通过基于此平台上建立的监控系统来开展安全审查以及任务调度等工作。下面就将目前常用的几种移动互联技术进行介绍:

2.1 GPRS技术

此技术自进入本世纪以来在市场上一经出现便被客户认可,表现出具有较高的理论传输速率的特点,而且主要的基础技术就是GSM 无线高速数据分析传输技术,同时此技术也在多媒体船舶、大众生活以及工业生活中广泛应用。在上述技术的基础上也可以传输煤矿通风机运行时与其工作以及安全状态相关的数据。

2.2 Android技术

该技术是在2009年随着智能手机的逐渐普及而逐渐发展和广泛应用的,目前已经成为人们生活中必不可少的移动终端技术之一。而且在随着移动终端快速发展的熬汤是,此技术也的应用范围在不断扩大且技术也更加成熟,成为比较领先的移动技术。这主要是由于此种技术在设计应用中表现出良好的兼容性、便携性以及开放性。通过此技术可以更加方便的获取工业生产和安全数据,而且通过加载了此技术的手机等终端监控设备的应用可以确保实时调研数据工作的开展。上述两种技术在移动互联和终端设备的技术上可以在手机以及Pad 等移动通信设备与移动互联网进行结合,在此移动互联网的基础上实现对网络的随时随地访问,也就是实现了真正的远程控制。

3 现阶段煤矿通风机远程监控系统的现状

在目前的煤炭需求量不断增加的同时,也增加了煤矿开采的深度和难度,同时也增加了煤矿开采过程中的安全事故概率。而总结煤矿生产中的安全事故可知,主要的事故原因就是由于通风管理不够科学以及出现了的瓦斯浓度超标等原因,上述原因所引起的安全事故占到总事故数量的一半以上。而在目前的煤矿井下生产作业中,为了保证通风安全,通常按照一用一备的方式来进行通风机的设置,而且针对通风机的供电系统也主要采用单母线分段的双回路供电系统。但是在上述通风机运行系统中,却容易由于存在较低的通风机冷机启动和挂网稳定性等要求而出现瓦斯聚集的后果,增加了倒机时发生事故的概率。而且在上述运行模式下,如果出现了电源故障问题,为了保证系统的正常运行,就需要通过人工的方式来切断故障电源并切换到备用电源上,但是此种方式所消耗的时间比较长,这就会增加通风机运行中的故障概率。在上述形势的基础上,我国针对煤矿生产中的远程监测监控技术的应用范围还比较小,加之相应的技术水平存在较大的差异,表现出具有较大质量差距的问题。而针对以国有煤矿和中小规模煤矿为主的煤矿行业发展现状,也增加了煤矿生产中的安全监管难度,同时也存在所采用的安全生产技术装备水平与国际先进水平存在较大察觉的现状。而针对其中的监控系统来说则更是比较缺乏,相应的网络化管理系统则更为少见。而在上述煤矿企业中持续出现生产或监测监控设备超负荷运行的情况下,就容易由于更新不及时而增加安全隐患。

4 基于移动互联技术的通风机监控系统基本设计要求

现场微处理器控制部分、数据传输部分以及数据库部分是远程监测监控系统的重要结构,通过此系统的应用可以实时监测通风机系统运行中的电压、电流和风压等因素,然后通过处理器对上述监测数据进行处理之后,通过DTU 将上述处理之后的数据向数据库传输来实现相应控制操作。在上述通风机监控系统的设计基础上可以实时远程监控通风机的运行情况,但是在对此系统进行设计的过程中则需要满足以下技术要求:一是在设计时要针对矿井中具有较为复杂生产环境的特点,要保证此监控系统运行的安全与稳定,保证在井下生产中出现紧急情况时可以确保此系统的可靠运行。二是在目前的矿井深度在不断增加的发展趋势下,需要保证此系统运行中可以对终端信号进行稳定的传输,而且由于煤矿井下存在较多的金属屏蔽等干扰情况,因此还需要在上述干扰的情况下保证网络全覆盖。三是通过数据高速传输来确保视频监控、中端定位、生产和安全等相关数据采集工作的有效开展。四是可以保证井下不同工段和设备以及井上、井下之间的协同工作,并且实现上述不通过工作之间的智能调度。五是需要满足此系统运行中具有较高的防爆型、防水性以及防干扰等性能要求,同时还需要在外部电源故障之后可以在规定时间内正常运行。

基于上述技术要求、在移动互联技术基础上创建和应用的通风机监控系统的实际使用过程中,需要在此系统的主界面上进行服务器的选择以及端口号的输入,通过具有不同权限的登录账号进行系统登录。在登录成功之后就会在系统界面上显示不同的模式,然后根据需要点击所要进入的模块来实现相应的功能。如其中的实时监控模式可以对通风机的运行参数和通行参数进行实时显示。其中的设备安全操控模块则可以实现对通风机现场设备的远程操控。其中的系统预警模块则可以在实时掌握通风机运行状态的基础上,针对其运行中的异常状态来进行警报的及时发出。其中的历史数据查询模块则可以随时调出通风机运行的历史数据,并且通过曲线或者周期报表的方式来对通风机运行的历史数据进行自动统计,满足操作人员查询的目的。最后是针对其中的远程维护模块来说,则可以在商户历史运行数据的基础上,通过设置相关专业技术参数,实现对系统运行维护建议的提供,并且可以对专业技术参数进行定期更新。

5 基于移动互联的通风机远程监控技术展望

在移动互联的基础上,目前的通风机远程监控技术在未来的发展和应用中逐渐在向网络化、数字化以及更加经济性的方向发展。

(1)针对网络化的发展方向来说,为了确保煤矿生产的安全开展,需要进行系统联网,尤其是针对目前煤矿生产中对安全生产要求不断提高的形势下,越来越多的煤矿企业在发展和应用基于移动互联的通风机远程监控系统的建立和应用。但是同时也表现出在目前的煤炭行业安全监控系统及其引用中缺乏统一的通信协议的问题,这就会导致无法有效落实系统之间的信息共享的问题,导致不同系统之间出现了的相互独立以及与外界封闭等问题,也对提升此系统应用时的安全性产生阻碍作用。因此针对上述针对煤炭行业安全现状,尤其是上述通风机安全状态监控中的通信协议不统一的问题,就需要在未来开展此监控技术的研究中重点针对上述问题进行深入研究。

(2)针对数字化的发展方向来说,就是在应用通风机远程监控系统的过程中,基于移动互联,可以对收集的信息向数字状态进行转换,而且可以实现在同一的协议上进行编码等处理工作,保证不同系统所收集的信息可以实现无缝共享,同时也可以实现统一管理和调控上述系统的目的。此外,还可以在此数字化发展方向的基础上,实现煤矿井下生产中的灾害视频监控。

(3)针对经济化的发展方向来说,由于目前我国煤矿生产中对各种信息和信号进行传输所使用的电缆主要为光纤或者是视频电缆,而通过上述电缆进行信号传输容易在恶劣的作业环境、人为因素或外界因素下出现信号传输时被干扰或中断等问题。这就需要基于上述问题对更为廉价且具有较高信号传输质量的电缆进行研究,实现上述技术发展和应用中经济性的提升。此外,还推动上述技术向移动化方向发展,也就是在目前的煤矿井下生产作业中应用移动无线通信方式,推动此技术向移动化方向发展。

6 结语

在目前煤矿生产中对安全的要求在不断提高的同时,为了切实实现煤矿安全事故概率的降低,就需要通过移动互联的煤矿通风机远程监控技术的应用来实现人机交互远程控制,并且基于终端和数据库之间的数据传输来实现操控人员对通风机的实时监视和控制,在此过程中也可以及时发现运行中的隐患并进行处理,表现出良好的应用价值和前景。

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