邵 严

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）

传统智慧矿山模型中，安全监控统、井下人员定位、井下通信等业务各成系统，在感知层、网络层及应用层都没有关联，当出现突发事件时，各自为战[1-4]。现有井上采用融合服务器实现多系统融合、联动的方式响应速度不仅受到各系统巡检周期的限制，而且应急联动效果依赖于井上、井下网络通信质量[5-7]。介绍了一种煤矿井下多系统协同控制分站（以下简称为协同控制分站），该分站不仅可实现了安全监控系统、人员定位系统、应急广播系统终端设备的数据接入，同时在脱离上位机软件、发生突发事件的情况下，可实现跨区域安全监控、人员定位、应急广播等多系统协同联动[8]。

1 总体架构

煤矿井下多系统协同控制分站基于高性能的STM32 系列MCU、采用一主四从多片MCU 协调工作的架构开发。分站具有7 路RS485 总线接口，2 路RJ45 电口与2 路光通信网络接口，满足安全监控系统、人员定位系统、应急广播系统、信息引导等系统数据接入。以瓦斯传感器实时状态、采集数据作为多系统应急联动预案触发条件，当紧急情况发生时，迅速执行设备就地控制，多方位引导人员紧急撤离。应急联动逻辑示意图如图1，当工作面瓦斯传感器超限，协同控制分站首先切断综采机供电，加大巷道送风量，防止危险进一步扩大。同时驱动读卡器向该区域内员工发送紧急撤离命令，触发应急广播终端、LED 指示牌通过声音、文字、图像等方式指导工人安全进行撤离。……